劉怡生
(河鋼集團(tuán)宣鋼公司，河北宣化075100)
摘要：主要介紹宣鋼150 t轉(zhuǎn)爐模型煉鋼控制優(yōu)化改造，通過(guò)完善一級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氧槍、吹氧量、加料、副槍系統(tǒng)的手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)控制；優(yōu)化煉鋼溫度、原料、熔劑、氧量、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)算模型，使模型煉鋼系統(tǒng)功能最優(yōu),達(dá)到良好控制效果。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)煉鋼；數(shù)據(jù)采集；靜態(tài)模型
宣鋼150 t爐區(qū)采用副槍自動(dòng)煉鋼技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)過(guò)程包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的二級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及副槍數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是理論計(jì)算、專家經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)檢測(cè)手段相結(jié)合的采用計(jì)算機(jī)以及PLC進(jìn)行控制的科學(xué)煉鋼方法，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐模型二級(jí)系統(tǒng)后臺(tái)程序的優(yōu)化調(diào)試，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級(jí)靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型、吹煉跟蹤、熔劑計(jì)算、氧量計(jì)算等關(guān)鍵算法的準(zhǔn)確運(yùn)用，針對(duì)不同的鋼種和鐵水溫度、成分、重量、廢鋼情況、熔劑情況、爐況、生產(chǎn)節(jié)奏等，進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)試,使參數(shù)最優(yōu),對(duì)氧槍自動(dòng)、加料自動(dòng)、副槍自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級(jí)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
1通訊接口設(shè)計(jì)優(yōu)化
完成模型二級(jí)和PLC 一級(jí)262個(gè)數(shù)據(jù)通訊點(diǎn)的正常通訊,滿足模型煉鋼吹氧、加料、測(cè)量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)通訊要求。主要方法為通過(guò)觀察現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)變化情況，利用KepServer和PLC數(shù)據(jù)監(jiān)視技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)跟蹤，采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢分析，找到通訊故障點(diǎn),優(yōu)化數(shù)據(jù)點(diǎn)采集模式,最終實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)正常通訊。設(shè)計(jì)調(diào)試模型接口界面,達(dá)到操作方便靈活,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,通訊數(shù)據(jù)及時(shí)下傳控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模型二級(jí)自動(dòng)煉鋼界面數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的完整性和操作功能的完備性。
2后臺(tái)程序的優(yōu)化調(diào)試
實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐模型二級(jí)靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型、吹煉跟蹤、熔劑計(jì)算山、氧量計(jì)算等關(guān)鍵算法的準(zhǔn)確。轉(zhuǎn)爐模型客戶端程序調(diào)試，主要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐熔劑計(jì)算的正確性，完成轉(zhuǎn)爐鐵水溫度、成份、重量、廢鋼重量采集的準(zhǔn)確性和人工干預(yù)計(jì)算的正確性；同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐氧量計(jì)算,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐氧量計(jì)算的準(zhǔn)確性,轉(zhuǎn)爐吹煉模式表的準(zhǔn)確性，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐熔劑計(jì)算、溫度計(jì)算、氧量計(jì)算、吹煉跟蹤和動(dòng)態(tài)計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3氧槍自動(dòng)程序的優(yōu)化調(diào)試
主要解決轉(zhuǎn)爐吹煉和干法除塵最優(yōu)配合，關(guān)鍵是在調(diào)試探索中找到PLC小流量控制和模型氧槍控制最優(yōu)切換點(diǎn),實(shí)現(xiàn)開始吹煉PLC直接控制氧槍
動(dòng)作,前期進(jìn)行小流量吹氧，滿足干法除塵系統(tǒng)的要求o解決轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)之間的最優(yōu)切換，保證轉(zhuǎn)爐氧槍控制安全的前提下,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)優(yōu)先權(quán)最大，在設(shè)備和工藝滿足自動(dòng)的條件下，氧槍自動(dòng)良好運(yùn)行。解決轉(zhuǎn)爐冶煉達(dá)到終點(diǎn)溫度和成分雙命中自動(dòng)提槍，關(guān)鍵為處理好運(yùn)行中的氧槍得到自動(dòng)提槍信號(hào)后的動(dòng)作,保證氧槍能夠自動(dòng)提槍,同時(shí)不能夠出現(xiàn)氧槍墜槍的現(xiàn)象，這就要解決好氧槍在上升、下降、停止等不同情況自動(dòng)提槍的正確性。優(yōu)化后的模型氧槍控制數(shù)據(jù)跟蹤如下頁(yè)圖1。
