宣鋼150T轉(zhuǎn)爐自動化控制優(yōu)化

1、宣鋼150t轉(zhuǎn)爐自動化控制優(yōu)化 摘要：為了提高煉鋼控制技術(shù)，降低成本，提高煉鋼一次命中率，煉鋼廠對煉鋼控制程序進(jìn)行優(yōu)化，編寫了自動控制程序并制作了操作畫面。吹煉前，在操作畫面上設(shè)定好煉鋼過程中關(guān)鍵變量和參數(shù)，確認(rèn)好數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊“開始吹煉”按鈕，煉鋼自動控制程序依據(jù)參數(shù)，在無人工干預(yù)的情況下，自動完成煉鋼全過程。 關(guān)鍵詞：煉鋼 自動化 程序 優(yōu)化 中圖分類號：tp29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1007-9416（2013）03-0023-01 縱觀煉鋼發(fā)展史，煉鋼技術(shù)的自動化應(yīng)用使煉鋼控制技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，煉鋼技術(shù)的自動化應(yīng)用也是轉(zhuǎn)爐煉鋼個重要標(biāo)志。提高煉鋼的自動化水平至關(guān)重要，也是鋼鐵企業(yè)

2、在激烈的市場競爭中立于不敗之地的首要保證。 1 煉鋼控制結(jié)構(gòu)和方式 宣鋼采用西門子控制器+intouch上位機(jī)軟件的組合，環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)+dp網(wǎng)。轉(zhuǎn)爐本體控制器與相關(guān)控制器通過以太環(huán)廠追求的一個重要目標(biāo)和取得良好經(jīng)濟(jì)效益的必經(jīng)之路，也是現(xiàn)代化煉鋼廠的一網(wǎng)通信。對現(xiàn)場閥門以及電機(jī)采用dp網(wǎng)遠(yuǎn)程連接。煉鋼過程中，煉鋼工作人員通過對上位機(jī)畫面操作，實(shí)時調(diào)節(jié)氧槍高度和頂?shù)状禋怏w流量，直至吹煉完畢，提槍結(jié)束吹煉。 2 煉鋼控制程序優(yōu)化 我們通過認(rèn)真梳理了煉鋼各個工藝設(shè)備的控制方式，對各個重要環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)煉鋼過程基礎(chǔ)自動化。在原有手動，半自動控制方式下優(yōu)化控制程序，開發(fā)自動控制方式。首先選取煉鋼過程中最

3、具代表的參數(shù)，吹氧量表示煉鋼全過程，再按照吹氧量的百分比確定出吹氧各個關(guān)鍵時刻，加以控制。我們將每個控制時刻稱為一個氧步。根據(jù)氧步對以下關(guān)鍵工藝程序進(jìn)行優(yōu)化。 2.1 氧槍槍位控制 氧槍槍位控制就是對氧槍的高度和動作速度進(jìn)行精確控制。氧槍采用絕對值編碼器測量高度值。通過計算高度差確定不同氧槍速度，變頻器接收速度值然后驅(qū)動氧槍電機(jī)動作。 宣鋼原控制程序槍位手動操作方式是在操作畫面上點(diǎn)擊“上升”和“下降”按鈕控制氧槍動作；半自動操作方式是在操作畫面上設(shè)定好需要的“高度值”，“確定”后氧槍自動運(yùn)行到設(shè)定高度值位置并停止。氧槍槍位自動控制方式是將吹煉全程劃分出若干氧步，每一步設(shè)定好相應(yīng)的“高度值”，吹

4、煉到相應(yīng)氧步后執(zhí)行設(shè)定的“高度值”。吹煉到達(dá)設(shè)定的吹氧總量后執(zhí)行自動提槍程序。 2.2 頂?shù)状盗髁靠刂坪透睒尶刂?氧槍流量控制相對復(fù)雜，吹煉過程中氧氣流量時刻發(fā)生變化。干法除塵系統(tǒng)工藝和副槍工藝對氧氣流量有特殊要求。針對這情況，我們制作了開吹流量控制塊和副槍測量流量調(diào)節(jié)控制塊。底吹氣在吹煉過程中需要實(shí)時調(diào)節(jié)流量和實(shí)現(xiàn)氮?dú)迩袚Q。在氧槍自動控制方式下，按照各氧步設(shè)定好的頂吹氧氣流量，底吹氮?dú)鍤庾詣诱{(diào)節(jié)和自動切換。在自動控制方式下自動調(diào)用執(zhí)行開吹流量控制塊和副槍測量流量調(diào)節(jié)控制塊。 2.3 加料控制 吹煉過程中，需要同時或分別加入一種或多種的熔劑原料。加料自動控制也較為復(fù)雜。首先熔劑原料有12個高位

5、料倉，13個變頻器，8個稱量斗，2個匯總斗，12個插板閥和3個密封閥進(jìn)行順序控制。高位料倉為第一級控制，稱量斗為第二級控制，匯總斗為第三級控制。 在加料自動控制方式下，在開吹前，接受到料單后，根據(jù)氧步中設(shè)定的熔劑加入量，執(zhí)行備料操作，將最前氧步（不一定是第一步）需要加的料稱量后，加入?yún)R總斗中。稱量斗開始稱量然后需要加料氧步的熔劑料。開吹后，執(zhí)行到本氧步后，打開匯總斗將料加入轉(zhuǎn)爐中，然后稱量斗已經(jīng)稱好第二步料下料到匯總斗中。依此順序執(zhí)行。 2.4 特殊控制和接口處理 采用煉鋼自動控制技術(shù)后，對煉鋼吹煉全過程的各個系統(tǒng)進(jìn)行自動控制，考慮現(xiàn)場部件發(fā)生故障，不能完成既定好的工作任務(wù)時，首先可以將發(fā)生故

6、障的設(shè)備單獨(dú)手動控制，進(jìn)行應(yīng)急故障處理，其他設(shè)備仍然保持自動控制狀態(tài)，這樣當(dāng)一個設(shè)備故障時，還能保證整個系統(tǒng)自動控制。另外考慮發(fā)生致命故障的情況，自動程序不能進(jìn)行運(yùn)行下去時，可以將煉鋼自動控制程序自動運(yùn)行狀態(tài)切換為手動狀態(tài)。防止重大故障的發(fā)生。同時為了節(jié)省操作時間，在特殊情況發(fā)生時，操作工可以直接對氧槍進(jìn)行控制操作，操作后控制方式自動切換到手動操作方式，并且手動操作具有最高的優(yōu)先權(quán)。這樣就實(shí)現(xiàn)了煉鋼自動控制程序的手自動控制的無縫銜接。在與二級服務(wù)器通訊時，服務(wù)器直接讀寫程序中的db塊，傳輸速度快準(zhǔn)確率高。 3 煉鋼操作畫面優(yōu)化 編寫好程序后，對煉鋼本體操作畫面和加料操作畫面進(jìn)行優(yōu)化，增加了氧步控制畫面和加料料單畫面（圖1）。 在煉鋼本體氧步畫面中需要對自動煉鋼中各個參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。先設(shè)定氧氣總量，氧步根據(jù)需要按照吹氧百分比進(jìn)行設(shè)定。每個氧步需要設(shè)定氧槍高度，頂吹、底吹氣體流量，各個熔劑的加入量。直至吹煉后設(shè)置后攪參數(shù)。在自動吹煉模式，設(shè)定好煉鋼本體氧步畫面中各個參數(shù)后，點(diǎn)擊確認(rèn)后，氧步畫面中的料單就發(fā)送至加料料單畫面中。 4 結(jié)語 在計算機(jī)時代，使煉鋼由經(jīng)驗(yàn)向