轉(zhuǎn)爐煙氣分析動態(tài)控制作為轉(zhuǎn)爐煉鋼終點控制的主要方法之一,其最大優(yōu)勢是能夠連續(xù)推算熔池碳含量,其控制系統(tǒng)的核心是利用煙氣信息確定熔池碳含量的算法。近年來國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠為提高轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)率和鋼水質(zhì)量,先后從國外引進(jìn)了多套煙氣分析動態(tài)控制系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)一般由3個部分組成:①連續(xù)采集、處理轉(zhuǎn)爐煙氣系統(tǒng);②在線分析質(zhì)譜儀;③煙氣分析動態(tài)控制系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)爐動態(tài)控制模型是整個系統(tǒng)的核心技術(shù)部分,該技術(shù)在轉(zhuǎn)爐吹煉時全程快速分析煙氣成分(115s周期),并根據(jù)煙氣變化情況動態(tài)計算脫碳速率和鋼水碳含量,特別是在吹煉末期[C][O]反應(yīng)趨于平衡后,動態(tài)計算、校正熔池溫度,準(zhǔn)確預(yù)報吹煉終點碳和溫度。動態(tài)控制模型主要由爐氣定碳、溫度預(yù)報、噴濺預(yù)報、冷卻劑控制等模式構(gòu)成,模型的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能是提高模型精度和實用性的關(guān)鍵。

煙氣采集和處理系統(tǒng)可以采集溫度高達(dá)1800℃、煙塵含量高達(dá)100mg/m3的氣體，由2氣體采集探頭、現(xiàn)場處理柜、氣體處理柜、控制柜、分析柜組成。

在線分析質(zhì)譜儀對系統(tǒng)采集處理后的轉(zhuǎn)爐煙氣進(jìn)行成分分析，其主要特點是分析速度快、精度高,分析轉(zhuǎn)爐煙氣中的6種主要氣體成分的周期小于1.5s，可以根據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣中CO、CO2和O2含量的變化進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的測定,以便動態(tài)模型對吹煉后期脫碳速率變化進(jìn)行計算,為終點的[C]、T預(yù)報提供準(zhǔn)確的計算依據(jù)。

轉(zhuǎn)爐煙氣分析動態(tài)控制系統(tǒng)主要由靜態(tài)模型和動態(tài)模型兩部分組成,核心部分是動態(tài)控制模型(DYNACON),主要在吹煉末期2min,爐內(nèi)[C][O]反應(yīng)趨于平衡后,通過取樣系統(tǒng)和質(zhì)譜儀連續(xù)采集、分析(1.5s周期)轉(zhuǎn)爐爐口逸出的爐氣成分,根據(jù)爐氣成分的變化,動態(tài)控制模型計算脫碳速率,為操作人員提供吹煉結(jié)束前2min鋼中碳含量的變化情況,根據(jù)動態(tài)模型計算的終點[C]、T并結(jié)合轉(zhuǎn)爐煙氣變化曲線由模型自行確定吹煉終點。

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