淺談煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成及發(fā)展趨勢(shì)

楊增暉

摘 要：隨著化中國(guó)綜合國(guó)力不斷提高，現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展迅速，各個(gè)領(lǐng)域都朝著信息化的方向發(fā)展。鋼鐵企業(yè)也不例外。煉鐵高爐中以前的控制系統(tǒng)不再緊跟時(shí)代的步伐。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煉鐵高爐中的使用與普及，不僅提高了煉鐵的效率與質(zhì)量，而且還為鋼鐵企業(yè)帶來(lái)了更大的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益。本文主要介紹煉鐵高爐電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，分析煉鐵高爐電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基本配置及構(gòu)成，以期促進(jìn)煉鐵高爐電氣自動(dòng)化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煉鐵高爐;電氣;自動(dòng)控制系統(tǒng)

當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)煉鐵質(zhì)量和煉鐵數(shù)量的要求也在不斷變化。在冶金生產(chǎn)的過(guò)程中，高爐是其至關(guān)重要的部分。高爐的產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系到鋼的產(chǎn)量與質(zhì)量，煉鐵高爐是連續(xù)運(yùn)行的，而連續(xù)運(yùn)行都需要配套電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制和操作。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在高爐煉鐵工作中的應(yīng)用，可以有效地提高工作效率，并且可以在沒(méi)有員工參與的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)某些工作環(huán)節(jié)的控制，不僅可以提高工作效率，而且可以減少工作人員的數(shù)量，從而降低成本，確保鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、煉鐵高爐電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基本配置

高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中都是依據(jù)高爐的實(shí)際情況選擇合適的設(shè)計(jì)方案，工作人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該積極從系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性出發(fā)，只有這樣才能保證系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比。通常來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀表、PLC? 控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)等部分構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，在保證系統(tǒng)安全性以及穩(wěn)定性的前提下還有對(duì)成本進(jìn)行控制，才能保證效益最大化。高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)成部分具有一定的獨(dú)立性，并且設(shè)置在不同地點(diǎn)，各個(gè)部分之間通過(guò)纜線進(jìn)行連接，在纜線連接過(guò)程中，工作人員應(yīng)該積極對(duì)其線路進(jìn)行合理規(guī)劃，能夠減少纜線的使用數(shù)量，能夠從整體上降低對(duì)整個(gè)設(shè)備的維修成本，并且還能減輕工作人員的工作量。在高爐日常作業(yè)中，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制方式具有科學(xué)性，通常會(huì)應(yīng)用較為開(kāi)放的結(jié)構(gòu)。對(duì)于高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，其基本的設(shè)計(jì)思路就是高性能與低成本，從而提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

二、煉鐵高爐電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1煉鐵高爐的自動(dòng)化系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要功能是有效的監(jiān)督和控制高爐內(nèi)原料反應(yīng)狀況，從而確保煉鐵高爐在實(shí)際冶煉使具有一定的安全性、穩(wěn)固性，以及確保爐體的安全性。

煉鐵高爐的自動(dòng)化系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施及監(jiān)測(cè)軟件、實(shí)時(shí)信息收集模塊、信號(hào)解碼器及儀表等對(duì)高爐冶煉作業(yè)的溫度、壓力、鼓風(fēng)量、風(fēng)壓等生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)計(jì)算，確認(rèn)高爐是否處于正常作業(yè)中，一般情況下，高爐生產(chǎn)的主體系統(tǒng)主要是由電氣、計(jì)算機(jī)和儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)一體化控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、集中控制和操作等功能。對(duì)于輔助系統(tǒng)，主要根據(jù)實(shí)際工作中控制的難易程度來(lái)定，通常會(huì)應(yīng)用 PLC 系統(tǒng)或者繼電器來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視與操作控制。監(jiān)控人員可根據(jù)模擬畫(huà)面或趨勢(shì)圖查看歷史參數(shù)的方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)作狀況做出判斷，在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)調(diào)整處理，從而保證生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程順利進(jìn)行，也保證爐體和現(xiàn)場(chǎng)在崗人員的安全?？刂迫藛T可以在電腦上手動(dòng)操作遠(yuǎn)程控制各類設(shè)備的開(kāi)關(guān)和閥門(mén)的開(kāi)閉，及時(shí)地對(duì)高爐爐況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2煤氣凈化控制系統(tǒng)

