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摘要：伴随着我国现代科学技术的发展和进步，工业自动化已经成为一种必然的发展趋势。在冶金行业中，转炉是冶炼过程不可缺少的重要设备。随着现代各个领域对钢材品质要求的不断提升，冶炼企业对于转炉控制的要求也随之提升。转炉自动控制水平的提升对于提升冶炼效率和品质有着积极作用，本文对此进行了分析。
关键词：转炉；自动控制；问题；优化措施
如今，工业生产的速度在技术方面越来越快，其自动化技术的应用已经变得非常普遍。其技术的应用加速了中国炼钢技术的发展和创新，提高了中国钢铁的生产效率。在另一个层面上，它也为中国的生态环境做出了重要贡献。在新时代，社会发展越来越快，钢铁自动化技术也是如此。现在钢铁企业如何适应这个时代，他们面临着一系列问题。为了解决这些问题，提高钢铁的生产能力和生产效率，钢铁企业应加大对自动化控制技术的投入，使计算机技术能够在钢铁生产过程中得到充分应用，而人工粗加工生产可以减少，以避免一些。不必要的材料消耗，加速钢的自动化和现代化。
1 转炉炼钢自动化控制技术
转炉炼钢自动化控制技术中可分为转炉炼钢检测技术及废气分析技术等。转炉炼钢检测技术，负责检测转炉炼钢工作流程，转炉炼钢设备中安置大量的仪器仪表，对熔钢温度及成份、转炉熔钢页面等信息收集，生产人员观察仪表数据，检测技术对转炉炼钢仪器数据进行分析，获取自动化数据控制指标，对整个炼钢过程整体控制，防止炼钢过程中出现意外。
2 转炉炼钢自动化控制的优势
常见的自动化转炉炼钢系统为二级计算机控制系统，将一级智能控制模块组及二级智能控制模块组合，一级智能控制模块中含有氧枪智能控制体系及底吹控制体系等，二级智能控制模块中含有数据收集系统及补吹校正运算系统等，通过两种系统的组合，实现生产过程的自动控制，创建可视性界面，将工艺程序及趋势曲线表现出来，有利于缩减工作人员工作强度，并直观观察设备的运行状态。对实际工作情况汇总，利用转炉炼钢自动化控制技术，使一半以上的转炉无需后吹，使终点温度及碳命中率提升到90%，转炉炼钢工作周期有效缩短，炼钢效率进一步提升。降低30% 喷洒率及3kg/t 的石灰消耗，使得铁率提升0.5%，自动化技术的应用对炼钢经验要求降低，使管理规范化及标准化水平提升，利于降低炼钢企业能耗，提升企业经济效益。
3 转炉炼钢自动化工艺流程
转炉系统自动化控制中含有转炉本体及氧枪、装料设备、除尘设备、供气设备等，控制对象较为多样，工艺流程可划分为以下几个层面。供氧控制系统，该系统为转炉自动化工艺的初始环节，对氧枪位置及转炉吹氧量进行控制，对供氧系统进行参数设置后，氧枪能够根据既定程度及生产情况调节氧枪及钢液液面距离。原料系统，对主料及敷料称量，利用电子秤对铁水进行脱皮称量，利用计算机设置参数，对比主料与辅料，完善自动配料及上料控制。副枪系统检测钢液量及钢液温度，系统控制中，系统给出探头并实现自动安装，对钢液含量及温度数据进行处理，并传输于计算机中。煤气回收控制中，利用各种分析仪器及变送器等对废气进行收集，并对煤气流量进行检测，通过闸板阀对煤气量进行调节，保障炉口及管道煤气正压，防止空气进入，从而将煤气有效回收。
4 转炉炼钢自动化控制技术常见问题及解决对策
4.1 冶炼转炉本体问题的解决对策
转炉电气自动化设备的组成部分较多，如汽化冷却系统、散装料系统等，而转炉电气自动化系统则是控制这些设备工作运转的“大脑”，完成各项指令的内容与设备的控制。转炉倾动的控制便是转炉本体工作的主要内容，转炉运转时倾动一般情况下不会出现问题，但也有出现问题的几率。一旦发生问题，将会造成较为重大的损失。
