硅谷网综合 摘要:河北钢铁集团邯宝炼钢厂基于引进DanieliCorus公司的动静态SDM模型[1]基础自主开发的一套转炉炉后钢包底吹模型，包括基础设计介绍，L1&L2接口的建立，L1的自动化改进，L2的模型开发等几个方面的内容，详细介绍了对原有系统的L1改造和接口的建立。本模型可根据目标钢种自动调整钢包的底吹气的流量、底吹时间和底吹的时间节点，该模型的建立对转炉SDM模型是一次良好的完善，在国内同类型转炉上具有良好的推广价值。
关键词:炼钢；SDM；钢包；底吹；转炉
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0引言
在过去的几十年中，炼钢技术在各个方面都有很大变化，如在冶炼周期、炉子容量。氧气顶吹转炉需要精确控制出钢量、出钢温度、终点C、S、P含量[2]。由于转炉冶炼速度快的原因，计算机系统不得不用于模型的计算和工艺过程设定调整。只有通过这种方法才有可能最大化工艺效率和降低生产周期，同时为下一步的钢水处理优化了工艺条件。CORUS厂转炉炼钢工艺动静态模型于1958年在IJmuiden开发，用于控制二级系统，称之为SDM动静态模型系统。但典型的SDM模型只涉及到出钢结束，然而从出钢结束至钢包被吊运至精炼炉的这一过程都未计算在内，本篇主要阐述从出钢结束后的钢包底吹模型的建立。
1钢包底吹现状
目前炉后钢包底吹[3]全部依靠人工手动控制开关及调节底吹量，这其中主要存在三个方面的弊端：
(1)手动操作周期长，精度差，不利于底吹量的精准控制，同时，在生产节奏紧的情况下很容易造成操作不及时延误生产的情况发生。
(2)全手动操作易发生误操作或者遗忘操作，有时会发生重包已经吊离钢包车但操作工忘记关掉底吹气而继续底吹的情况发生，这样会浪费大量的氩气，不利于成本的节约。
(3)手动操作很难根据钢种的变化合理的调节底吹量及底吹时间，不利于特定钢种冶炼时对底吹量和底吹时间的合理控制。
2实施过程
2.1一级控制
一级控制主要增加了HMI画面操作方式，摒弃了以前在炉后吹氩喂丝站手动按按钮调节的操作。具体有三种操控方式：
(1)“计算机方式”即自动根据二级模型计算控制，全程不需人工操作和其他附加设定。
(2)“HMI半自动”即画面半手动操作，只可以手动调节流量，对调节阀本身的开度以及控制不可调。
(3)“HMI手动”即画面手动操作，可手动调节调节阀开度以控制流量。
2.2二级模型控制
二级控制主要分为一二级数据接口的建立及二级网关数据命令的下发。
一二级主要模型接口表：如表1
表1一二级主要模型接口
表1中设置的表格可根据实际的出钢节点及钢种的类型进行随意调节，每一组数据都是一个时间段，在该时间段内可对出钢节点、持续时间、底吹大小进行设置，MCode代表工艺节点（例如出钢完成、复吹），TimeDist代表持续时间，表示在MCode激活的工艺节点后的持续时间，该表格最终在二级OWS上进行维护，同时根据不同钢种进行工艺自定义设置。
2.3二级模型数据的下发
如表2中所示表格数据，在转炉PWS上可针对特定钢种自定义设置出钢节点后的各个时段内的氩气流量，以及该时段的持续时间长短，通过该表格的下发，最终传输到一级PLC[4]中，现场切断阀和流量调节阀会根据PLC给定的输出值进行准确的开关和调节，以达到模型设定值的要求，合理准确的调节底吹大小和周期。模型更新后，在一级HMI画面上将模式调为“计算机方式”，在每一炉氧枪吹炼结束后提高至关氧点时，一级自动将“EOB”（吹炼结束）信号传输至二级模型，此时钢包底吹模型开始运行，底吹阀门根据模型设定值进行流量调节，当钢包车开至测温取样位时，模型会根据此时钢包车的实际位置将底吹量调小或者关闭底吹，当测温取样完成后模型会再次根据设定的时间周期重新开大底吹气，直至钢包吊离吊包位。
3实际使用效果
通过该模型的开发，邯宝炼钢厂炉后钢水底吹实现全自动底吹自动调节，工艺工程师根据目标钢种的特性，事先在PWS上维护好目标钢种的钢包底吹气的底吹时间节点、底吹量和各段底吹周期的持续时间，并且该设定在喷吹过程中是可调的，通过不断的摸索和调节，SDM底吹模型也可以不断自学习该设定，对之后的钢种冶炼提供了准确的参考依据，在实际使用过程中，该模型不仅可以根据工艺冶炼节点顺利开关底吹气及调节合适的底吹流量，同时也对底吹流量进行了节流，合理有效的防止了能源的浪费。
4结语
该模型的成功开发和顺利实施，完善了邯宝炼钢厂的一键式全自动化炼钢的最后一步炼钢工艺流程，对转炉副枪[5]炼钢的整个SDM模型进行了充分的整合，对于特定钢种的工艺参数也有了新的补充和状态干预，为高集成高智能化的转炉钢种冶炼创造了良好的模型运行环境，同时该模型依托DanieliCorus公司的基本SDM模型进行开发，在国内同类型钢铁企业中具有广泛的推广价值。
参考文献：
[1]徐小伟,乌力平,刘国平.300t转炉自动化炼钢应用实践[J].炼钢,2011,(04):5-8,40
[2]许刚,雷洪波,李惊鸿,叶印鹏,薛军.转炉炼钢终点控制技术[J].炼钢,2011,(01):66-70
[3]李智勇.钢包在线底吹氩自动控制系统的研究与应用[J].中国仪器仪表,2011,(05):54,56
[4]王轶.基于PLC的GateWay技术在转炉自动化中的应用[J].山东冶金,2011,(04):54,56
[5]王丽娟,倪志国,齐凯.副枪系统在动态炼钢中的研究及应用[J].硅谷,2011,(19):107
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