轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用及分析

何旭智，韋高敏，丘東梅

（廣西鋼鐵集團(tuán)有限公司轉(zhuǎn)爐煉鋼廠，廣西 柳州 545002）

自動(dòng)化儀表是由若干自動(dòng)化元件組成的具備測(cè)量、記錄、控制和報(bào)警功能的系統(tǒng)，對(duì)自動(dòng)化儀表的應(yīng)用為工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，自動(dòng)化儀表技術(shù)、人工智能技術(shù)等在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬。在此背景下，對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用水平的相關(guān)探討與研究，能夠深入分析轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用水平優(yōu)劣，以此保證自動(dòng)化儀表技術(shù)的科學(xué)利用。

1 自動(dòng)化儀表及其在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中發(fā)揮的重要作用

鋼鐵冶煉作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)民生的保障做出了一定貢獻(xiàn)。同時(shí)，隨著科技的飛速進(jìn)步和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在鋼鐵冶煉中業(yè)務(wù)范圍的不斷擴(kuò)大，自動(dòng)化儀表技術(shù)逐步應(yīng)用于鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)集成化控制技術(shù)、自動(dòng)記憶技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等的飛速發(fā)展，為自動(dòng)化儀表技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中重要價(jià)值的發(fā)揮奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

自動(dòng)化儀表技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中的廣泛應(yīng)用是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)中的具體表現(xiàn)，自動(dòng)化儀表技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有著不容忽視的重要價(jià)值。一方面，自動(dòng)化儀表技術(shù)能夠有效提升轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的鋼鐵冶煉效率和生產(chǎn)效率，能夠?qū)崿F(xiàn)快速安全生產(chǎn)。另一方面，自動(dòng)化儀表技術(shù)的快速應(yīng)用，能夠盡可能地減少資源損耗，能智能監(jiān)測(cè)煉鋼廠環(huán)境中的有害氣體物質(zhì)含量和氣體液體質(zhì)量等，調(diào)整優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)流程。

2 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的功能

2.1 控制與保護(hù)

一般而言，自動(dòng)化儀表設(shè)備體系較為龐大，能夠?qū)D(zhuǎn)爐煉鋼廠的工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行有效切換。在自動(dòng)化儀表技術(shù)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員可借助自動(dòng)化儀表設(shè)備操作對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行合理配置，實(shí)現(xiàn)儀表儀器的自動(dòng)化管理。

同時(shí)，在自動(dòng)化儀表運(yùn)行過程中，由于該體積較為龐大的儀表設(shè)備工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所涉及的技術(shù)水平往往較為微妙。從技術(shù)角度出發(fā)，必須有效融合電子數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)以及自動(dòng)化信息系統(tǒng)，能從不同終端和不同裝置對(duì)儀表設(shè)備數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和安全保護(hù)功能。

2.2 智能監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展和與時(shí)俱進(jìn)，為儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中的智能控制奠定了重要基礎(chǔ)，同時(shí)，也能為轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升提供便捷條件。

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)能夠借助對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，利用自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中的傳感器部件，有效感知溫度、濕度和煙霧等不同類型預(yù)警信息，利用其恰當(dāng)?shù)墓ぷ髟砗统绦蚪Y(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行接收、識(shí)別和發(fā)射，完成環(huán)境數(shù)據(jù)信息的采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠周圍環(huán)境的智能控制與實(shí)時(shí)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的無人監(jiān)管，節(jié)約人力資本的同時(shí)，有效提升生產(chǎn)效率。

2.3 測(cè)量功能

轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的測(cè)量功能，主要是針對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中諸多信號(hào)狀態(tài)的檢測(cè)，從而對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠周圍環(huán)境中的具體工作狀態(tài)進(jìn)行深入了解。

在此過程中，必須借助相關(guān)信息設(shè)備對(duì)儀器儀表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以電壓、電流或運(yùn)行頻率等重要參數(shù)指標(biāo)，衡量電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際性能，為工作人員在實(shí)際操作過程中逐步實(shí)現(xiàn)電腦對(duì)電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)做鋪墊。

3 轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用

工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及鋼鐵冶煉企業(yè)市場(chǎng)需求的快速遞增，使轉(zhuǎn)爐煉鋼廠企業(yè)較強(qiáng)生產(chǎn)力需求進(jìn)一步擴(kuò)大，利用自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)對(duì)人工勞動(dòng)力的解放及生產(chǎn)效率的大幅度提升，實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)的全過程自動(dòng)化是其重要應(yīng)用表現(xiàn)。目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)集成化控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)和自主記憶技術(shù)等三大方面。以自主記憶技術(shù)為例，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼廠企業(yè)所擁有的自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用，往往具備自主記憶功能，能夠利用機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠實(shí)際操作過程中準(zhǔn)確記憶相關(guān)操作步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠多重工序的同步記憶，有助于轉(zhuǎn)爐煉鋼廠鋼鐵冶煉工藝流程的科學(xué)分析。

4 轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)存在問題及展望

4.1 加強(qiáng)技術(shù)人員的培養(yǎng)