4副槍自動(dòng)程序的優(yōu)化調(diào)試
關(guān)鍵點(diǎn)為解決好在模型計(jì)算出副槍測(cè)量信號(hào)時(shí)間和副槍下槍反應(yīng)時(shí)間與轉(zhuǎn)爐冶煉工藝要求副槍TSC測(cè)試最佳時(shí)間之間的配合，通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐副槍測(cè)試時(shí)機(jī)的最優(yōu)。同時(shí),要處理好副槍自動(dòng)進(jìn)行TSC或者TSO測(cè)試的準(zhǔn)備、連接、測(cè)量等環(huán)節(jié)的運(yùn)行模式與模型計(jì)算出副槍動(dòng)作指令之間的協(xié)調(diào)，盡量使副槍測(cè)試時(shí)機(jī)無(wú)限地接近轉(zhuǎn)爐冶煉對(duì)副槍測(cè)試要求。調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問題為副槍測(cè)試發(fā)出信號(hào)時(shí)間和下槍反應(yīng)時(shí)間配合不好，導(dǎo)致副槍測(cè)試時(shí)機(jī)和實(shí)際需要測(cè)試時(shí)機(jī)不合適。TSC測(cè)試和TSO測(cè)試選擇自動(dòng)的時(shí)候，有時(shí)不自動(dòng)執(zhí)行。副槍自動(dòng)測(cè)試調(diào)試過(guò)程中TSC測(cè)量完畢,TSO測(cè)試沒有連接碳頭，造成溫度拉高碳拉低，不得不進(jìn)行二次下槍吹煉的終點(diǎn)命中。通過(guò)優(yōu)化副槍自動(dòng)下槍參數(shù).調(diào)整吹煉結(jié) 束信號(hào)傳輸時(shí)機(jī)，完善總氧量累積清零程序,最終實(shí)現(xiàn)副槍自動(dòng)測(cè)量,滿足自動(dòng)煉鋼需求。
5動(dòng)態(tài)和自動(dòng)加料程序的優(yōu)化調(diào)試
該優(yōu)化主要解決轉(zhuǎn)爐進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)料的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。在轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)調(diào)料調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)加料量計(jì)算正確，沒有發(fā)送給一級(jí)執(zhí)行;一級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)料執(zhí)行不到位；二級(jí)和一級(jí)調(diào)試控制時(shí)機(jī)配合不好的情況。通過(guò)優(yōu)化動(dòng)態(tài)加料二級(jí)程序控制模式和一級(jí)動(dòng)態(tài)加料控制程序，解決動(dòng)態(tài)加料問題，實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整.滿足自動(dòng)模型煉鋼需求。通過(guò)圖2可以看出成功命中終點(diǎn)。
自動(dòng)加料主要問題是機(jī)械設(shè)備、稱重檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)爐料倉(cāng)和料種對(duì)應(yīng)換倉(cāng)匹配和可修改性，轉(zhuǎn)爐加料累計(jì)計(jì)料時(shí)機(jī)性，一稱雙料的計(jì)量準(zhǔn)確性,加料時(shí)機(jī)與模型計(jì)算要求等問題。通過(guò)定義模型加料物料編碼、料種和重量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以料種編碼為唯一標(biāo)識(shí)進(jìn)行接口通訊，解決料倉(cāng)料種動(dòng)態(tài)加料問題。采用確定“落差值”變量，建立迭代關(guān)系的方式,手動(dòng)設(shè)置“落差值”來(lái)解決模型加料過(guò)程中滑料的誤差。加料執(zhí)行過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況啟動(dòng)振動(dòng)給料機(jī),先快振、再慢振、后停振，實(shí)現(xiàn)精確加料。
6參數(shù)優(yōu)化聯(lián)合熱試
針對(duì)不同鋼種、鐵水溫度、成分、質(zhì)量、廢鋼、熔劑、爐況等情況，進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)試，使參數(shù)最優(yōu)。通過(guò)聯(lián)合熱試，不斷地發(fā)現(xiàn)煉鋼各個(gè)環(huán)節(jié)配合的問題, 逐個(gè)解決，最終實(shí)現(xiàn)模型煉鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
7結(jié)語(yǔ)
模型煉鋼系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)試以來(lái)，運(yùn)行效果良好，一 級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制快速、穩(wěn)定,二級(jí)模型計(jì)算準(zhǔn)確、及時(shí)，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)煉鋼到轉(zhuǎn)爐模型煉鋼的轉(zhuǎn)變，使轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)命中率得到了極大的提高。通過(guò)模型系統(tǒng)應(yīng)用,對(duì)規(guī)范轉(zhuǎn)爐操作作業(yè)流程、 降低熔劑使用量、提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、穩(wěn)定工藝操作實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳溫雙命中達(dá)到最優(yōu)、提高生產(chǎn)質(zhì)量均發(fā)揮了極其重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]吉利宏.河鋼宣鋼模型自動(dòng)煉鋼應(yīng)用技術(shù)[J]?河北冶金,20187 47-52.