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智能炼钢系统

采用激光气体分析仪在线实时检测转炉吹炼过程中烟气成份,根据检测到的烟气成份实时数据,运用符合冶金机理的静、动态数学模型实时计算和预测熔池中钢水成份(碳、硅、锰、磷、硫)、温度、钢渣成份(CaO、SiO2)及喷溅和返干的发生概率。

系统原理

       采用炉气分析(激光、红外)在线实时检测转炉吹炼过程中烟气成份,根据检测到的实时数据,运用符合冶金机理的静、动态数学模型实时计算和预测熔池内物料平衡、热平衡、氧平衡、钢水成份(C、Si、Mn、P、S)、钢渣成份(FeO、CaO、SiO2)、温度数值。

        二级计算机(L2)数学模型根据吹炼过程中检测数值,动态调整加料种类、加料量、氧气流量、氧气压力及枪位等控制参数,向一级PLC系统(L1)下达控制指令,不断修正终点命中的期望值(C、T、P),提高终点C、T、P一次命中率。

       计算机系统自动采集炼钢基础自动化(L1)和过程计算机系统(L2)数据,并实时进行通讯、存储、计算和分析,从而不断进行计算机模型的自学习自完善,最终实现转炉炼钢的智能化。


特点及功能

1、 先进的炉气分析检测技术+转炉静、动态数学模型。针对我国炼钢工艺特点,在进行相关冶金机理和智能学习技术研究的基础上,汲取国外炉气分析自动化炼钢技术特点,开发出了适合中国冶金工艺特点的智能型静动态控制模型和自动化炼钢二级系统;

2、转炉炉气分析检测技术,有别于副枪系统检测的不连续性,也有别于质谱仪分析检测时间滞后、设备维护量大的弊端;

3、系统设备简单,寿命长,投资少,对现场维护条件要求低,设备维护量少;

4、运用天车定位系统及自动识别技术,判断生产运行情况,自动采集入炉铁水、废钢、时间、对应转炉生产炉号等数据;

5、系统二级数据服务器与一级基础自动化进行数据交换,为三级MES管理系统提供数据支持,实现信息共享及电子报表的功能;

6、声纳化渣监测设备结合炉气分析数据,预测喷溅和返干的发生概率,自动采取措施,控制枪位或氧气流量,调整加料过程,减少转炉吹炼过程喷溅和返干的发生概率;

7、实现炼钢工艺操作过程的标准化、规范化和科学化,实现稳定连续化生产,提升钢水质量和成品品质,降低钢铁料消耗,降低运行成本。 

主要技术指标

1、建立低碳钢自动化炼钢的C、T、P优化控制技术;

2、实现转炉过程动态监控和终点自动判断;

3、实现转炉一键式无干预全自动化炼钢操作;

4、转炉终点控制:转炉终点(一倒)C、T、P命中率:达到85-90%;一拉到底不补吹出钢率>85%;在基础自动化设备正常运行条件下,自动化炼钢率达到90%以上;

经济效益

1、与副枪形式的智能化炼钢相比,节省一次性投资、降低运行成本;

2、预防、控制喷溅和返干,减轻转炉终点钢水过氧化,降低终渣量和终渣FexOy含量,最终降低钢铁料消耗1-5kg/t钢;

3、优化和标准化转炉操作工艺,降低石灰消耗1-3kg/t钢,降低氧气消耗0.5-1m³/t钢,节约脱氧用铝0.1-0.2kg/t钢;

4、安装于烟气管道前端的分析仪,实时显示烟气成分,与一次除尘工艺自动化控制相结合,提高煤气回收质量和回收量;

5、加快生产节奏,提高生产效率,扩大产能优势,提高钢水纯净度和钢材质量,赢得市场占有率。