鋼鐵企業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)施策略研究

郭三鵬

摘要：鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)和管理是一項(xiàng)龐大、復(fù)雜的工程，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了生產(chǎn)效率，改善了生產(chǎn)環(huán)境，還為企業(yè)的信息化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。鋼鐵企業(yè)要重視電氣自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，不斷提升自身的生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)鋼鐵企業(yè)向科技型生產(chǎn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型。本文探討了鋼鐵企業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)施策略研究。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè);電氣自動(dòng)化;實(shí)施策略

鋼鐵企業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中重要的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在鋼鐵加工生產(chǎn)制造流程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)要求，極大地提高鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)加大電氣自動(dòng)化在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用研究，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和探索，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的安全化、專業(yè)化、規(guī)范化和智能化。

1 2008年9月10日，鞍鋼舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布遼寧營(yíng)口鞍鋼鲅魚(yú)圈鋼鐵基地正式竣工投產(chǎn)。這是我國(guó)首個(gè)自主設(shè)計(jì)、技術(shù)總負(fù)責(zé)的現(xiàn)代化全流程鋼鐵廠，擁有世界最大規(guī)格的5500mm寬厚板軋機(jī)等一批先進(jìn)裝備。項(xiàng)目于2006年5月17日經(jīng)發(fā)改委審批立項(xiàng)，規(guī)劃年產(chǎn)1000萬(wàn)噸鋼鐵，主要用于制造高技術(shù)、高附加值板材。

新基地選址遼寧營(yíng)口市南端52公里的鲅魚(yú)圈區(qū)，北距沈陽(yáng)190公里，南距大連160公里，緊鄰營(yíng)口港20萬(wàn)噸級(jí)鐵礦石碼頭和華能電廠，地理位置極其優(yōu)越。廠區(qū)占地8.32平方公里，南北長(zhǎng)2.75公里，東西寬3.05公里，其中陸地面積5.05平方公里，挖山填海3.27平方公里，累計(jì)使用炸藥21018噸，挖運(yùn)填海土石方達(dá)5547萬(wàn)立方米（相當(dāng)于三峽工程的1/2）。

項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期總投資226億元，涵蓋原料、燒結(jié)、化工、煉鐵、煉鋼、軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)的全流程，具備年產(chǎn)493萬(wàn)噸鐵、500萬(wàn)噸鋼、200萬(wàn)噸寬厚板和296萬(wàn)噸熱軋板的能力。主要生產(chǎn)高技術(shù)含量的船用寬厚板、艦艇板、高級(jí)別管線鋼板、橋梁板、工程機(jī)械板、及高端熱軋薄板等精品板材。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

2.1電氣元件的應(yīng)用

電氣元件在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用較廣，高壓斷路器、繼電器、變頻器以及傳感器等，已經(jīng)在生產(chǎn)工序和檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓隔離開(kāi)關(guān)聯(lián)合組成了高壓斷路器，兩個(gè)開(kāi)關(guān)的配合能完成多項(xiàng)功能，如切斷正常負(fù)荷電流、承受短路電流，形成自動(dòng)跳閘，保護(hù)設(shè)備和電路的安全;電源斷開(kāi)后，還能進(jìn)行絕緣檢測(cè)，尋找故障，保障操作人員的人身安全。繼電器是一種以小電流控制大電流的安全開(kāi)關(guān)，它由兩部分構(gòu)成，包括輸入回路和輸出回路，通過(guò)輸入回路的操作，控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換并保護(hù)輸出回路;運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)故障，就以自動(dòng)化控制裝置快速切除故障部分，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，保障電路系統(tǒng)可靠運(yùn)行。變頻器是一種電源頻率控制裝置，一般是將交流轉(zhuǎn)為直流，然后再轉(zhuǎn)為交流的方式完成其控制功能;變頻器在鍋爐中的應(yīng)用較為廣泛，常見(jiàn)的有變頻控制設(shè)備、變頻補(bǔ)水設(shè)備、變頻調(diào)速設(shè)備、變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。傳感器是用來(lái)將檢測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為能計(jì)算的物理量的電氣元件，如壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器都是較為常見(jiàn)的設(shè)備。

2.2可編程邏輯控制技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，可編程邏輯控制器也得到了大力的普及和推廣，并逐漸應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)中來(lái)?？删幊踢壿嬁刂萍夹g(shù)具有強(qiáng)大的功能和高度的可靠性，其在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用能直接影響企業(yè)的整體運(yùn)行安全狀況，并對(duì)機(jī)組運(yùn)行和電網(wǎng)運(yùn)行的綜合經(jīng)濟(jì)性與安全性起著決定性的作用。在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部中執(zhí)行連鑄程序、吹氧程序、轉(zhuǎn)爐加料程序、出渣程序、水循環(huán)程序等一系列程序時(shí)，都要對(duì)可編程邏輯控制器的自動(dòng)控制體系進(jìn)行嚴(yán)格的把握和控制，從而使電網(wǎng)波動(dòng)的延續(xù)性得到充分的保證，降低其給煉鋼質(zhì)量所造成的消極影響。

