PS转炉造渣过程的动态优化控制

PS转炉造渣过程是从含铁、硫等多种杂质的铜锍中去除铁、硫等杂质的冶金方法．目前，国内外铜锍造渣过程的操作大都仍由工人依据经验手动进行，不仅容易造成工艺指标波动较大，而且难以保证吹炼过程的优化运行．为提高吹炼产品的质量和产量，国内外学者相继开展了一些优化研究．其中，Nenonen等【]依据物质平衡和能量平衡关系，应用共轭梯度法寻找对应于各种富氧程度下的最优熔剂添加率．为减少转炉生产成本，WINGNK等[2]开发了铜转炉操作费用的计算模型，用于评价由于操作量变化所带来的经济影响，该模型使用了基于物质平衡的焓平衡方程．而桂卫华等【3]提出了针对转炉吹炼过程的操作模式优化方法，该方法采用操作模式来描述一组需要在线决策的一组操作参数，通过寻求最优的操作模式来提供吹炼过程的生产效率．文献[4】研究了利用Hammerstein—Wiener模型预测吹炼所需总氧量．由于造渣过程是一个间歇式的高温、多相熔池反应过程，具有强烈的动态变化特性，因此难以确定铜锍吹炼过程的稳态工作点，使得静态优化方法难以对转炉操作进行有效的优化．另一方面，由于造渣过程中铜锍组份与温度等关键工艺参数难以实时检测，使得通常的反馈控制也不再适用．为此，论文将研究适用于铜锍造渣过程的动态优化控制方法，以提高生产过程的技术经济指标，并进一步实现铜锍吹炼过程的节能降耗．

本文提出了针对铜锍吹炼过程的动态优化控制方法，通过综合运用最优化方法和智能控制方法提高了优化控制系统的鲁棒性．基于该优化控制方法所开发的优化控制系统在铜冶炼厂投入运行后，使得每炉富氧平均消耗量降低了9％左右，有效地节约了富氧消耗量．冷料的平均每炉处理量增加7．8％．另外，渣q~SiO2的平均含量被稳定在21％左右，从而降低了渣中夹带的铜含量，优化前渣中平均铜含量为5．3％，而优化后渣含铜的平均量为4．5％。（宋海鹰 桂卫华等）

编辑：刘慧慧    电话：021-26093235