副枪测量与数据分析自动炼钢技术的应用

介绍了副枪测量自动炼钢应用过程中对转炉静态模型、动态模型、吹炼跟踪、熔剂计算、氧量计算等关键算法的优化和应用;阐述了数据分析自动炼钢的热力学计算原理,通过建立数学模型,可实时计算冶炼全程钢水、钢渣和温度变化从而控制冶炼过程。从原燃料消耗、冶炼、喷溅及应用方面对两种自动炼钢方式进行对比分析,发现数据分析自动炼钢的原燃料消耗及冶炼、喷溅量均较低。将数据计算和烟气检测分析设备结合起来可实现全程动态炼钢,同时降低成本、提高炼钢效率、实现终点双命中率,这种炼钢方式是自动炼钢发展的趋势。     

填补国内空白的智能炼钢项目

<正>日前,河钢宣钢1#转炉智能炼钢项目评测考核圆满结束,在无副枪、无烟气检测分析下顺利投用,成功填补国内空白。该项目将进一步提高生产可视化水平,实现了冶炼过程的标准化、精细化和规范化,被评为河北省"互联网+"制造业试点示范项目。转炉炼钢是钢铁制造核心的工艺技术,推广"智能炼钢控制技术"是钢铁企业实现智能化制造的重要标志。河钢宣钢积极     

近零碳排电弧炉炼钢工艺技术研究及展望

 中国钢铁工业碳排放占全国总排放比例达16%,减少钢铁工业碳排放是中国政府实现“碳达峰、碳中和”承诺的重要抓手。在碳中和背景下,全球钢铁行业正加速推动技术革新以降低碳排放。提出近零碳排电弧炉炼钢新工艺,从能量来源碳近零、冶炼过程碳近零、原料生产碳近零3个层面开展技术创新,以实现炼钢工序碳近零。在能量来源碳近零方面,提出利用太阳能、风能及谷电等能源昼夜交替补充,能量有效存储及释放、微型智能电网及电弧炉优化供电,实现绿色能源的直接高效利用;在冶炼过程碳近零方面,提出利用氢能烧嘴、无碳发泡剂、CO₂-Ar动态底吹脱氮、熔池内O₂-CaO喷吹脱磷及系统能效评价等关键技术实现非涉碳冶炼;在原料生产碳近零方面,提出利用绿氢直接还原炼铁及相关配套技术、绿电等离子热风窑炉配合碳捕集工艺等大幅降低原辅料生产过程碳排放。对电弧炉炼钢过程能量输入、冶炼涉碳及原料带碳的吨钢坯二氧化碳排放进行了衡算,并结合上述关键技术减碳能力分析,计算预测该近零碳排电弧炉炼钢新工艺最终极限碳排放可降低到64 kg/t(钢)。因此,开展近零碳排电弧炉炼钢工艺研究,加速其工业落地应用,将有助于促进中国钢铁工业创新发展和绿色低碳发展。     

首钢京唐炼钢工艺检测及控制技术

基于首钢京唐钢铁联合有限公司高效低成本现代化炼钢平台,建立了冶炼过程的在线检测分析与过程控制的一体化平台,形成了严格的检测制度和管理规范,为智能钢厂的建立提供了条件。详细介绍了检测设备在炼钢工艺中的应用,实现了对生产过程的指导与控制,满足冶炼过程对钢水成分,钢水温度,氧、氢、碳含量的控制要求。     

基于LOMAS烟气分析的自动化炼钢系统在100t转炉的应用

河钢集团唐山不锈钢公司为实现产品结构升级,对炼钢设备系统进行了升级改造,增上了基于LOMAS烟气分析的自动化炼钢系统。介绍了基于LOMAS烟气分析系统的构成及工作原理。通过加强基础管理与二次开发及优化标准补吹模型、动态碱度计算模型及高低温切换模型,最终实现了自动化炼钢各项经济技术指标的优化,为中小转炉实现自动化炼钢提供了借鉴。     

转炉烟气分析动态控制炼钢技术

采用烟气分析实现转炉炼钢动态智能控制技术可以不受转炉炉容积大小的限制,适用于解决我国中小型转炉不能实行自动化炼钢的技术难题,提高我国转炉炼钢总体水平。该技术与现有的经验法炼钢比较具有：提高转炉冶炼的终点命中率;提高转炉煤气的收得率;提高金属收得率;降低铁合金的用量;降低喷溅;提高锰、磷控制水平等方面的优势。     

