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  提高鐵水和廢鋼信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性
  鐵鋼界面采用“一罐到底”生產(chǎn)組織模式，這一模式可以減少鐵水溫降，縮短工藝流程和降低環(huán)境污染，但同時(shí)也造成入爐鐵水成分、溫度、重量等穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)爐裝入制度不穩(wěn)定等問題，無法滿足傳統(tǒng)自動煉鋼技術(shù)的要求。為此，要強(qiáng)化模型功能，首先須提高自動煉鋼模型采集鐵水和廢鋼信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

  鐵水信息的采集。從直縫焊管廠家高爐冶煉的特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)際情況看，同一罐鐵水在高爐鐵溝取的試樣和兌入轉(zhuǎn)爐前取的試樣的化學(xué)分析結(jié)果往往存在一定差異。因此，需要選擇合適的信息采集點(diǎn)。由于經(jīng)KR脫硫處理后的鐵水成分更均勻，且KR鐵水脫硫站建在1號和2號高爐之間，鐵水出站至兌入轉(zhuǎn)爐至少還有23min的緩沖時(shí)間，故鐵水成分信息的采集點(diǎn)最終確定在KR鐵水脫硫結(jié)束后。鐵水溫度則在鐵鋼間過跨線與轉(zhuǎn)爐加料跨交接處的吊裝孔位進(jìn)行人工測量，測量后就直接將鐵水兌入轉(zhuǎn)爐。這樣可以確保入爐鐵水溫度信息更精準(zhǔn)。鐵水重量=鐵水重罐-鐵水空罐，這就要求鐵水兌入轉(zhuǎn)爐后要盡快稱出空罐重量。實(shí)踐證明，行車秤可以快速稱量出空罐重量，但波動性大，準(zhǔn)確性不高；地秤雖然精度高，但地秤設(shè)置在鐵鋼界面的過跨線前端，兌鐵后須等待至少10min才出結(jié)果，這在實(shí)際大生產(chǎn)中不具備可操作性。故模型采集的鐵水重量=當(dāng)罐鐵水重量-該罐號上爐空罐重量，這種模式得到的鐵水重量相對較準(zhǔn)確。

  廢鋼信息的采集。在“一罐到底”生產(chǎn)組織模式下，廢鋼量只根據(jù)鐵水計(jì)劃量進(jìn)行周期性調(diào)整，波動性不大。但廢鋼種類較多，成分差異大，且受公司物流情況和供求關(guān)系影響，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)不可能長期固定每種廢鋼的搭配比例。因此，對廢鋼進(jìn)行分類計(jì)量以減少各種廢鋼不同配比對模型計(jì)算準(zhǔn)確性的影響，主要分為重廢、中廢、輕廢、渣鋼和生鐵塊等。

  增加終點(diǎn)磷、錳預(yù)測功能
  直縫焊管廠家為實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)，有必要縮短轉(zhuǎn)爐冶煉周期，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐停吹后，終點(diǎn)試樣的分析還需一段時(shí)間，造成轉(zhuǎn)爐停爐等樣。故根據(jù)入爐原輔料條件和過程吹煉情況對終點(diǎn)磷、錳含量進(jìn)行預(yù)測，實(shí)現(xiàn)不等樣出鋼，可節(jié)約這部分時(shí)間。

  終點(diǎn)P預(yù)測。因?yàn)檗D(zhuǎn)爐的后步工序都不具備脫磷補(bǔ)救功能，所以脫磷在轉(zhuǎn)爐操作中往往被視為最重要的任務(wù)。終點(diǎn)P預(yù)測主要是基于原材料條件、入爐輔料結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)爐化渣情況、終點(diǎn)控制情況等理論計(jì)算，并經(jīng)過大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和驗(yàn)證所得。模型設(shè)定P偏差=TSO預(yù)測P-化驗(yàn)P，P偏差±0.005%的精度為命中。
  終點(diǎn)Mn預(yù)測。為實(shí)現(xiàn)鐵前系統(tǒng)降本，高爐逐步增加雜礦比例，造成鐵水Mn成分波動很大。開發(fā)終點(diǎn)Mn預(yù)測功能可以在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐短周期的基礎(chǔ)上穩(wěn)定Mn成分控制，避免鋼種改判，同時(shí)也可以提高模型關(guān)于物料平衡和熱平衡計(jì)算的精度。終點(diǎn)Mn預(yù)測同樣是基于大量轉(zhuǎn)爐過程數(shù)據(jù)理論計(jì)算所得，模型設(shè)定Mn偏差=TSO預(yù)測Mn-化驗(yàn)Mn。

