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摘要：传统的人工转炉炼钢技术存在劳动量需求大，炼钢效率低的问题。如今基于云平台的智能控制技术已经逐渐发展成熟，如果将该技术运用到转炉炼钢中可以有效地提升转炉炼钢的效率。优化基于云平台控制的自动上料，控制上料的时间和数量，并降低有害气体的排放量。利用云平台的智能调节进行炼钢，实现降低转炉的能耗。最后设计检测炉内智能控制传感器，提升转炉炼钢的生产效率。实验结果表明，基于云平台的转炉炼钢智能控制技术的原料消耗量远低于传统的转炉炼钢技术，更加节能，符合可持续发展的概念。
关键词：云平台；转炉炼钢；智能控制；控制上料；调节耗能；智能传感
转炉炼钢的生产环境一般较差，炼钢的整体工序比较繁琐。因为工序复杂，转炉炼钢无法实现精准测量。现在市场对钢材要求的品质仅依据人工经验进行炼钢控制是无法达成的，为了保障钢材的品质并通过降低消耗和成本提升市场竞争力，需要提升转炉炼钢的智能控制水平。通过智能控制炼钢生产的精准性，提高自动化炼钢的效率，从而提升钢材的品质和降低成本。最常见的转炉炼钢智能控制系统为计算机控制系统，分为基础控制和炼钢流程控制两部分，其中炼钢流程控制是该系统的重点，为了实现智能控制包含数据收集和补吹校正运算这两部分。在智能化中可以实现炼钢的参数自动管理，在系统的可视性的界面上，将炼钢温度和工艺曲线等内容充分展现出来。不仅解放了人工炼钢的劳动力，同时，生产过程变得更加透明化。
炼钢的原料是合金、铁水等材料作为主材料[1]，在热化学反应的反映下转化为钢，在传统的工艺中添加现代化的信息技术，使炼钢技术的流程更加科学化，控制炼钢技术变得更加精准。智能控制技术提升炼钢行业的生产效率，并降低炼钢的成本，提升炼钢产品的质量。该技术简化转炉后吹的步骤，缩短炼钢的冶炼时间。智能控制炼钢还可以节省原材料，降低石灰石的消耗量，增加炼钢所获得的经济利润。
综上所述，本文提出基于云平台的转炉炼钢智能控制技术，以云平台为基础，进一步优化智能控制技术，以期降低生产成本，提高生产效率。
1优化基于云平台控制的自动上料
自动化控制技术是冶炼工艺降低炼钢成本的辅助技术，融合云平台的技术不仅降低炼钢成本，还提升整个冶炼行业的信息化程度。传统的炼钢技术使用石灰造渣，然而，本文使用石灰石代替，平衡转炉的预付热量，间接节省炼钢的降温材料。在转炉内直接加入石灰石将石灰煅烧的过程省略，通过炼钢燃烧的热量直接将石灰锻造成石灰石。钢铁企业在炼钢时不仅承担炼钢的成本，还应承担例如炉内降温等附加成本，降低附加成本有利于降低炼钢的整体成本。石灰石加热产生CO2，可以平衡热能。
解决了热能平衡问题后，采取全封闭的加料方式，将加料仓的开口设计为自动加料控制，防止反复开启导致炼钢热量散失、粉尘和烟气溢出的问题。为了能够在炉烟穿透废钢的过程中被有效过滤，采取穿透式废钢预热的方式对烟气进行处理。降低粉尘的含量，金属粉尘一部分消散在过滤的过程中，另一部分被有效的处理，粉尘排放量地下降，有效降低排风设备运行的成本。粉尘的排放量降低，同时提升了合金的回收率。自动控制系统使用炉侧顶斜槽加料的加料模式，使用运动速度的惯性加上斜槽弧度水平分量传送料。电炉的冷区实现散热优化，废钢预热技术在散热后进行烟气分流，准确控制分流除尘管道的烟尘流量，抑制有害气体的产生。炉侧顶斜槽加料方式在废钢预热的时候与接口之间设置挡料门，通过隔挡控制落料的状态，一般情况下挡料门处于关闭状态，门内自动加料。密封罩中的烟气实现炉内预热，料门的关闭防止热量飘散。采用PLC+变频调速控制料门开合判断的可靠性，自动化逻辑训练是增强稳定性的有效方式[2]，控制料门的开合时机，开合时长和开合速度，在逻辑化训练的前提下实现精准定位和精准控制。全自动控制按照工序安排斜轨上料的全过程，实现设备状态自动控制，与传统的人工控制相比更加的高效、安全，并能精准的控制用料量，避免浪费，降低生产成本提升炼钢企业的核心竞争力。在了解工序顺序的前提下，将云平台控制技术运用到自动上料环节。
2云平台智能调节转炉耗能
基于云平台的数字化智能控制调节电能的系统由数据采集模块，数据处理模块和控制模块组成。DMI-SE系统在后台配合运转实现电能调节的自动跟踪，伴随着炼钢程序的开始，便产生电能消耗。将电耗的数据积累之后形成耗电曲线，耗电量的数值在曲线上呈现。数据的采集和处理采用新的数据采集技术，该处理模式的数据采集比较准确。在保障数据采集正确率的前提下，优化数据采集的速度。传统的电流变送器的数据采集方式需要190ms，本文设计的数据传输方式的数据传输速度平均为65ms。节省2倍的传输时间[3]。云平台的数据传播方式更加多元化，传播途径更加稳定。云平台自带的高安全性在提升传输速度的同时，加强了信息传输的信任度。
