宋志宇
(安阳钢铁集团有限责任公司,河南安阳 455004)
摘 要:探索转炉炼钢终点控制技术的发展和应用,介绍了各类转炉炼钢终点控制技术,分析了转炉炼钢终点控制技术存在的问题,进而针对这些问题提出了转炉炼钢终点控制技术的改进策略。
关键词:转炉炼钢;终点控制;人工控制技术;直吹增碳技术;静态控制技术;动态控制技术;光学图像控制技术
现今,我国社会经济的不断发展推动了工业建设不断迈出步伐,各行业对钢材的需求量逐渐上升,对钢材质量的要求也越来越严格。为了更好地满足各行业对钢材数量和质量的需求,我国炼钢产业也在不断完善和优化炼钢过程,逐渐加强对转炉炼钢终点控制技术的应用。对传统模式下的炼钢工艺而言,推进转炉炼钢终点控制技术的应用不仅可以有效提升操作水平,而且还有利于提高企业的产出效率和产品质量。相关企业应结合目前生产过程中的不足,把转炉炼钢终点控制技术更科学、合理地应用在生产过程中,实现操作工艺的升级和创新,推动钢铁行业的进一步发展。
一、转炉炼钢终点控制技术应用现状
我国在转炉炼钢终点控制技术的应用过程中,主要历经了人工控制、静态控制、动态控制和自动化控制4个阶段,在每种技术的应用过程中,其准确率和炼钢质量都在不断提高。在人工控制的过程中,工作人员根据已有经验来观察炉火变化,并借助常规的检测手段判定终点,相对而言,原材料较为浪费、准确率较低;在静态控制技术的应用中,主要以静态模型作为基础,根据钢水成分和温度构建模型,并通过计算物料平衡和热平衡、纠正模型数据进行操作,准确率有一定提高,但操作和计算过程较复杂;动态控制技术则是基于静态模型构建动态模型,主要用于炼钢后期动态监控吹炼过程、调整参数,其准确率较高,可达80%及以上,被广泛应用于炼钢生产过程;自动控制技术是基于动态控制之上,通过与计算机相连来控制冶炼过程,其在减少误差的同时极大提高了产品质量,在应用过程中,可以通过动态信息获取及时进行调整、计算、传递,从而达到吹炼目标。
在科技飞速发展的背景下,目前我国已能利用相应的光学参数(图像)来控制终点;此外,很多人工智能的有效应用也在很大程度上提高了准确率,尤其是神经网络控制方法,极大优化了控制准确率。然而,转炉炼钢终点控制技术在企业应用过程中仍然存在很多不足,值得进一步探讨。
二、转炉炼钢终点控制技术问题分析
1.炼钢工作人员环保意识欠缺
目前,因为钢铁行业在转炉炼钢终点控制技术方面设备投入不足,导致在钢铁生产过程中,不仅欠缺科学的工艺流程设计,而且存在较为严重的损耗问题,加之钢铁行业缺少科学的资源综合利用技术,导致生产过程中产生的“三废物质”在排放时,对自然环境产生了恶劣的影响。另外,生产过程中缺乏科学的节能方法和完善的保温系统,导致能耗过高,无法实现环保生产。
2.炼钢的科学设备匮乏
现今,在转炉炼钢终点控制技术操作中,大部分操作均由操作人员凭借经验进行,没有科学的数据和指标作为参考,也不设有专业的科学设备,加之物料性质会对相关参数造成影响,同时操作过程的复杂性和很多不确定因素的存在,导致钢铁产品质量得不到保障。
3.炼钢生产过程不符合标准要求
目前,很多钢铁企业在生产过程中没有严格依据相关标准进行操作,且缺乏完善的监督机制,甚至部分操作人员并不具备专业的素养和技能,操作人员为了提高生产效率而简化生产流程的现象普遍存在,从而导致钢铁产品质量不达标,这不仅会影响相关产品使用领域的建设质量,而且也严重影响钢铁企业的可持续发展。
