高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制

喬振湖,李曉鵬

（河鋼承鋼煉鐵事業(yè)部點(diǎn)檢作業(yè)區(qū),河北 承德 067002）

高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制

喬振湖,李曉鵬

（河鋼承鋼煉鐵事業(yè)部點(diǎn)檢作業(yè)區(qū),河北 承德 067002）

高爐對(duì)于鋼鐵等資源改造和利用型企業(yè)而言是重要的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)企業(yè)的發(fā)展和利潤(rùn)具有重要的作用，而高爐爐頂系統(tǒng)作為控制高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于鋼鐵等資源型企業(yè)的重要性不言而喻，而隨著社會(huì)的進(jìn)步，無論是采購(gòu)商或者供應(yīng)商對(duì)于鋼鐵的質(zhì)量和數(shù)量要求都有了一定程度的提高，因此加強(qiáng)高爐爐頂系統(tǒng)的研究是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的。本文先對(duì)高爐爐頂系統(tǒng)操作流程進(jìn)行簡(jiǎn)單概述，再闡述高爐爐頂電氣控制系統(tǒng)地組成要素，最后對(duì)高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制功能進(jìn)行系統(tǒng)的介紹和實(shí)現(xiàn)，指出其對(duì)于降低高爐出鐵時(shí)間、提升資源利用效率、提升企業(yè)利潤(rùn)收入的作用。

高爐爐頂；系統(tǒng)分析；電氣控制

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市商業(yè)建筑項(xiàng)目、工藝住宅項(xiàng)目等建筑項(xiàng)目越來越多，在不斷豐富和完善人們生活方式的同時(shí)，對(duì)于鋼鐵資源的需求也與日俱增，加之在生活條件提高下對(duì)于生活安全的越發(fā)重視，倒逼著眾多企業(yè)開始對(duì)鋼鐵的質(zhì)量有了更高的要求，這無疑對(duì)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對(duì)自身的工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求。高爐作為鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備，高爐爐頂系統(tǒng)同樣作為鋼鐵企業(yè)的重要技術(shù)，對(duì)于生產(chǎn)出的鋼鐵質(zhì)量和數(shù)量都具有重要影響，因此在這一社會(huì)現(xiàn)實(shí)下有必要加強(qiáng)高爐爐頂系統(tǒng)的研究。本文先對(duì)高爐爐頂系統(tǒng)操作流程進(jìn)行簡(jiǎn)單概述，再闡述高爐爐頂電氣控制系統(tǒng)地組成要素，最后對(duì)高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制功能進(jìn)行系統(tǒng)的介紹和實(shí)現(xiàn)，指出其對(duì)于降低高爐出鐵時(shí)間、提升資源利用效率、提升企業(yè)利潤(rùn)收入的作用。

1 高爐爐頂系統(tǒng)操作流程概述

本文所研究的高爐為目前普遍使用的中型現(xiàn)代化高爐，是針對(duì)當(dāng)前的時(shí)代現(xiàn)實(shí)和市場(chǎng)實(shí)際而改造出的新型設(shè)備，使用無料鐘爐頂作為頂部設(shè)計(jì)，采用并罐式結(jié)構(gòu)，有助于高爐內(nèi)爐料運(yùn)動(dòng)更加順利的進(jìn)行，煤氣分布也能更加合理的分布，從而可以滿足高質(zhì)量、高效率、低投入的生產(chǎn)需求，從而增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)生命力。由圖1可以可看出，高爐爐頂系統(tǒng)的工藝流程主要包括密封、量料罐、調(diào)節(jié)、密封、布料溜槽、進(jìn)爐六項(xiàng)，與之相對(duì)應(yīng)的高爐爐頂主要設(shè)備主要是上密封閥、均壓閥、排壓設(shè)備、料流調(diào)節(jié)閥、下密封網(wǎng)、布料溜槽、爐頂系統(tǒng)（主要包括液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及灑水系統(tǒng)）等。

2 高爐爐頂電氣控制系統(tǒng)的組成要素

本文所研究的高爐爐頂電氣控制系統(tǒng)主要運(yùn)用PLC+CRT自動(dòng)化控制來實(shí)現(xiàn)，這也是高爐目前進(jìn)行自動(dòng)化控制最為常見的一種系統(tǒng)利用方式。爐頂系統(tǒng)的主要設(shè)備采用由PLC+CRT操作站組成的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)控制，使其既具備PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，又同時(shí)能通過CRT操作站直觀的觀察和檢測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)的根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際來對(duì)具體的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和改變。在兩項(xiàng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組合運(yùn)用下，使得該系統(tǒng)具有儀、電一體化的功能，在加上采用Control2 logix PLC以及RSVIEW監(jiān)控軟件作為高爐爐頂系統(tǒng)運(yùn)作的輔助，使得高爐爐頂電氣控制系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)傳輸快、結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化控制、抗干擾能力強(qiáng)、集成度高、可帶電插拔、靈活度高等眾多優(yōu)點(diǎn)[1]，充分體現(xiàn)了PLC在基礎(chǔ)自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)。