在转炉电能的智能调节中，前置处理器采取分步处理，进而减轻云平台数据处理的负担，其不影响数据处理的准确率。分散数据处理的方式有效的缩短智能调节的时间，稳定温度，达到节约炼钢材料的目的。在炼钢的过程中智能控制的设备往往产生较大的噪音，但本文设计的调节电能方式无需噪音大的控制设备，降低了炼钢厂的噪音污染。通过最优生产控制降低转炉炼钢的耗能，准确控制生产进程和冶炼阶段的原材料消耗。以云平台精准的网络数据做支撑，将数据传输至智能控制的前端传感器，控制器通过目标数据对实际数据进行实时的设定和修正，为完成冶炼做好控制，达到精准控制内耗的作用，实现材料消耗的最佳控制。3设计检测炉内智能控制传感器
云平台有效实现DMI-SE数据共享，实现工作人员实时观察每一步生产的数据。在转炉炼钢的整个过程中将高次谐波发生量进行数据采集并传输到计算机，通过计算机处理生产数据，结合人工设置的冶炼步骤，将其作为传感器的数据参考，实现对炉内废铁水的熔化状态的感应。
基于云平台的数据适应性和模糊控制性，在对状态进行判断的时候需要强化学习和训练，保证后期的对炉内的状态判断的准确性。并且氧枪的工作模式通过智能控制进行有效调整。计算炼钢的加料间隔，判断加料时间点，并在时间点进行准时加料。避免因加料时间不准确造成的能源浪费，提升炼钢资源的利用率。
调节器感应到炉内的温度，传统的人工测温方式对炉内进行取样测温，数据依靠人为记录，全部记录完成后，分享温度数据，该方法无法对温度数据进行实时监测[4]。本文设计的传感器温度感应设备与信号传输设备相连接，温度在被感应到之后，将数据实时传输到炼钢企业的内部网络，实现数据全公司共享，云平台的冶炼模型系统还可以对数据进行参数修正，以实现节约能耗。
自动测温取样在转炉炼钢智能控制技术中节省了劳动力，云平台实现信息互联共享技术、智能降低能耗技术和传感器智能感应控制技术，实现炼钢步骤的自动化，结合调节系统提升转炉炼钢的冶炼效率。
4控制实验
为验证本文设计的转炉炼钢智能控制技术的有效性和可行性，设置对比实验，对比技术分别为传统的人工转炉炼钢控制技术和转炉炼钢智能控制系统。实验指标为炼钢原料的消耗量，即成本节约量，以此进行对比实验。
4.1实验准备
使用常规的转炉进行炼钢操作，在智能控制的模型的前提下，在100t的转炉中加入剩余的渣料。将智能控制调节为钢磷量0.015%和0.035%，转炉和材料的参数如表1所示：其中铁水中的微量元素化学成分为4%的C、0.1%的Mn、0.08%的P、0.2%的Si以及0.02%的S，智能控制的炼钢过程中，氧气在转炉中的压力为1.74MPa，前提是转炉中的枪位控制在1.65m左右，转炉燃烧的供氧时间为0.25h，根据表1可知，转炉的吹氧周期为20min~25min，冶炼周期为40min~55min，因此，本次实验的冶炼时间定为46min，智能控制的温度受控率可达到85%以上。在实验炼钢进行5min之后开始对枪位进行调整，喷头补水次数达到300次，平均每5min起渣一次，为实现实验的效果，保证吹氧时间在10min以上，保证炼钢碱度适中并且原材料脱P。金属收得率需要返干低喷溅率才能保证。因此，使用流动性好的燃料。实验使用的原料在燃烧之后终渣碱度在3以下，碱度充足。料脱P。金属收得率需要返干低喷溅率才能保证。因此，使用流动性好的燃料。实验使用的原料在燃烧之后终渣碱度在3以下，碱度充足。
4.2实验结果与分析
通过上述实验环境，基于云平台的转炉炼钢智能控制技术与传统的人工转炉炼钢控制技术和转炉炼钢智能控制系统相比，炼钢原料的消耗量对比结果如图1所示：
如图一所示，基于云平台的转炉炼钢智能控制技术下炼钢平均消耗47g/T的石灰、24g/T的白云石和33g/T的石灰石。而传统的人工转炉炼钢控制技术和转炉炼钢智能控制系统的消耗量远大于本文实际的控制技术。因此，本文的智能控制技术有效降低了炼钢原料的消耗量。
5结语
本文设计的方式通过自动控制的方法提升了转炉炼钢的重点命中率，并通过缩短冶炼时间和降低补吹率的方式提升钢的质量，提升了铸钢过程的整体质量，推进了转炉炼钢技术的发展，将云平台与炼钢技术结合是炼钢技术的创新。该技术节省了炼钢原料，降低了不必要的浪费，间接降低了炼钢的成本。
参考文献
[1]李萍.一体化智能监控技术在电力系统调控中的应用[J].无线互联科技,2021,18(12):66-67.
[2]穆殿伟,史春霆.物联网在自动化智能控制系统的应用[J].科技视界,2021(17):127-128.
[3]余堃.浅析热电厂锅炉控制中的智能化控制技术的应用[J].中国设备工程,2021(11):32-34.
[4]曲欣宇,赵德群,武历祺,等.基于云平台的植物工厂智能控制系统的设计与实现[J].国外电子测量技术,2020,39(07):115-120.
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