2.3 微機(jī)綜合繼電保護(hù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市化的水平在整體上也得到了顯著的提高，在這種情況下，鋼鐵企業(yè)也順勢(shì)擴(kuò)大了企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)范圍，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在企業(yè)內(nèi)部也加強(qiáng)了對(duì)微機(jī)綜合繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)是繼電保護(hù)的根本所在，其主要構(gòu)成元素是單片設(shè)備，主要技術(shù)方案就是采取智能化保護(hù)。其操作程序如下：收集相關(guān)信號(hào)，對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行全面客觀分析，準(zhǔn)確判別信號(hào)，最后規(guī)范信號(hào)的運(yùn)行程序。鋼鐵企業(yè)可以電力體系為出發(fā)點(diǎn)和參考指標(biāo)，科學(xué)進(jìn)行上述程序，再結(jié)合具體實(shí)際制定出相應(yīng)方案，從而充分踐行自動(dòng)化方案。

2.4 PLC的應(yīng)用

PLC操作簡(jiǎn)單便捷、穩(wěn)定性可靠性高，能夠與各類設(shè)施設(shè)備和外部裝置聯(lián)用，因此在鋼鐵行業(yè)這一重型機(jī)械行業(yè)得到了廣泛使用。鋼鐵生產(chǎn)中涉及到的連鑄、脫硫、吹氧、出渣等工藝均離不開(kāi)PLC設(shè)備的應(yīng)用。當(dāng)前，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)基本都實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，鋼鐵冶煉質(zhì)量和效率得到了提升，節(jié)約了生產(chǎn)能源和人力成本，為企業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。第一，PLC設(shè)備應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的上卸料系統(tǒng)。第二，PLC設(shè)備在化學(xué)水處理當(dāng)中的應(yīng)用。由于PLC設(shè)備穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)，且易于編成和使用，對(duì)外部環(huán)境要求較低，可與其它設(shè)備聯(lián)用，因此將可編輯程序控制器應(yīng)用于化學(xué)水處理系統(tǒng)當(dāng)中，能妥善解決單一繼電器控制存在的各類問(wèn)題。

2.5檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

嚴(yán)格把關(guān)鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量，有利于維護(hù)鋼鐵企業(yè)的整體形象，推動(dòng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。電氣自動(dòng)化在檢測(cè)設(shè)備上的應(yīng)用，首先，鑄鐵成品的表面瑕疵能夠依賴人工檢測(cè)，但是其內(nèi)部的問(wèn)題需要自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，提升完成品的整體質(zhì)量;其次，對(duì)生產(chǎn)的設(shè)備條件，企業(yè)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，為工人打造一個(gè)安全安心的施工環(huán)境，包括對(duì)工廠空氣質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，杜絕粉塵污染危害，對(duì)瓦斯含量進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，杜絕危害工人安全的一切因素。

3 鋼鐵企業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)施策略研究

鞍鋼5米軋機(jī)生產(chǎn)線由中國(guó)一重集團(tuán)與德國(guó)西馬克·德馬格（SMS-Demag）公司聯(lián)合設(shè)計(jì)，粗軋機(jī)、精軋機(jī)等核心設(shè)備由一重制造，冷床、翻板機(jī)、輥道由中冶長(zhǎng)城重機(jī)制造。采用了熱裝熱送、板型控制等13項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，軋制力為1萬(wàn)噸，生產(chǎn)鋼板尺寸寬度為900-5300mm，厚度為5-150mm，最厚可達(dá)450mm，長(zhǎng)度為3-25米。主要生產(chǎn)寬度4米以上軍民用高強(qiáng)度寬厚船用鋼板、艦艇板、核電用特種鋼板、耐大氣腐蝕板、大口徑油氣焊管和模具板等高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品。該軋機(jī)的成功制造，有助于打破國(guó)外特種鋼材對(duì)我國(guó)的封鎖，將對(duì)推動(dòng)我國(guó)石油、天然氣運(yùn)輸、造船及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域起到重要作用。

寬厚板軋制流程主要包括：鑄坯→加熱爐→高壓水除鱗→機(jī)架輥除鱗→粗軋機(jī)→精軋機(jī)→控制冷卻→壓平機(jī)/熱矯直機(jī)→冷床翻板→超聲波探傷→激光劃線→火焰切割機(jī)/橫剪切頭尾、滾切剪雙邊→定尺、取樣→噴丸→加熱淬火→表面檢查→修磨→涂漆→烘干→打字噴號(hào)→垛板入庫(kù)等步驟，在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。

總的來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化在各個(gè)行業(yè)都具有十分廣泛的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用十分顯著。通過(guò)在鋼鐵企業(yè)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以大大提升生產(chǎn)效率，對(duì)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展十分有利。

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