  建立以溫度控制和化渣效果相結(jié)合的控制模式
  傳統(tǒng)的自動煉鋼模型在靜態(tài)模型計(jì)算結(jié)束后不再對靜態(tài)過程控制進(jìn)行干預(yù)，直到TSC測出鋼水碳含量和溫度后，模型才進(jìn)行動態(tài)計(jì)算和控制，這不適應(yīng)該廠鐵水條件和生產(chǎn)計(jì)劃波動大的特點(diǎn)。為此，研發(fā)組在轉(zhuǎn)爐靜態(tài)控制過程中建立了模擬的吹煉過程溫度動態(tài)控制系統(tǒng)，并引入轉(zhuǎn)爐聲納化渣系統(tǒng)監(jiān)控過程化渣情況，建立了以溫度控制和化渣效果相結(jié)合的轉(zhuǎn)爐吹煉過程操作模式。

  模擬的溫度動態(tài)控制系統(tǒng)。首先，根據(jù)各種入爐輔料的化學(xué)成分，理論分析這些材料在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中從室溫升至出鋼溫度的物理熱和化學(xué)熱，得到不同輔料的冷卻效應(yīng)。其次，結(jié)合大量吹煉過程測算的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)爐噴濺情況，對各種入爐輔料的降溫系數(shù)進(jìn)行修正，并在模型加料模式基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算，最終形成模擬的溫度動態(tài)控制系統(tǒng)。

  音頻化渣系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐的聲頻來源主要是：超音速氧氣流股的氣體動力學(xué)音頻及其沖擊鐵液、渣液和固相顆粒時(shí)的音頻，一氧化碳?xì)馀萜屏押鸵绯龅臍饬饕纛l，金屬熔池和渣液與爐壁摩擦的音頻。音頻化渣技術(shù)正是通過采用這些音頻強(qiáng)度來測量化渣狀況的一種方法。該系統(tǒng)對轉(zhuǎn)爐吹煉過程的渣面音頻信號進(jìn)行處理后，形成二維動態(tài)曲線。曲線的變化情況可以實(shí)時(shí)反映出當(dāng)前化渣狀況及發(fā)展趨勢。通過對大量曲線數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)爐實(shí)際控制情況的統(tǒng)計(jì)分析，逐步形成可靠的音頻控制區(qū)域。操作人員可以根據(jù)曲線在可靠區(qū)域的變化情況及時(shí)調(diào)整操作模式。

  溫度控制和化渣效果相結(jié)合后的效果。操作人員以熔池均衡升溫和音頻曲線正常波動為原則，對吹煉過程進(jìn)行監(jiān)控。由于模型靜態(tài)和動態(tài)過程中的下料系統(tǒng)、氧槍控制系統(tǒng)等參數(shù)在模型自動控制過程中仍可調(diào)，即不會因人工的修正導(dǎo)致模型自動控制失效，因此，避免了轉(zhuǎn)爐吹煉過程中因原材料條件變化、設(shè)備不穩(wěn)定等突發(fā)狀況對模型控制的影響，使模型自動控制系統(tǒng)的適應(yīng)性更強(qiáng)。
  開發(fā)獨(dú)特的模型過程控制方式和自學(xué)習(xí)系統(tǒng)

