转炉智能出钢自动化系统的开发与应用

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转炉智能出钢自动化系统的开发与应用

作者：田斌

来源：《电子技术与软件工程》2017年第11期

摘 要文章介绍了莱钢型钢炼钢厂4#转炉智能出钢系统。通过对转炉倾动、钢包车及合金溜槽相关模型的建立，利用自动化手段，实现无人值守智能出钢，并降低了钢水的含磷量。 【关键词】出钢 智能化 转炉

随着工业4.0概念的提出，智能工厂的建设成为了工业4.0最重要的发展方向。莱钢型钢炼钢厂以此为契机，将智能工厂的建设提上工作日程。建设思路是将转炉工艺划分成不同模块，通过各个模块的智能化，使得整个智能工厂建设得以实现。出钢工艺作为转炉炼钢工艺的重要一环被划为一个模块，自动化系统开发后经过多次的调试与改进，最终实现智能出钢。 1 原因分析

莱钢型钢炼钢厂4#转炉为150t脱磷炉，原出钢工艺为吹氧结束后，由出钢工在炉后根据钢水的下渣情况及钢水的出钢量，通过操作台不断手动调整钢包车距离及摇炉角度，使钢水流入钢包中，同时在钢水流出总量的1/4时，通过旋转溜槽向钢包中加入脱氧剂及合金，进行钢水脱氧和合金化，在观察到出钢口下渣时结束出钢，将转炉摇至零位。整个工艺过程至少需要2名操作人员的配合。 2 系统开发

为了减少工艺过程中的人工参与，减免人为安全事故，缩短工艺流程时间，提高钢水质量，我们对出钢工艺的自动化系统做了重新开发，并制定了以下方案：

（1）原钢包车为人工手动操作，通过目视及经验判断钢包车位置，需要增加传感装置用以测量钢包车的行程。通过对编码器和激光测距仪在性能，安全性及易维护等多方面的对比考虑后，决定在炉后0米平台增加激光测距仪1台，通过距离实时检测实现钢包车自动运行的控制；

（2）根据出钢时钢包车距离与转炉倾动角度的对应关系，建立多套出钢模型，依据模型，通过分阶段方式对钢包车距离及摇炉角度进行耦合控制。按照钢水的倾倒角度，不断自动调整钢包车的距离，使钢水顺利流入钢包中；

（3）为保证在出钢过程中自动向钢包中加入脱氧剂及合金，需要在合金旋转溜槽的减速机轴上加装编码器，依据模型，通过出钢量与摇炉角度的耦合，经过编码器定位，一次或多次自动控制旋转溜槽向钢包车内加合金；