加強(qiáng)技術(shù)人員的培養(yǎng)，是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。目前，自動(dòng)化儀表技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中的實(shí)際應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)智能化程度不斷提升的大背景下，技術(shù)水平降低以及狹窄的實(shí)際應(yīng)用限制了轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用水平的快速提升。因此，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)工作人員專業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)，借助定期組織學(xué)習(xí)、交流培訓(xùn)、在崗進(jìn)修甚至出國(guó)觀察交流等諸多措施，使高層技術(shù)管理人員掌握自動(dòng)化儀表技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中的應(yīng)用，以考核促進(jìn)學(xué)習(xí)，將專業(yè)技能培養(yǎng)和提升與企業(yè)員工個(gè)人績(jī)效水平相掛鉤，對(duì)通過專業(yè)技術(shù)水平測(cè)試的員工給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)或精神獎(jiǎng)賞，不斷引進(jìn)外來高素質(zhì)技術(shù)人才，在具體招聘過程中，也可設(shè)置一定數(shù)目的技術(shù)崗位，不斷提高入職門檻要求等，綜合考察自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平，確保轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化程度。

4.2 加強(qiáng)系統(tǒng)研發(fā)

創(chuàng)新推動(dòng)發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)未來的重要發(fā)展方向，不斷加強(qiáng)系統(tǒng)研發(fā)，促進(jìn)自動(dòng)化儀器儀表系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠產(chǎn)業(yè)中價(jià)值的充分發(fā)揮。目前，由于自動(dòng)化儀器儀表系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用，必須借助轉(zhuǎn)爐煉鋼廠現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的總線布置，將自動(dòng)化系統(tǒng)與轉(zhuǎn)爐煉鋼廠企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備相互連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作和智能化控制，利用現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的橋梁作用和連接作用，將電腦空間控制系統(tǒng)與物理設(shè)備相互連接，促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)總線、自動(dòng)化儀器儀表應(yīng)用系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐煉鋼廠機(jī)械設(shè)備的一體化程度，以此加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠機(jī)械設(shè)備的智能化控制和自動(dòng)化保障，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)業(yè)鋼鐵冶煉的平穩(wěn)運(yùn)行。

另一方面，加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠現(xiàn)場(chǎng)總線控制力度的研究，將現(xiàn)場(chǎng)總線控制作為自動(dòng)化儀表應(yīng)用系統(tǒng)的重要工具，將兩者有機(jī)融合，加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠周圍環(huán)境的科學(xué)把控。

4.3 開發(fā)專用的自動(dòng)化儀表

在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)生產(chǎn)過程中，特殊的自動(dòng)化儀器儀表使用頻頻發(fā)生，然而，就我國(guó)現(xiàn)階段自動(dòng)化儀器儀表設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)情況而言，專用自動(dòng)化儀器儀表設(shè)備技術(shù)的缺失，在較大程度上直接制約了我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的穩(wěn)步提升和金屬冶煉產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。因此，在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠實(shí)際生產(chǎn)過程中，必須將計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等融為一體，不斷開發(fā)符合轉(zhuǎn)爐煉鋼廠實(shí)際生產(chǎn)流程的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用體系，不斷提高自動(dòng)化水平、智能化平以及一體化程度，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)的自主研發(fā)和專業(yè)培養(yǎng)，不斷加快自動(dòng)化儀表技術(shù)的研發(fā)速度，為轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)生產(chǎn)的順利開展做鋪墊。

4.4 先進(jìn)控制與智能化控制相結(jié)合

先進(jìn)控制系統(tǒng)與智能化控制系統(tǒng)的結(jié)合，是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠自動(dòng)化儀表技術(shù)的重要發(fā)展。目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼廠產(chǎn)業(yè)中的智能化控制程度逐步提高，并不需要專業(yè)操作人員掌握高精尖技術(shù)，僅僅需要操作人員掌握自動(dòng)化儀器儀表設(shè)備操作技能，保證轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)、安全和平穩(wěn)運(yùn)行。在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠實(shí)際操作過程中，自動(dòng)化儀器儀表設(shè)備界面輸入相關(guān)數(shù)據(jù)信息后，可借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)的有效轉(zhuǎn)化，從而提高轉(zhuǎn)爐煉鋼廠鋼鐵生產(chǎn)冶煉效率，減少人工誤差帶來的成本增加和人力資源成本。同時(shí)，隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼廠企業(yè)生產(chǎn)線的升級(jí)和流程再造，更多智能化程度更高和自動(dòng)化技術(shù)更強(qiáng)的高精尖技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)，企業(yè)生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升也為先進(jìn)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)合埋下了伏筆。

5 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化儀表技術(shù)的快速發(fā)展，作為現(xiàn)代社會(huì)的高科技產(chǎn)品，為轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升和工業(yè)技術(shù)水平的不斷增強(qiáng)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，也有效促進(jìn)了轉(zhuǎn)爐煉鋼廠鋼鐵生產(chǎn)冶煉效率。因此，轉(zhuǎn)爐煉鋼廠必須深切認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，仔細(xì)分析自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)劣勢(shì)和實(shí)際操作故障問題，積極尋求有效解決措施，促進(jìn)自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用水平的穩(wěn)步提升和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的充分發(fā)揮。