在高爐生產(chǎn)過(guò)程中，高爐煤氣設(shè)備的污染和積塵會(huì)大大影響各種設(shè)備的運(yùn)行效率，為了保證煤氣輸入質(zhì)量能夠滿足高爐冶煉需要，則需要對(duì)高爐煤氣設(shè)備積沉的雜質(zhì)及粉塵進(jìn)行及時(shí)清理。煤氣精華控制系統(tǒng)是通過(guò)重力進(jìn)程，用布袋過(guò)濾分離煤氣中所含粉塵，確保煤氣經(jīng)過(guò)完全凈化處理。需要注意的是必須定期清理除塵袋，以免灰塵過(guò)多積累而影響除塵效果。同時(shí)還需注意煤氣凈化控制系統(tǒng)要具備反吹與卸灰、自動(dòng)控制、單獨(dú)控制等功能，這樣才能確保除塵的效果。

2.3熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)

在冶煉工作中，共設(shè)置了三座左右的熱風(fēng)爐，其主要的工作流程為燃燒—換爐—送風(fēng)。在實(shí)際的工作開(kāi)展過(guò)程中，工作人員應(yīng)該積極對(duì)冷風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，只有這樣才能保證熱風(fēng)可以連續(xù)的輸送到冶煉爐子里面，滿足實(shí)際的工作需求。在預(yù)熱工作中，熱風(fēng)爐一般都可以分為全自動(dòng)化、半自動(dòng)化和人工操作。全自動(dòng)化熱風(fēng)爐在應(yīng)用中具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)蝹€(gè)的爐子進(jìn)行設(shè)定，工作人員通過(guò)對(duì)拱頂溫度以及廢氣溫度進(jìn)行有效設(shè)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)冶煉燒爐過(guò)程的控制。此外，它還包含了對(duì)歷史記錄的查詢功能，系統(tǒng)記錄每天熱風(fēng)爐的拱頂溫度、廢氣溫度、空氣流量、煤氣流量的變化趨勢(shì)，通過(guò)查詢歷史數(shù)據(jù)可以對(duì)燒爐的歷史狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和分析，對(duì)于提高熱風(fēng)溫度，降低工序能耗起到了很大作用。

2.4自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)反映的實(shí)際情況自動(dòng)采取相應(yīng)的措施。 監(jiān)控系統(tǒng)不僅要對(duì)煉鐵高爐進(jìn)行監(jiān)控，還要對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中的所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，以保證生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。另外，各各設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng)之間可以進(jìn)行連接，能夠及時(shí)的對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，能夠有效的降低設(shè)備發(fā)生故障的機(jī)率，同時(shí)，還能為工作人員排除故障的提供了方便。

三、高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展升級(jí)方向

隨著科技的不斷進(jìn)步，促使電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí)，智能化模式是電氣自動(dòng)控制的趨勢(shì)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制終端以及手持控制設(shè)備的接入，能夠?qū)掕F高爐進(jìn)行全天候、全方位控制。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日漸成熟，自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合，使整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能更加完善，系統(tǒng)所涉及的功能將會(huì)更加豐富，操作更加簡(jiǎn)單，同時(shí)也能夠更好地提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，節(jié)約更多的人力資源，使企業(yè)逐漸向無(wú)人化、高智能化的趨勢(shì)發(fā)展。

結(jié) 語(yǔ)：

綜上所言，在中國(guó)冶煉行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了高爐冶煉的工作效率，還降低了能耗，確保了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際的工作中，工作人員應(yīng)積極控制和分析煉鐵高爐自動(dòng)化系統(tǒng)，煤氣凈化控制系統(tǒng)，熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等，以達(dá)到事半功倍的效果，促進(jìn)中國(guó)高爐煉鐵工作的發(fā)展。

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