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1.1　工艺概述1

1.1.1　铁水预脱硫工艺1

第1章　铁水预处理自动化1

1.1.2　铁水预脱硅工艺5

1.1.3　铁水预脱磷工艺8

1.1.4　全量铁水“三脱”预处理工艺10

1.2　脱硫，脱硅及脱磷铁水预处理设备11

1.2.1　喷枪及传动设备11

1.2.3 搅拌器12

1.2.4　扒渣机及系统12

1.2.2　摆动溜嘴除尘罩12

1.3　铁水预处理自动化检测仪表13

1.3.1　硫含量的检测13

1.3.2　硅含量的检测14

1.3.3　磷含量的检测17

1.3.4　铁水重量的检测17

1.3.5 鱼雷罐车、铁水包内衬形状的检测17

1.3.6　铁水液位高度检测18

1.4　铁水预处理自动化19

1.4.1　铁水预处理控制流程19

1.4.2　铁水单脱硫自动控制的特点19

1.4.3　铁水单脱硫控制流程21

1.4.4　铁水预处理主要控制设备22

1.4.5 喷吹法脱硫、脱磷、脱硅的铁水三脱预处理工艺特点23

1.4.6　铁水预处理基础自动化24

1.4.7　铁水预处理过程自动化26

第2章　转炉炼钢工艺与设备29

2.1　转炉炼钢工艺与基本原理29

2.1.1　炼钢基本化学反应29

2.1.2　物料平衡和热平衡原理32

2.1.3 复吹转炉物料平衡的测试33

2.2　转炉炼钢设备与监控点40

2.2.1 转炉主体设备40

2.2.2　转炉辅助设备51

2.3.1 转炉检测仪表的应用特点57

2.3　转炉主要检测仪表的原理与特点57

2.3.2　压力检测仪表58

2.3.3　物位检测仪表60

2.3.4　流量检测仪表62

2.3.5　温度检测仪表67

2.3.6　重量检测仪表68

2.3.7　转炉炼钢计量器具配备规范69

第3章　转炉电气传动系统78

3.1　概述78

3.2　直流调速系统78

3.2.1　转炉倾动的全数字直流调速系统78

3.2.2 直流传动系统中的氧枪控制82

3.3　交流传动系统90

3.3.1　交流变频控制90

3.3.2 矢量控制的概念90

3.3.3　采用PWM变频器的矢量控制93

3.3.4　矢量控制变频器实际装置95

3.3.5 氧枪升降负载特性与转炉倾动负载特性及交流电机运转状态分析98

3.3.6 变频调速用于转炉倾动和氧枪升降负载的可行性分析99

3.3.7 交流传动系统转炉倾动控制102

3.3.8 交流传动系统中的氧枪控制104

3.4.1　泵的特性分析与节能原理105

3.4　变频器在泵类负载与风机中的应用105

3.4.2　变频器恒压供水系统106

3.4.3 中压变频器在转炉一次除尘风机中的应用108

第4章　转炉炼钢控制的基础自动化114

4.1　基础自动化的控制范围114

4.2　转炉氧枪系统115

4.2.1　转炉氧枪供水系统115

4.2.2　转炉氧枪供氧系统116

4.2.3 转炉氧枪供氮系统117

4.2.4　转炉主、备枪换枪横移系统118

4.2.5 氧枪位置控制系统119

4.2.7 转炉氧枪系统的控制方式121

4.2.6　氧枪安全系统121

4.3　转炉副原料系统123

4.3.1 副原料上料系统的控制123

4.3.2 副原料除尘系统124

4.3.3 副原料振动给料的变频控制124

4.3.4 副原料称量系统125

4.3.5 转炉副原料加料的联锁控制126

4.3.6 副原料加料系统的控制方式127

4.3.7 合金上料皮带及合金系统的控制127

4.3.8　铁合金振动给料机的控制130

4.4.3 气体流量中总管与支管的设定平衡132

4.4.4　底吹气体的切换控制132

4.4.1 底吹控制的分类132

4.4.2　底吹气体的压力控制132

4.4　转炉底吹系统控制132

4.4.5　底吹气体的阶段控制133

4.4.6　底吹系统防止漏钢的安全性133

4.4.7　底吹系统的控制方式134

4.5　余热锅炉控制系统135

4.5.1 余热锅炉的结构135

4.5.2　汽化冷却段的划分136

4.5.3　余热锅炉供水泵的控制137

4.5.4　余热锅炉供水水位的三冲量调节137

4.5.6　余热锅炉的连续排污控制138

