摘要:近年来,我国城市化建设进程不断加快,城市的房屋建筑数量与日俱增,对钢材的需求量也随之不断提高。从现阶段炼钢技术的发展情况而言,转炉炼钢技术可谓最为常见,应用的频率很高,与钢材的质量之间存在着密切的关联。不过,对于国内的转炉炼钢技术来说,依然处于初期阶段,需要进一步强化炼钢技术的优化工作,以便发挥出其良好的作用。为此,系统思考和分析转炉炼钢终点控制技术的应用现状显得尤为必要,拥有一定的研究意义与实践价值。
关键词:转炉炼钢;终点控制;技术应用现状
引言
转炉炼钢,它是以铁合金、废钢、铁水等为基本原料,借助于外加的能源,依赖于铁液自身物理热性及铁液组分的化学反应而形成一定热量,并在转炉期间将炼铜加工操作完成。依据耐火性材料来划分,转炉通常可分成碱性与酸性两种,依据气体吹入至颅内部位来划分,还通常可分为侧吹、底吹及顶吹这三种;若依据气体不同种类来划分,还可分成氧气转炉与空气转炉两种。顶底部复吹的转炉与碱性氧气的顶吹转炉,因其实际具有着较快地生产效率、较低的生产成本、较高的单炉产量、较少的成本投入等优势,故在炼钢设备当中应用的较为广泛。转炉,它主要是在镍、铜、合金钢、钛钢等冶炼生产中所广泛性应用。终点的控制技术,它主要应用于炼钢期间时间的控制,主要分为动态化控制、静态化控制、人工化及自动化控制这四种控制技术。在一定程度上,每种控制技术均有着各自的应用优势,且也会产生不同的控制技术应用效果。那么,为了能够更好地利用终点的控制技术,就需相关技术人员能够结合以往的实践经验,对该转炉炼钢其终点的控制技术实践应用其其未来的应用发展趋势,予以综合性地分析及研究,并制定出最具科学性及合理性地终点的控制技术实际应用方案,更为有效地控制转炉炼钢操作期间的时间,提高转炉炼钢生产效率及质量。
1、转炉炼钢终点控制技术的应用现状说明
上个世纪中期阶段,炼铁技术人员便进行了非常精密的相关热力学实验研究,经过对有关数据信息的细致分析,科学计算了炼制钢铁的具体情况。对钢铁冶炼炉内不同材料间存在的具体化学反应及产生的热量来看,主要运用了计算机技术进行转炉炼钢生产状况分析。而所采用的转炉炼钢终点控制技术能力的强弱与炼钢生产的效率与质量密切相关,通常情况下,主要包含了钢水碳含量与冶炼温度方面的管控因素,当碳的含量太高的时候,无法满足钢种的相关规定,并且阻碍到终点脱磷;而如果含量太低的时候,则提高了钢水终点氧与氮含量。实际上,温度高低与原料冶炼时间、相应的消耗量存在着紧密的关系,带给钢水质量很大的影响。一般而言,转炉炼钢终点控制技术在应用的过程当中,会涉及到诸多不同类型的技术,如人工经验管控技术、静态与动态管控技术及自动化管控技术等。
2、转炉炼钢终点控制技术的具体应用
2.1加大光学图像方法的运用力度
通常情况下,对炉口相应的光强光谱而言,在吹炼时会表现出一种既定的规律现象,所以,结合经过炉气激光形成的改变状况,对炉气的构成进行测定,从而明确终点。尽管光强光谱的测定技术与理论知识均十分成熟,不过有关设备要求与转炉很近的位置进行运作,因为被高温所干扰,减少了其使用年限。而所谓图像方法主要针对的为借助摄像机以非接触的形式完成对炉口火焰相关图像信息的采集任务,并对其加以科学分析的一种方法。不过,由于图像方法需要很长的采样时间,获得数据结果的精准度不够,通常应该加强防尘与耐热保护处理。以提升相应的精准性为目的,需要实现图像方法与光学法的有效结合,在此过程当中,涵盖了采集图像、光强以及分析相关数据信息的功能。当采集和提取转炉炉口相应光强与图像信息之后,需要对其加以分析,以便明确相关参数的改变和相应吹炼终点之间的关联情况,完成科学判定炉内情况的任务。
