煉鋼過程轉爐煙氣分析
轉爐煙氣分析動態(tài)控制作為轉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。近年來國內轉爐煉鋼廠為提高轉爐煉鋼生產率和鋼水質量,先后從國外引進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、處理轉爐煙氣系統(tǒng);②在線分析質譜儀;③煙氣分析動態(tài)控制系統(tǒng)。
轉爐動態(tài)控制模型是整個系統(tǒng)的核心技術部分,該技術在轉爐吹煉時全程快速分析煙氣成分(115s周期),并根據煙氣變化情況動態(tài)計算脫碳速率和鋼水碳含量,特別是在吹煉末期[C][O]反應趨于平衡后,動態(tài)計算、校正熔池溫度,準確預報吹煉終點碳和溫度。動態(tài)控制模型主要由爐氣定碳、溫度預報、噴濺預報、冷卻劑控制等模式構成,模型的自學習、自適應功能是提高模型精度和實用性的關鍵。
煙氣采集和處理系統(tǒng)可以采集溫度高達1800℃、煙塵含量高達100mg/m3的氣體，由2氣體采集探頭、現場處理柜、氣體處理柜、控制柜、分析柜組成。
在線分析質譜儀對系統(tǒng)采集處理后的轉爐煙氣進行成分分析，其主要特點是分析速度快、精度高,分析轉爐煙氣中的6種主要氣體成分的周期小于1.5s，可以根據轉爐煙氣中CO、CO2和O2含量的變化進行及時、準確的測定,以便動態(tài)模型對吹煉后期脫碳速率變化進行計算,為終點的[C]、T預報提供準確的計算依據。
轉爐煙氣分析動態(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[C][O]反應趨于平衡后,通過取樣系統(tǒng)和質譜儀連續(xù)采集、分析(1.5s周期)轉爐爐口逸出的爐氣成分,根據爐氣成分的變化,動態(tài)控制模型計算脫碳速率,為操作人員提供吹煉結束前2min鋼中碳含量的變化情況,根據動態(tài)模型計算的終點[C]、T并結合轉爐煙氣變化曲線由模型自行確定吹煉終點。
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