  以P分配比計(jì)算冶金石灰用量。隨著高爐配礦方式的改變，鐵水P含量已由先前0.100%左右逐步上升至目前平均0.160%，最高甚至達(dá)到0.180%，脫磷成為目前轉(zhuǎn)爐工序最重要的任務(wù)。因此，為適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)操作的需要，特將模型中原以終渣堿度計(jì)算冶金石灰用量的方式改為以P分配比為主要參考依據(jù)的計(jì)算方式。這一計(jì)算方式更為滿足各種條件下的脫磷要求，相比堿度計(jì)算更合理。方式變更后，再配合模型的其他功能，入爐輔料消耗降低約10kg/t鋼。

  采用更精細(xì)化的多步驟轉(zhuǎn)爐加料模式。傳統(tǒng)的自動煉鋼模型的加料模式一般在靜態(tài)控制過程中分4批～6批料加入，動態(tài)控制過程則根據(jù)副槍測量結(jié)果一次性加入大量冷卻劑。這種模式對生產(chǎn)條件的穩(wěn)定性要求很高，且動態(tài)控制要加入大量含鐵資源作為冷卻劑，易增加煉鋼成本，故該廠根據(jù)自身特點(diǎn)將矩陣式下料程序引入自動煉鋼模型。在這種下料程序中，各料倉的下料過程相對獨(dú)立；下料模式縱向排列，分步加料。這種下料系統(tǒng)比傳統(tǒng)模型更具靈活性，與上面提到的溫度控制和化渣效果相結(jié)合的督導(dǎo)系統(tǒng)相輔相成。
  穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐留渣量。為穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐留渣量，除了對轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)倒?fàn)t的傾翻角度進(jìn)行試驗(yàn)摸索，最主要就是投用轉(zhuǎn)爐渣車秤和出鋼過程的下渣檢測系統(tǒng)。首先，將自動煉鋼模型對轉(zhuǎn)爐渣量的理論計(jì)算結(jié)果與轉(zhuǎn)爐渣車秤的稱量結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，并借助模型自學(xué)習(xí)功能，逐步優(yōu)化轉(zhuǎn)爐渣量的理論計(jì)算參數(shù)，使模型計(jì)算出理論轉(zhuǎn)爐渣量與轉(zhuǎn)爐渣車秤稱出的實(shí)際渣量一致。這不僅使模型對轉(zhuǎn)爐渣量的計(jì)算更精準(zhǔn)，還可以準(zhǔn)確指導(dǎo)在不同原輔料條件下或冶煉不同鋼種時(shí)合適的留渣量。其次，充分發(fā)揮下渣檢測系統(tǒng)的預(yù)警和計(jì)量功能，將每爐的下渣量納入模型的留渣量計(jì)算中，提高計(jì)算精度。由于下渣系統(tǒng)本身不具備稱量功能，故目前的下渣量主要是根據(jù)下渣系統(tǒng)的預(yù)警值理論計(jì)算出的結(jié)果。

  遞推式模型自學(xué)習(xí)系統(tǒng)。遞推式模型自學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)就是將先前冶煉并符合條件的數(shù)十爐數(shù)據(jù)納入學(xué)習(xí)組。每次靜態(tài)計(jì)算運(yùn)行后，系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)習(xí)組數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)評估靜態(tài)計(jì)算結(jié)果的可參照性�？蓞⒄招杂址譃槎鄠�(gè)等級，冶煉爐次只根據(jù)可參照性最強(qiáng)的幾爐數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。對于可參照性差的爐次，模型會記錄下它們的特異性，并及時(shí)進(jìn)行更新。如此反復(fù)，模型靜態(tài)計(jì)算的結(jié)果也就更接近于實(shí)際生產(chǎn)情況，模型的適應(yīng)性也就更強(qiáng)。

  通過上述一系列的技術(shù)開發(fā)和系統(tǒng)優(yōu)化，主要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)完成情況如附表所示�？梢�，的自動煉鋼技術(shù)的正常投用降低了入爐輔料、鋼鐵料和脫氧合金的消耗，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，并提高了煉鋼的技術(shù)水平。