善了各种数学模型，从而达到了能在吹炼过程高速进行的同时对它实行控制。其中副枪测温
定碳法是最行之有效的方法。

转炉炼钢计算机控制是近

30 年的事。计算机控制的目的，是提高吹炼终点钢水含碳量

和温度的命中率。为了实现这一目标，关键是炼钢生产过程的正常、稳定进行，吹炼过程具
有再现性并能找到合理反映吹炼过程特征的数学模型。由于所反映的问题和应用条件不同，
模型有静态和动态模型两类。日本将动态控制和静态控制模型相互配合，使炼钢自动控制达
到很高的水平，碳和温度同时命中率达

90％以上，已经做到闭环控制，即完全自动化吹炼。

静态控制

    即按照已知的原材料条件(如铁水、废钢和熔剂装入量)和吹炼操作条件(如

炉龄、出钢后等待时间

)，根据吹炼终点的目标温度及含碳量，利用静态模型计算出需要吹

入的氧量、冷却剂量、造渣材料及其他原材料的加入量，并据以进行吹炼，在吹炼过程中无
任何新信息修正的吹炼控制方法。图

1 为静态控制的示意图。转炉作为一个控制对象，输入

转炉的各种参．数

(原料和操作参数)为 x1，x2，……，xn，控制目标函数(含碳量、温度等)

为

Y。由于转炉炉内的冶金反应，可达到目标值 Y=(x1，x2，……，xn)静态模型就是要找

到能正确反映冶炼过程的函数厂的形式。建立静态模型的方法一种是根据物料平衡和热平衡
计算，建立若干平衡方程以计算需要加入的废钢量、石灰量、供氧量等，有人还把冶金反应
的物理化学原理也包括在函数中，这种模型为理论模型；另一种是把转炉看作一个

“黑箱”，

不考虑其中的变化，只是输入变量和输出变量用统计数学的方法归纳出经验方程，称之为
经验模型。为了便于在计算机上计算，模型通常采用线性方程组的形式。为了增加模型计算
的准确性，实用上常选用若干和当前冶炼条件接近的炉次作为参考，计算各种变量的差值，
这种方法称为增量法。各种参考次炉都储存在计算机的数据库中，便于查找。静态控制不是
仅在转炉装料之前计算一次，在装料后还要根据实际装入情况进行调整计算，出钢后根据
实际得到的结果进行反馈计算。还可以利用反馈计算以修正控制模型中的系数。图

2 是静态

模型的工艺操作过程。

动态控制

    即在吹炼操作过程中获得金属熔池的信息，并用这个信息来校正吹炼的最

后阶段，从而得到出钢时所要求的含碳量和温度的技术。实现吹炼过程动态控制必须解决：
(1)选择装备可靠的检测手段，并能迅速取得代表脱碳和成渣反应进行的信息；(2)确定最佳
的脱碳和成渣过程

(轨道)，使吹炼中的故障(如喷溅)减到最小，并保证以最小渣量和最短吹

炼时间达到终点目标；

(3)精确了解枪位、氧流量、底部吹气量和加料的变化对吹炼过程的脱

碳和成渣反应的影响，以便确定最佳操作。

已经发展的过程动态控制方法有：

(1)废气检测法。通过测定废气组成和废气流量，对

所得数据进行处理，得出脱碳速度和炉渣中累积氧的程度，以脱碳轨道跟踪和成渣轨道跟
踪的方法对冶炼过程进行控制。

(2)声强检测法。在炉口附近置放麦克风接收炉内发出的声响，

判断成渣情况，利用声响信息来调整操作，使之跟踪已确认的标准声强轨道进行吹炼控制。
(3)炉子测重法。用测压装置在吹炼过程中连续取得 3 种信息：包括全部炉料在内的转炉总
重量；转炉吹炼时的振动能量和转炉总重量随时间变化的速度

dW/dt。根据转炉中信息加以

分析、了解和判断反应进行的情况而加以控制。

(4)废气温变法。废气中的 CO 完全燃烧时，脱

碳速度与废气温度间有很好的符合关系，废气温度的快速变动又与喷溅有关。所以可利用废
气温度的测定对吹氧强度进行自动监控。

(5)其他方法。用来控制吹炼进行的动态控制方法还

有氧枪振动法、炉子振动法以及渣中铁滴测定等等。