2.2注重对静态管控技术的科学利用
对于静态管控技术而言,存在着一定的先进性优势。一般来说,处于钢铁冶炼初期阶段,可以借助计算机技术以人为的方式完成对静态控制模型的设定,并且采用模拟方法,合理设计和调控该冶炼过程中使用的物料比重与时点情况,确保符合相关标准要求,从而降低因为人工经验不足致使炼钢生产中不确定性的不良影响,其拥有良好的应用前景。当依靠这种技术方式有关管控转炉炼钢的过程当中,需要合理设计相关的冷却剂和熔炼材料,以静态的形式开展实验,从而让所得到的炼钢产物满足有关参数的规定。
2.3动态控制技术
动态控制技术是将静态控制作为基础,借助炉气分析仪、副枪等对吹炼期间检测有关变量随时间变化的动态信息,可使转炉炼钢的重点控制水平借助吹炼参数的修正提高,从而使命中率提高并达到预定的吹炼目标。其中的代表方法为炉气分析法和副枪动态重点控制技术两种,其中副枪动态重点控制技术的能力将转入炼钢期间动态吹氧量进行精确控制,炉气分析法是借助质谱仪收集路口的逸出气体的氧体积分数和炉内脱碳速率进行迅速分析,因此常常和副枪动态终点控制技术共同使用。
2.4静态控制技术
该技术是指按照吹炼终点的含碳量和目标温度,将已知的吹炼操作及原材料条件借助静态模型将所需的冷却剂量、其他原材料的加入量和吹入的氧量等进行计算,之后进行吹炼,吹炼期间没有任何新信息修正的吹炼控制方法。静态模型之一是对加入的石灰、废钢量等,接触计算热与物料平衡将若干平衡方程建立后进行计算,该模型为理论模型。另一种是对转炉中的变化不考虑,而将其作为一个黑箱,借助统计数学方法将输出与输入变量归纳出经验方程,该模型为经验模型。
3、发展趋势
3.1对技术及管理人员的需求降低
先进控制技术及设备使以往的管理经验不足和人工经验操作转炉炼钢终点控制导致的各种问题逐渐得以解决。如传统的控制对耗氧量及碳化率的预测准确率不高,钢铁生产质量常常会受到这些误差的直接影响,而炉气分析法等技术的应用不断减少了人工操作导致的各种问题。
3.2转炉炼钢的终点该项控制技术
其伴随着转炉炼钢相关生产企业持续性地发展,该项控制技术也必将向着新的发展趋势不断迈进,寻求着新的技术突破及发展。未来转炉炼钢的终点该项控制技术,能够将小型的转炉自动化生产水准有效提升。因转炉自动化的程度有着明显地提升趋势,故多数转炉炼钢生产期间均采用终点的控制技术,应用效果较为突出,可大大提升生产效率及质量。
3.3不断提高的自动化水平
自动化转录控制技术伴随不断提升的大中型转入自动化水平而得到了广泛应用,显著提升了生产效率。但也应注意当前小型转炉在国内外依然有较低终点命中率及自动化水平的情况,因此未来依然需对中小型转炉的情况高度重视。
结束语
综上所述,为了能够进一步提高转炉炼钢实际的生产效率,就需广大技术人员能够积极投身于实践探索当中,以积累更多地终点控制该项技术实践应用经验,充分把握终点的控制技术各项应用优势,将其巧妙地运用至转炉炼钢生产环节,以能够为转炉炼钢生产提供必要地技术支持,确保转炉炼钢高效化地生产,促进转炉炼钢相关生产企业能够稳步迈向新的发展征程,实现可持续性发展。
参考文献
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