探究鋼廠熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

袁剛

摘要：熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)是鋼廠實(shí)現(xiàn)流程化生產(chǎn)的重要技術(shù)?；诖耍疚木椭饕詿彳埣訜釥t智能燒鋼技術(shù)為研究對象，分析熱軋加熱爐常見的控制方式，然后探討智能加熱爐燒鋼技術(shù)，在設(shè)計(jì)和升級改造等方面的具體實(shí)踐，旨在實(shí)現(xiàn)對熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鋼廠;熱軋加熱爐;智能燒鋼技術(shù);應(yīng)用實(shí)踐

前言：

鋼鐵行業(yè)屬于流程型工業(yè)，通過智能化技術(shù)對生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，提高l了生產(chǎn)的效率?，F(xiàn)階段，我國鋼鐵行業(yè)已經(jīng)有了良好的自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ)，其中，熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)，就是信息化技術(shù)的典型，在應(yīng)用中進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。這應(yīng)加強(qiáng)對這一技術(shù)的研究，將其有效應(yīng)用在鋼鐵產(chǎn)生產(chǎn)中。

1熱軋加熱爐控制方式

1.1人工調(diào)節(jié)

對熱軋加熱爐進(jìn)行人工調(diào)節(jié)時(shí)，一方面，應(yīng)使用熱電偶對爐膛的問題進(jìn)行監(jiān)測，確定具體的問題。另一方面，使用人工調(diào)節(jié)的方式，調(diào)節(jié)加熱爐各個(gè)支管的調(diào)節(jié)閥開口度，加強(qiáng)對加熱爐溫度的控制。而在使用人工調(diào)節(jié)方式時(shí)，由于一座加熱爐的調(diào)節(jié)閥的數(shù)量相對較多，不僅會(huì)提高人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還會(huì)降低對溫度的控制精度，這就容易造成氧化燒損較高等問題。

1.2黑體節(jié)能改造技術(shù)

這種改造技術(shù)的核心是靶向加熱元件，將這一元件安置于爐膛中，可以同壁爐共同構(gòu)成紅外加熱系統(tǒng)，起到加熱作用。但這一技術(shù)在使用時(shí)，需要對原本爐膛的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，需要使用的施工改造周期較長，成本投入較大，并且在后期維護(hù)時(shí)存在很大的難度^[1]。

1.3智能燃燒爐技術(shù)

智能燃燒爐對溫度的控制技術(shù)不同于以往人工控制模式，在具體進(jìn)行溫度控制時(shí)，即使部分溫度參數(shù)不準(zhǔn)確，利用計(jì)算機(jī)智能技術(shù)對人工智能進(jìn)行模擬，通過全面分析工況狀態(tài)系統(tǒng)擾動(dòng)等，可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，從而保證控制的參數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。同時(shí)在進(jìn)行加熱爐變動(dòng)時(shí)，只需要使用一臺電腦服務(wù)器與原本的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換即可，無需改變硬件系統(tǒng)。另外，在根據(jù)工藝要求和實(shí)際參數(shù)進(jìn)行智能加熱技術(shù)對加熱爐進(jìn)行控制時(shí)，要求在保證生產(chǎn)工藝前提下，控制鋼溫度到最適宜的度數(shù)，并要求在保障最佳燃燒配比下，盡可能實(shí)現(xiàn)最低消耗和最少氧化燒損效果。

2智能燒鋼技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

2.1設(shè)計(jì)加熱爐的參數(shù)

以雙蓄熱式加熱爐為例，這種加熱爐的端部主要是由推鋼機(jī)推入爐膛中，在出料時(shí)則是由鋼機(jī)托出，加熱爐的出料輥道中心距為4.1m，砌體長3.4m，而其有效長度為32.7m，具體的砌體寬度為11.864m，其內(nèi)部的寬度為10.8m，一般使用的燃料為高爐煤氣，其熱值為800x4.18kJ/Nm³。在使用加熱爐對鋼進(jìn)行加熱時(shí)，通常涉及到鋼的種類有優(yōu)質(zhì)鋼、合金含量低的合金鋼以及普碳鋼，加熱過程中一般將鋼板的厚度需要控制在18cm，而寬度則需要控制在60cm至110cm，單排的長度應(yīng)控制在10m。鋼坯最大的重量則控制在15.6t。另外，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，要想保證燃燒的效果，還需要控制好加熱爐單批次的參量，其中，冷裝額定量應(yīng)為180t/h，而熱裝定額容量則應(yīng)控制在260t/h。

2.2對系統(tǒng)進(jìn)行改造升級

在對加熱爐的系統(tǒng)進(jìn)行升級改造時(shí)，要想實(shí)現(xiàn)對問題的智能化控制，就應(yīng)考慮以下幾方面內(nèi)容：

首先，可以在現(xiàn)有加熱爐的控制室中，添加2套智能化燒爐系統(tǒng)，切換以往加熱爐的PLC系統(tǒng)，然后借助以太網(wǎng)交換機(jī)，來控制服務(wù)器，這樣加熱爐就可以達(dá)到節(jié)能燃燒的效果，有助于降低氧化燒損的概率。

