转炉炼钢的周期比较短(一般是 25~40min,其中吹炼时间仅有 13~25min)需要控制的参数很多,是一个反应过程比较复杂、周期性、间断性的生产过程。在炼钢过程中要控制好各种影响炼钢过程的条件和参数,使它们达到炼钢工艺要求的范围,保证转炉炼钢过程的安全性,同时还要有可靠的检测元件和合理的控制系统。检测元件精度是否够高、够灵敏,控制系统是不是完善、可靠、有效,对转炉炼钢的顺利生产和炼出钢水的质量密切相关。总而言之,转炉炼钢中的仪表测控及控制系统自动化水平的高低是转炉炼钢生产安全、钢水优质、降低能耗等的重要保证。
我国转炉炼钢起步较晚,但自动化水平发展迅速,上世纪 60 年代起经过了一个自动化水平由低逐步向高水平发展的过程,上世纪六七十年代,转炉炼钢过程中的自动化系统,基本上是采用半人工化,在 1975 年左右才建成投产 120t 和 150t的氧气顶吹转炉仪表自动化控制系统。
在 80 年代,仍基本采用仪表自动化控制(只有少数钢厂采用了 DCS 控制系统),后来逐渐发展了由计算机、PLC 组成的基础级控制系统,建成投产 300t 和210t 顶吹转炉自动化控制系统,至此转炉炼钢自动化水平不断提高,转炉炼钢工艺过程的控制目标得以实现。但检测仪表精度不高、可检测参数太少,仪表检测系统的可靠性较差,有些参数无法实现控制,不能向工作人员提供炼钢过程的监控、不能实现简便的操作。
转炉炼钢自动化控制发展到现在,所有炼钢都基本实现了 DCS 控制,并与计算机控制组成了完善的基础级和过程级完整的转炉炼钢自动化控制系统,系统包括副枪系统的不倾倒计算机动态控制。在常规检测仪表的模拟控制系统中很难实现的需将模拟量闭环连续控制和精确的顺序控制融合在一起的转炉顶底复合吹供气系统能够完满实现。我国转炉炼钢过程自动水平不断提高,已经接近甚至达到了国际先进水平。在转炉炼钢工艺、自动控制理论,自动化设备不断发展完善的推动下,转炉炼钢控制系统也将不断的发展和完善。
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