转炉没有办法摇炉、转炉很难运作、自动跳闸等都是转炉倾动发生的问题，工作人员需要先检查PLC办公室、主控办公室、MCC办公室的具体情况，以便于工作人员能快些找到出现问题的原因[3]。一般情况下，转炉倾动故障会出现的原因是由于以下两种因素：
第一，变频器故障。转炉的倾动变频控制要四台变频器，因此，转炉倾动发生问题之后，工作人员首先要检测变频器，查看是否有至少三台变频器工作，一旦少于三台，便可以直接确定转炉倾动故障的原因。
第二，操作地点问题。转炉倾动一共包括四个操作地点，转炉在引导下进行运行时，至少要有一个操作点的控制权没有问题，剩下的便可以被直接装置成为异地，才能保证转炉的正常倾动。
由此可知，一旦发生网络问题，工作人员需要手动摇动转炉使其运动，能有效避免转炉的作业时长受到问题的干扰，避免发生更重大的安全问题，能有效减少故障处理过程中损耗的人力资源与物力资源，减少资金成本的支出。
4.2 开闸、跳闸及信号传输问题的解决对策
转炉炼钢过程中，开闸及跳闸问题是常见问题，在出现问题期间，首先思考变频器是否存在故障。若发现合闸不良问题，需观察转炉工作时，变频器数量是否满足需求，其次观察操作位置是否存在误差，操作过程中需注意控制输出参数是否为零，只有参数全部归零后才能展开合闸操作。自动化控制系统主要依赖网络信号的传输，信号传输存在问题的情况下，容易出现显示单位无参数或者显示错误情况，执行机构出现拒动及误动问题，对企业生产造成恶劣的影响。比如在生产过程中，挡火门无法移动，通过此可判定信号传输存在故障。需及时对故障进行判断，观察相关的指示灯，检查交换机接口是否存在弹片断裂迹象，网络通信系统是否出现接触不良问题。
4.3 摇炉异常及氧枪上提问题的解决对策
摇炉过程需电能辅助才可实现，在常规通电情况下，若摇炉操作无法顺利展开，需观察氧枪所在位置，并观察润滑温度。若此时网络出现故障，摇炉内部装有钢液，容易致使转炉损坏，对其使用寿命造成严重影响，若问题严重，导致钢水溢流等情况发生。若遇到此类问题，需采取强制控制模式。此模式可利用固定的专门线路将主控台与摇炉连接，主控台中设置相关的操作按钮，若发生意外情况直接将此按钮按下，可实现强制操作。氧枪上提为制冷剂流量出现异常的情况，制冷剂流量在标准参数下时，会发出相关的警示，导致氧枪上提。除此之外，当出现特殊条件式，也会导致氧枪上提问题产生。对此，需做好自动化技术的控制策略，使此类问题有效规避。若氧枪紧急上提，需及时按下紧急停止按钮，氧枪电机立刻抱闸锁死，速度给定以最快斜率下降为零，氧枪在原位停留，若冷却水异常，流量在标准值以下，氧枪在开氧点以上，总管压力在0.6 以上，使得氧枪压力在0.5 以上，汽化系统出现异常的情况下，汽化系统通过复吹系统及氧枪控制保持通信，发生此故障时电动阀异常，观察到此类问题需及时做好控制措施，将问题处理后，保障自动化控制系统的稳定运行。
5 结语
综上所述，采用自动化控制技术可以极大程度改善我国钢铁企业发展水平，促进生产效率提升，更加对未来生产工艺的创新产生影响。通过利用自动化控制能够解放发展生产力，提高产品质量，极大程度节约能源与成本，对实现我国社会的可持续发展也起到积极意义。希望通过本研究能够对未来相关技术应用提供借鉴和帮助。
参考文献：
[1]熊伟. 转炉自动化控制系统的优化及改造研究[J]. 冶金与材料， 2020， 152(01)：50-51.
[2]何旭智， 韦高敏， 丘东梅. 转炉炼钢厂自动化仪表技术应用及分析[J]. 中国设备工程， 2020， 448(12)：193-194.
[3]毛红卫. 煤矿自动化通风控制系统优化设计改造[J]. 机械研究与应用， 2020， 168(04)：152-153+156.