其次，為了保證加熱爐中原本的PLC系統(tǒng)可以與智能化燃燒爐系統(tǒng)間，實(shí)現(xiàn)有效切換，可以在原本的PLC組態(tài)中添加少量的組態(tài)。在此過程中，新填入的智能燒爐系統(tǒng)，并非是對原有的PLC系統(tǒng)進(jìn)行切換，而是在原本的系統(tǒng)控制方式基礎(chǔ)上，增加一種新的控制方式，主要的目的是對原本的控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級，也是一種新型的控制選擇方式?？梢哉f新加入的智能燃燒爐系統(tǒng)，與原本的PLC系統(tǒng)共同存在。在進(jìn)行切換時(shí)，為了提高切換的安全性，通常需要對兩種模式進(jìn)行手動(dòng)切換。而智能燃燒爐系統(tǒng)在輸出時(shí)，也會(huì)直接替換為手動(dòng)操作器輸出的方式，并跟隨手動(dòng)進(jìn)行輸出。但當(dāng)智能燃燒爐的模式為APC模式時(shí)，這種模式的輸出也是在手動(dòng)控制模式的基礎(chǔ)上發(fā)生變化的。如果智能燃燒爐的APC模式由智能化模式轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)模式時(shí)，手動(dòng)操作方式輸出會(huì)從APC最后的輸出開始發(fā)生變化，這樣智能燃燒系統(tǒng)就可以同原本的PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“無擾切換”。

再次，使用智能系統(tǒng)進(jìn)行輸出控制時(shí)，主要是通過以太網(wǎng)與原本燃燒爐的系統(tǒng)PLC進(jìn)行連接，然后之間對系統(tǒng)PLC檢測出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，讀取的內(nèi)容主要包括閥位開度、壓力、流量以及溫度等。再將這些檢測到的數(shù)據(jù)送入到系統(tǒng)的智能控制終端后，通常會(huì)有相關(guān)專家對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，然后結(jié)合數(shù)據(jù)信息分析出當(dāng)前的燃燒爐生產(chǎn)工況，在利用相應(yīng)系統(tǒng)對具體的情況進(jìn)行分析，確定應(yīng)該采取的措施，然后利用以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳回到PLC驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場，執(zhí)行相應(yīng)的流程，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)流程的控制。

最后，與以往的控制系統(tǒng)相比，智能化的系統(tǒng)內(nèi)部通常包含各種不同鋼種的溫度工藝的數(shù)據(jù)庫，并且具有系統(tǒng)本身具有一定的自學(xué)能力，利用智能化系統(tǒng)通過對加熱鋼種各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定，可以提高對溫度的控制水平。另外，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燒鋼，也可以通過控制爐膛、排煙溫度，空煤比，爐壓等參數(shù)，設(shè)計(jì)各段調(diào)節(jié)閥的開口動(dòng)作，完成相應(yīng)的控制工作。

2.3設(shè)計(jì)智能控制系統(tǒng)操作界面

在對智能系統(tǒng)的操作界面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮的內(nèi)容有五方面：第一，智能控制圖。指的是整個(gè)智能控制系統(tǒng)的核心畫面，通常包含的內(nèi)容有：控制方式選項(xiàng)、手動(dòng)閥位以及重要參數(shù)。第二，現(xiàn)場參數(shù)圖。指的是整個(gè)系統(tǒng)的全部參數(shù)現(xiàn)實(shí)界面，也包含對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的顯示界面。第三，實(shí)時(shí)趨勢圖，即智能系統(tǒng)的主要參數(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線。第四，歷史趨勢圖，系統(tǒng)涉及到的全部參數(shù)曲線圖，既包含以往曲線圖的調(diào)用分析，又包含當(dāng)下涉及到的曲線圖。第五，班運(yùn)行報(bào)表。不同班組自動(dòng)記錄和保存的具體運(yùn)行報(bào)表^[2]。

2.4技術(shù)應(yīng)用效果

通過對智能燒鋼系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和優(yōu)化，利用技術(shù)具備的優(yōu)勢，一方面，可以保證系統(tǒng)運(yùn)行長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，故障出現(xiàn)的概率極低。另一方面，燃燒爐經(jīng)過優(yōu)化升級后，智能化的控制方式還可以提高對燃燒率的控制，達(dá)到最佳的燃燒效果。

結(jié)論

熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)，已經(jīng)成為鋼廠進(jìn)行流程生產(chǎn)的重要技術(shù)，對提高生產(chǎn)的效率具有良好的促進(jìn)作用，這就需要對技術(shù)進(jìn)行具體的研究和分析，了解在進(jìn)行加熱爐控制幾種常見的控制技術(shù)，分析智能燃燒技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，然后關(guān)注對熱軋加熱爐智能燒鋼技術(shù)，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化升級改造等方面的具體實(shí)施狀況。

參考文獻(xiàn)

[1]李會(huì)立，王信威，劉立輝.熱軋加熱爐智能燒爐技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].河北冶金，2018（03）：59-63.

[2]于勇，李小華.熱軋生產(chǎn)線加熱爐建模與控制研究綜述[J].控制工程，2017，24（1）：1-7.