利用CO浓度曲线监控转炉造渣工艺实践

转炉炼钢过程中,铁水中的碳在高温条件下和吹入的氧生成CO和少量CO 2混合气体,成为转炉烟气,烟气中CO浓度曲线的变化趋势为操作者提供了炉渣的动态状况,参照转炉炼钢终点烟气CO浓度及过程烟气CO浓度曲线,调整枪位和渣料加入时机,有效控制了返干和喷溅等异常情况的发生,可做到终点控制准确、冶炼平稳顺行。     

转炉烟气分析动态控制炼钢技术

由人工经验控制到动态智能控制是转炉炼钢自动化的发展方向,而利用质谱仪在线分析转炉烟气进行动态控制是实现转炉炼钢自动化最有效的途径;介绍了烟气分析动态控制炼钢技术在马钢120 t转炉的开发应用情况,对提高转炉终点命中率,实现炼钢自动化,特别是对国内中小型转炉具有借鉴作用。     

烟气分析与副枪动态控制炼钢技术的实践分析

 介绍了马钢120 t和300 t转炉分别应用烟气分析和副枪二种动态控制炼钢技术原理,分析比较了二种动态控制方式在冶炼过程的控制特点、终点C T命中效果,指出各自在设备维护、使用成本、适用类型的优缺点,对发展前景提出了建议。     

新钢基于多元数据采集的电弧炉炼钢过程能量监控系统

电弧炉炼钢过程中能量多元且复杂,采用单一的数据采集方式不能满足对电弧炉炼钢过程各工序能量构成分析要求。通过多元数据采集方式,准确采集电弧炉炼钢过程各工序实际生产数据,并使用Visual Studio 2013、Microsoft SQL Server 2012数据库等软件建立电弧炉炼钢过程能量监控系统。该系统通过实时动态采集到的电弧炉炼钢过程各项冶炼数据,量化电弧炉炼钢过程各工序能量,实现电弧炉炼钢过程能量监控;对电弧炉炼钢过程各工序能量消耗、能量流动、能量利用等方面进行分析,为电弧炉生产过程能量高效利用提供理论依据。     

转炉炼钢过程的碳、温连续预报模型研究

采用光谱仪对转炉烟气进行在线分析,利用转炉烟气分析数据,并通过改进常规转炉静态模型,开发了转炉冶炼过程碳、温的连续预报模型.实现了对冶炼过程碳、温度的全程预报.实际运行显示,基于烟气的动态碳预报模型具有很高的准确率,为提高终点命中率和直接出钢率起到积极作用.     

210t转炉全自动智能炼钢系统的开发与应用

将炼钢过程的理论计算、专家经验和先进检测手段相结合,济钢开发了210t转炉全自动智能炼钢系统,系统主要包括L1级基础自动化系统,L2级静、动态模型系统,L3级生产计划调度管理系统等,实现了210t转炉备料、投料、冶炼的计算机全程自动控制,提高了系统碳和温度的双命中率(达到92%以上),降低了原材料消耗,缩短了冶炼时间,年创经济效益1000多万元。     

涟钢100t转炉动态控制炼钢技术生产实践

利用质谱仪在线分析转炉烟气进行冶炼过程动态控制是中小型转炉实现炼钢自动化的最有效途径之一。据此,介绍了该技术在涟钢100t转炉上的应用情况,并对动态控制模型进行了优化,达到了良好的应用效果。     

电炉降低冶炼电耗的实践

结合安龙钢铁公司的生产实际,通过对安龙电弧炉炼钢过程的能量平衡进行分析,找出了冶炼电耗高的原因和影响因素。就安龙的现状进行了设备技术改造和炼钢工艺改进,达到了预期的目的。     

基于大数据的智能化自动炼钢技术

核心基于"钢水—炉渣—炉气"的热力学计算模型,以二级控制网络及软件系统为基础,形成全过程冶炼数据采集、传输、处理,实现二级动态控制;并通过优化原材料条件、系统操作和模型参数等措施,在宣钢120 t转炉上,首次实现了无副枪和烟气监测下,全过程吹炼及终点控制操作的智能自动化炼钢技术。一倒脱磷率提高到70%以上,钢铁料消耗降低1.5 kg/t,吨钢氧耗降低2 m~3,白灰消耗降低2.3kg/t,喷溅率有所降低。冶炼过程更加平稳科学,冶炼操作实现标准化、规范化,产品质量得到稳定提高,经济效益可观。     