3 高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制功能概述

3.1 高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制功能中的順序控制功能

高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制具有順序控制的功能，確保設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤或失誤，從而穩(wěn)定設(shè)備的身材嘎哈年效率，實(shí)現(xiàn)其為企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)、實(shí)現(xiàn)發(fā)展的目的。由上圖1我們可知高爐爐頂系統(tǒng)的工藝流程，相對(duì)應(yīng)工藝流程在一定程度上也代表著高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制的順序控制功能，主要包括上密封閥、均壓閥、二次均壓閥、排壓閥、事故排壓閥、眼鏡閥、料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、布料溜槽、探尺及爐頂液壓系統(tǒng)、爐頂干油潤(rùn)滑系統(tǒng)、爐頂傳動(dòng)齒輪箱水冷卻系統(tǒng)、爐頂灑水系統(tǒng)等設(shè)備的順序控制[2]。

3.2 高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制功能中的調(diào)節(jié)控制功能

高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制還具有調(diào)節(jié)的功能，具體包括料流調(diào)節(jié)閥的自學(xué)習(xí)控制、稱量料罐的均排壓控制、溜槽潤(rùn)滑控制、布料溜槽傾動(dòng)角度控制。通過使用高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制的調(diào)節(jié)功能可以通過排壓控制和均壓控制來確保稱量料罐內(nèi)的壓力符合流程操作的要求，確保裝料過程的順利進(jìn)行；在高爐爐頂系統(tǒng)中，溜槽有一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑的角度，只要控制溜槽下傾到該角度即可進(jìn)行潤(rùn)滑，通過電氣控制功能的調(diào)節(jié)功能，可以智能化的對(duì)此進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保溜槽始終處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)的節(jié)能狀態(tài)；此外還有布料溜槽傾動(dòng)角度控制以及料流調(diào)節(jié)閥的自學(xué)習(xí)控制都可以通過調(diào)節(jié)功能來實(shí)現(xiàn)?？傊?，調(diào)節(jié)控制功能是電氣控制中的一個(gè)動(dòng)態(tài)管理的過程控制功能，對(duì)于穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)電氣控制功能具有重要意義。

3.3 高爐爐頂系統(tǒng)電氣控制功能中的布料控制功能

所謂的布料控制功能是指區(qū)別于正常布料方式（多環(huán)布料）的“點(diǎn)布料”、“點(diǎn)——環(huán)布料”、 “弧形——環(huán)布料”及“弧型布料”三種，控制主要依靠溜槽和料流調(diào)節(jié)功能來實(shí)現(xiàn)。

點(diǎn)布料控制是指溜槽按照點(diǎn)布料方式下設(shè)定的旋轉(zhuǎn)停止位置和傾動(dòng)停止角度，將原料定點(diǎn)布在爐內(nèi)指定位置上；弧型布料控制是指溜槽按照弧型布料方式下設(shè)定的旋轉(zhuǎn)停止左、右極限位置將原料以弧型面布入爐內(nèi)；點(diǎn)——環(huán)布料控制是指從型布料切換到單環(huán)布料的過程控制。通過布料控制功能可以極大程度的節(jié)省設(shè)備的人力投入和資本投入，以最小的投資實(shí)現(xiàn)最大的收益，并保證高爐工藝流程操作的穩(wěn)定性和高效性。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，高爐爐頂系統(tǒng)的電氣控制功能是新時(shí)代下鋼鐵企業(yè)應(yīng)對(duì)時(shí)代發(fā)展和市場(chǎng)需求而推出的一種現(xiàn)代化設(shè)備，改造后的高爐系統(tǒng)較之以往具有流程操作塊、完工時(shí)間短、資源利用高等一些列的優(yōu)點(diǎn)，因此可以說是我國(guó)鋼鐵等資源利用型企業(yè)的一次技術(shù)突破。但本文主要研究的是高爐爐頂中電氣控制功能的作用，無論是研究對(duì)象或研究?jī)?nèi)容方面都具有局限性，關(guān)于高爐的自動(dòng)化控制利用方面仍有很多的研究空間，因此仍需要更多同行業(yè)的專業(yè)人士進(jìn)行深入挖掘和鉆研，本文僅做拋磚引玉之用。

[1]劉沛然,孫長(zhǎng)順.包鋼萬騰鋼鐵公司1-#高爐上料自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014(01).

[2]黃志軍,周武彬,黃燁均.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中PLC的運(yùn)用分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013(03).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.134

喬振湖（1986-）,男,河北豐寧人,本科,助理工程師,研究方向：機(jī)械制造自動(dòng)化。