4.自动化水平偏低
在大部分转炉炼钢终点控制技术操作中,因缺乏专业的自动化设备支持,导致大部分操作仍需通过人工完成,很多钢铁企业因无法实现自动化生产,严重影响了生产效率的提高;同时,由于部分操作人员并不具备专业操作技能,严重影响了产品质量,导致企业发展受限。
三、转炉炼钢终点控制技术改进策略
1.增强工作人员的环保意识
随着环境保护制度的不断完善,人民群众的环保意识也在逐步增强。在此大环境下,钢铁行业的生产也需要与环境保护的发展方向相一致。因此,在以后的技术探索中,要加大对各种设备和技术的投入力度,从多方面优化工艺流程、降低工序损耗、加强能源的转换功能、挖掘可循环利用的能源,实现综合节能生产。例如:对炼钢余温热度可以尝试研发新的操作途径;对烟气能力进行有效转换;回收冷却水;等等。另外,可选用有节能功能的物理、化学方法挖掘流程工艺中可能的节能点。缩短工艺时间、优化工艺流程、保证各环节有效衔接是实现转炉炼钢节能、环保生产的关键。在炼钢操作过程中,要使用除尘技术以减少烟尘对环境的污染,同时完善保温系统,尽可能地降低能耗[3]。
2.加快技术创新和设备升级
要想尽早实现钢铁生产自动化的目标,应首先加强科学设备的投入和使用。现今转炉炼钢工作人员的操作经验和专业水平是影响整个生产流程和最终产品的关键因素,因此加大创新力度、研发更先进的技术设备、采用更科学的管理方法、完善各工艺环节是保证钢铁质量的必要条件。另外,工作人员需要在冶炼操作过程中不断学习,提高自身的专业素养和能力,适应新时代发展对钢铁行业的新要求。相关企业应制定科学的指导政策,有效结合人工经验和科学设备,从而提高冶炼工艺的精确度和效率。
3.提高钢铁产品的生产标准
由于在转炉炼钢过程中缺少完善的监督机制,很多钢铁企业的产品达不到国标或团标。但在目前建筑行业规模越来越大、施工要求越来越高的情况下,如果钢铁产品达不到应有的质量标准,会严重影响建筑施工质量。因此,钢铁行业应该培养专业的操作人员,严格按照国家生产标准及各钢铁企业的规章制度进行产品生产,为建筑行业的正常施工提供保障[4]。
4.提升炼钢过程自动化控制
转炉炼钢终点控制技术通过实现装配自动化,其设备能够根据提前设定好的程序进行自动装配。需要注意的是,对零部件进行自动装配设定工序时要严格控制其数量、规格等,之后通过清洗、平衡、连接等自动化程序进行正确的装配操作。另外,传感自动化有助于对生产操作过程进行有效监督。通过自动化控制技术的应用,传感器可以有效收集相关参数信息,在计算机系统的辅助下对生产过程开展监控,及时检测出操作风险点,并对其进行辨别、处理,进而有效降低废品发生率。
四、结束语
总之,转炉炼钢终点控制技术在我国炼钢企业中的应用,能有效提升炼钢产品的质量和生产效率。因此,我国炼钢企业应顺应时代发展趋势,在深入探索和分析各项终点控制技术应用优劣势的基础上,结合实际情况优化生产操作过程,在有效应用转炉炼钢终点控制技术的同时,保障操作效果和产品质量,从而提高炼钢企业的经济效益和社会效益,促进其创新可持续发展。
参考文献:
[1] 张安民.转炉炼钢终点控制技术分析[J].冶金与材料, 2022,14(1).
[2] 张敬泽.转炉炼钢终点控制技术分析[J].冶金管理,2021(21).
[3] 许旭东.转炉炼钢终点控制技术分析[J].冶金管理,2021(13).
[4] 朱帅.转炉炼钢终点控制技术探究[J].冶金管理,2021(9).