4.5.5 除氧器及并网蒸汽的压力、流量控制138

4.5.7　余热锅炉的控制方式140

4.6　一次除尘系统的控制141

4.6.1 除尘污水循环系统141

4.6.2 一次除尘系统的烟气除尘141

4.6.3 R-D阀的控制及捅针142

4.6.4 一次除尘风机的检测点143

4.6.5 一次除尘风机的检测与转速控制144

4.7.1 二次除尘系统的控制范围146

4.7.2　除尘风机与布袋除尘146

4.7　二次除尘系统的控制146

4.6.6 一次除尘管道微差压调节146

4.8　煤气回收系统的自动控制147

4.8.1 煤气回收的工艺流程147

4.8.2 在煤气回收过程各设备间的自动联锁和顺序控制148

4.8.3　煤气回收的条件与时机149

4.8.4　煤气回收系统的气体分析150

4.9　炼钢化学成分的化验检测与通信150

4.10　副枪控制系统150

4.10.1 副枪测试探头150

4.10.2 副枪系统设备组成154

4.10.3 副枪测试系统控制155

4.10.4 副枪系统性能和使用价值158

4.10.5 副枪的测试原理159

4.10.6　副枪的测试枪位控制副枪换头机械手控制161

4.11　溅渣补炉系统162

4.11.1 溅渣补炉工艺162

4.11.2　N2,O2切换及溅渣主要参数162

4.11.3 溅渣补炉系统中的压力流量控制163

4.12　基础自动化的硬件配置164

4.12.1　可编程控制器PLC164

4.12.2 集散型控制系统DCS164

4.12.3　人机操作界面HMI165

4.12.4　工业以太网及现场I/O总线166

4.12.5 工业以太网在转炉基础自动化中的应用169

4.12.6　典型工程的基础级系统配置170

第5章　转炉过程控制系统178

5.1　概述178

5.2　转炉过程控制系统的功能及实现178

5.2.1　转炉过程计算机的控制范围178

5.2.2 转炉过程控制系统的功能178

5.2.3 采用数学模型控制转炉炼钢的工艺要求193

5.3　使用VMS操作系统的过程机应用软件设计196

5.3.1　OPEN VMS操作系统的文件系统197

5.3.2 炼钢过程控制的应用软件流程197

5.3.3　各站应用软件功能简介198

5.3.4　过程计算机应用软件结构200

5.4.1 简述203

5.4　使用PC服务器的过程控制计算机系统203

5.4.2 系统硬件、软件及网络配置204

5.4.3 系统完成的功能206

5.4.4　钢包跟踪系统214

5.4.5 与基础自动化的通信网络配置225

第6章　转炉炼钢数学模型226

6.1　概述226

6.2　机理模型的组成及其功能227

6.2.1 加料计算模型227

6.2.4 自学习模型228

6.2.5　模型访问的数据文件228

6.2.3　钢水调整计算模型228

6.2.2　吹炼控制模型228

6.3　模型的算式和算法229

6.3.1　模型的基本原理229

6.3.2 物料平衡和热平衡方程229

6.3.3　终渣成分计算方程组229

6.3.4　终渣成分计算230

6.3.5　根据熔渣成分确定钢水成分231

6.3.6　渣量及副原料加入量计算232

6.3.7　模型的算法232

6.4.1 复合模型的特点233

6.4　复合模型或机理-统计模型233

6.4.2　二次加料模型234

6.4.3 动态修正模型235

6.4.4 补吹模型236

6.5　通用性智能化建模方法236

6.5.1　功能的设计及选择原则236

6.5.2 功能实现237

6.5.3　方法的应用条件238

6.6　智能控制简介239

6.6.1　智能控制的发展及特点239

6.6.2 智能控制在钢铁工业中的应用239

6.6.3 转炉动态终点控制的建模前期准备240

6.6.4　模糊控制模型241

6.7　LBE技术在转炉上的应用245

6.7.1　LBE模型与吹炼噪声法245

6.7.2　LBE系统的改进及完善247

6.7.3　LBE的过程自动化系统249

6.8　OTCBM过程控制模型253

6.8.1 OTCBM模型与质谱仪253

6.8.2　OTCBM模型原理257

6.8.3 OTCBM模型的应用264

参考文献282