LD-KG-konvertterin dynaaminen ohjaus

Tiivistelmä Teräksen valmistus LD-konvertterissa on perinteisesti pohjautunut ns. staattisiin malleihin konvertteriprosessista eli prosessin aine- ja energiataseisiin perustuvaan panoslaskentaan, jonka avulla konvertterista saatavan raakateräksen koostumus ja lämpötila on pyritty saamaan halutuksi siten, ettei lisäpuhallusta tai ylimääräistä lisäaineseostusta tarvita. Dynaamisella ohjauksella pyritään määrittämään prosessin tila koko puhallusprosessin ajan tai lähellä lopetushetkeä, jolloin voidaan oikea-aikaisesti lopettaa happipuhallus. Dynaamisen ohjauksen mahdollistaa riittävän tarkat prosessimallit ja mittausinstrumentoinnin riittävä laatu. Riittävän tarkkuuden ja käytettävyyden haasteisiin on kehitetty useita uusia tekniikoita, joita on koeteltu oikeissa tehdasoloissa hyvin tuloksin, lupaavimpia näistä ovat tutkalla tehtävä konvertterin pinnanmittaus, savukaasujen jatkuva lämpötilan ja koostumuksen mittaus sekä lämpötilan ja hiilipitoisuuden mittaus pudotussondilla. Dynaamisessa ohjauksessa käytetään useita, ainakin osittain kokeellisesti määritettyjä matemaattisia malleja kuvaamaan prosessin eri vaiheita ja tilanteita. Vaikka pyrkimys on yleispäteviin konvertterimalleihin, mallien parametrit on aina sovitettava laitoskohtaisesti. Mallintaminen on luonteeltaan jatkuvaa ja sen parametreja päivitetään sulatusstatistiikan mukaan. Puhalluksenaikaissa mittauksessa saadusta tiedosta konvertteriprosessin tila määritetään dynaamisen mallin avulla ja puhalluksen optimaalinen lopetushetki voidaan määrätä ja tarvittaessa tehdä korjaavia ohjaustoimenpiteitä. Apulanssitekniikka on ollut käytössä pitkään ja se tarjoaa luo tettavan tekniikan teräksen laadun varmistamiseksi puhalluksen aikana ja lopussa. Pudotussondin etuja ovat halvemmat kustannukset ja mitätön prosessin häiriintyminen. Raportin tavoitteena on selvittää dynaamisen ohjauksen menetelmät ja periaatteet sekä käytetyt tekniikat. Kirjallisuudesta löytyy selvityksiä useista laitoskohtaisista modernisointiprojekteista. Näissä koko konvertterin ohjausjärjestelmä prosessitietokoneineen on yleensä uusittu sekä uusia prosessimalleja dynaamista ohjausta varten on otettu käyttöön tai vanhoja malleja paranneltu