随着钢铁行业竞争日趋激烈，为了在高产量下追求高效率、高品质、低成本，钢铁企业越来越重视铁水预脱硫过程的自动化生产技术。铁水预处理（主要指脱硫操作）过程是一个非常复杂的多元非线性反应过程,应用传统的工艺理论建模已难以适应其多参数、非线性的特点。通常情况下，铁水脱硫操作者根据前一段时间的脱硫剂加入量、搅拌速度（喷吹强度）、搅拌时间（喷吹时间）确定当前操作标准，而脱硫操作需要考虑铁水温度、成分、重量、脱硫剂质量和设备状态等众多参数，当多项参数发生较大变化时铁水脱硫操作者经常顾此失彼，操作容易出现较大偏差，脱硫扒渣终点都是通过操作工经验目测进行判断，很难有统一的标准，不同铁水回硫偏差很大。

铁水预处理自动化控制是目前比较成熟先进的脱硫处理控制技术，该技术以KR脱硫工艺理论为基础，建立脱硫模型、温度模型、监控模型、渣模型，规范化各脱硫阶段，在高精度的预报模型和自学习模型基础上，实现KR脱硫全程自动控制。同时该技术实现集自动测温取样、模型计算、自动搅拌、自动加料补料和智能预测于一体，采用计算机模型控制脱硫操作，可显著提高脱硫终点命中率，缩短处理周期，提高生产效率，降低工人劳动强度，降低脱硫剂消耗和生产成本。

由于铁水预处理自动化控制涉及到计算机模型控制部分很多：如自动测温取样，KR法搅拌头转速自动控制，搅拌头浸入深度自动控制，脱硫剂、催化剂称量和投入自动控制，搅拌头自动提升控制，铁水包车自动倾翻和自动行走等；喷枪自动下枪、颗粒镁自动下料及载气流量自动控制，自动停喷、自动提枪、铁水包车自动倾翻和自动行走等。各企业铁水预处理自动化的程度不同，对相关的功能和设备要求没有统一的规范，不利于各企业间的对标，阻碍冶金行业自动化炼钢技术的推进。

内容主要包括：

1）术语；

2）范围；

3）规范性引用文件；

4）符合和缩略语；

5）自动化脱硫的工艺流程；

（1）铁水远程/遥控扒渣。从改善操作环境、提高安全系数出发，配置操作室视频监控、扒渣机远程控制装置，实现扒渣室内操作；

（2）工艺模型计算及应用。采用工艺模型，实现不同工艺条件、目标模型计算，以模型计算为主进行生产控制。

（3）搅拌自动控制。采用自动化技术，实现搅拌开始、过程调整、搅拌结束等过程的转速、插入深度的自动控制。

（4）加料自动控制。采用自动化技术，实现搅拌开始、过程调整脱硫剂加入量的自动控制。

（5）生产在线跟踪与预测。采用计算机、网络技术，对生产过程信息进行收集、存储、展示，对处理过程关键控制目标（S）进行实时预测。

（6）自动测温取样。采用自动化装置，实现铁水自动测温及取样。

（7）包车自动行走。

6）脱硫自动控制技术要求；

（1）扒渣自动控制技术标准。扒渣控制操作模式、扒渣速度、不同条件的扒渣完成时间等。

（2）加料自动控制技术标准。加料速度、加料批次及周期、操作模式、与搅拌连锁。

（3）搅拌自动控制技术标准。搅拌头下降及提速标准、搅拌过程强度及深度自动控制、与加料连锁、搅拌结束提升与减速控制标准；

（4）自动化、信息化整体技术标准。到站铁水信息自动获取、生产过程信息采集、存储、展示与对外发送。

（5）定员定岗技术标准。操作岗位定员及岗位职责。

（6）液面检测与自动测温取样。直接或间接测量液面标准要求，采用自动测温取样设备，结合液面检测进行自动测温取样标准。

（7）铁水表面残渣量计算机识别及判定。采用图像识别技术，对扒渣过程铁水表面渣量进行动态识别及扒渣结束的计算机判定。

（8）安全生产检测、报警标准。视屏监控设置、过程信息采集，对生产过程必要环节及参数进行跟踪、预警。

（9）铁包、搅拌头设备状态标准。定义铁水包状态、搅拌头状态及可用性，建立对应搅拌、加料关联要求。

7）智能脱硫率的统计规范；

8）标准附录。

本标准主要适用于铁水罐KR法和颗粒镁喷吹法脱硫工艺，鱼雷罐喷吹法脱硫工艺。

1.      国内外对该技术研究情况简要说明:  

日本许多钢厂从二十世纪六十年代，就开始了对铁水脱硫预处理过程控制模型的研究与应用。随着计算机技术在炼钢企业的普遍应用，该技术在国内外应用较多，技术相对稳定，应建立相应的标准。

目前国内大钢厂铁水预处理已有二级系统及脱硫模型，均是采用手动、半自动脱硫。首钢京唐公司结合现有铁水脱硫模型、生产实践经验和信息自动化技术等独立开发了智能铁水脱硫技术，减少了劳动强度和操作岗位，减少了人工干预与个性化操作，保证整个处理过程的高效稳定与高精度控制，提高处理终点的命中率，该项目并多次获奖。

2.        项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：

    国际标准目前没有智能铁水预处理相关的技术标准和规范，都是工业自动化通用性标准。这些标准都已转换为国内标准。

3.      与国内相关标准间的关系：

该标准项目在标准体系中的位置；

1）GB/T   21099.1-21099.3/IEC/TS 61804：过程控制用功能块

2）GB/T   16656.501-2005/ISO 10303：工业自动化系统与集成 产品数据表达与交换

3）GB/T 20719/ISO   18629：工业自动化系统与集成 过程规范语言

4）GB/T   19659.1-19659.5/ISO 15745：工业自动化系统与集成 开放系统应用集成框架 第1部分：通用的参考描述

4. 指出是否发现有知识产权的问题:

无