轉爐煉鋼的動態控制是在靜態控制基礎上,應用副槍等測試手段,將吹煉過程中金屬成分、溫度及熔渣狀況等有關變量隨時間變化的動態信息傳送給計算機,依據所測得的信息對吹煉參數及時修正,達到預定的吹煉目標。由于它比較真實地掌握了熔池情況,命中率比靜態控制顯著提高,具有更大的適應性和準確性。動態控制的關鍵在于迅速、準確、連續地獲得熔池內各種參數的反饋信息,尤其是鋼水溫度和含碳量。
當前,動態控制主要用于準確控制冶煉終點鋼水溫度和含碳量。使用過的動態控制方法主要有:吹煉條件控制法、軌道跟蹤法、動態停吹法、稱量控制法等,其中吹煉條件控制法和動態停吹法使用較多。
吹煉條件控制法是根據吹煉過程中檢測到的熔池反饋信息,修正吹煉條件,使冶煉過程按照預定的吹煉路線進行的一種控制方法。
動態停吹法使在吹煉前先用靜態模型進行裝料計算,吹煉前期運用靜態模型進行冶煉過程控制。接近終點時,根據檢測到的信息,按照對接近爐次或類似爐次回歸分析所獲得脫碳速度與熔池碳含量之間的關系,以及升溫速度與熔池溫度之間的關系,判斷最佳停吹點。停吹時根據需要做出相應的修正動作,最佳停吹點應是碳含量和溫度同時命中或者兩者中有一項命中,另一項不需后吹只經某些修正動作即可達到目標要求的狀態。
軌道跟蹤法在吹煉前期與靜態控制一樣,先進行裝料計算,在吹煉過程中通過檢測儀器測出鋼水溫度、碳含量和造渣情況等連續變化的信息;吹煉后期,參照以往的典型曲線,將測得的碳含量和溫度信息輸人計算機,算出預計的曲線。最初預計曲線與實際曲線可能相差較大,以此為基礎,繼續用檢測的信息算出新的預計曲線,新曲線雖與實際曲線仍有差異,但兩者已較為接近。越接近終點,預計曲線越接近實際曲線,上述過程反復進行,直至吹煉終點。
可見,測試手段對實現動態控制是很關鍵的。目前,普遍應用計算機副槍控制系統。根據鋼種的要求選擇適用的“吹煉模型”并進行靜態模型計算,出鋼前用副槍測定鋼水溫度和含碳量,再根據副槍測定結果來修正出鋼前熔池溫度與碳含量的軌跡,操作進入動態控制。采用動態控制,利用爐內反饋信息校正吹煉誤差,可顯著提高終點控制精度。動態控制通常采用兩種方法:
(1)副槍動態控制技術:在吹煉接近終點時(供O2量達85%左右),插入副槍測定熔池[c]和溫度,校正靜態模型的計算誤差并計算達到終點所需的供O2≥量和冷卻劑加入量。
(2)爐氣分析動態控制技術:通過連續檢測爐口逸出的爐氣成分,計算熔池瞬時脫C速度和Si、Mn、P氧化速度,進行動態連續校正,提高控制精度和命中率。
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