基于函数型数字孪生模型的转炉炼钢终点碳控制技术

由于转炉冶炼过程中的热力学和动力学反应复杂，副枪控制模型和传统的烟气分析模型存在很大的局限性，导致了转炉冶炼终点碳含量的预测精度偏低，是实现智能炼钢的主要技术瓶颈. 针对上述问题，提出了基于烟气分析的炼钢过程函数型数字孪生模型. 首先，利用烟气分析得到连续监测的实时数据，以此来实时监控转炉熔池内钢水的碳氧反应状态; 然后，根据熔池反应所处的不同阶段，利用函数型数据分析方法建立吹炼前期和吹炼后期的函数型预测模型; 在此基础上，按照吹炼前期和吹炼后期这两个阶段来分别自动修正模型中的系数函数，从而能在复杂的实际工况条件下完成对熔池碳含量的准确预测. 通过260 t氧气转炉的工业应用实例，证实函数型数字孪生模型具有良好的自学习和自适应能力，对异常冶炼状态具有良好的鲁棒性，可以实现全过程的熔池碳含量动态预测，终点碳质量分数在± 0. 02% 范围内的命中率为95%. 利用函数型数字孪生模型在拉碳阶段对钢水中碳含量的预测值来控制终吹点. 更为重要的是，在保证入炉原料成分、温度、质量等参数稳定的前提下，采用该模型可以有望取消基于副枪的停吹取样步骤，从而降低生产成本，提高产品质量和生产效率，具有广泛的工业应用前景.      

小型氧气转炉烟气净化探讨

氧气转炉炼钢具有周期短、炉龄长、成本低、效率高等一系列优点,使得转炉炼钢在炼钢业中占有极重要的位置。转炉炼钢的同时,产生大量炉尘,其主要成份是二价铁(FeO)和三价铁(Fe_2O_3),其总量约占金属炉料的1％～2％,具有极高的回收利用价值。转炉冶炼过程中,特别是冶炼中、后期,产生大量的烟气。烟气主要成份是一氧化碳(CO)、二氧     

河钢舞钢电炉低碳生产实践及展望

简要介绍了河钢舞钢电炉低碳生产实践,分析了铁水/废钢配比、供氧制度、设备管控等对电炉低碳生产的影响,提出了电炉污染物源头防控的有效方法,保证了电炉烟气污染物低排放的控制要求。在现有电炉低碳生产实践的基础上,对河钢舞钢电炉的绿色发展进行了展望。通过技术和管理的革新应用,力争使电炉生产实现连续供料、连续预热、连续供电和平熔池冶炼的"三连一平",进一步降低电炉炼钢烟气污染物的排放,推动电炉炼钢生产与环境友好的和谐共生。     

转炉炼钢自动控制技术发展及展望

转炉炼钢工序通过设备机械化、控制程序化实现了生产过程的部分自动化操作。将生产工艺技术与机理分析、检测技术和信息技术等进行深度融合是提升钢铁行业整体创新能力和产品竞争力的有力手段,转炉冶炼过程自动控制技术的规范化、自动化、智能化和集成化是必然发展趋势。概述了转炉炼钢自动控制技术的国内外发展状况,对转炉自动控制系统、冶炼过程计算模型、冶炼终点碳温控制和预测模型及炉渣泡沫化预测模型的应用情况进行了梳理,着重总结了上述技术的应用现状和发展方向,并展望了转炉自动化炼钢发展途径及前景,为后续转炉炼钢自动化技术提升提供参考。     

转炉全流程智能炼钢控制技术开发与应用

针对120 t转炉操作过程人为干预较多、终点命中率偏低等问题,从稳定入炉原料条件入手,通过建立"全覆盖"所有原料条件下的转炉操作模式体系,实现转炉炼钢过程的稳定控制;通过"精"、"准"的关键设备自动化控制技术开发,为全流程智能生产提供了稳定的设备保障;同时,开发了自动溅渣及自动出钢工艺,实现了从开吹冶炼到放钢过程的全流程自动控制。全流程智能炼钢技术的应用,降低石灰消耗3 kg/t,炉渣全铁降低1.2%,转炉红渣及喷溅渣降低约5 kg/t,炼钢综合成本降低2~3元/t。