轉(zhuǎn)爐煉鋼的新型自動化電氣控制探討

董保亮

【摘 要】在當前社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷提升的背景下，對鋼鐵的需求量呈現(xiàn)出逐年提升態(tài)勢，由此也帶動了金屬冶金行業(yè)發(fā)展速度不斷提升。為滿足社會經(jīng)濟建設(shè)對鋼鐵材料的需求量，冶金行業(yè)在實際發(fā)展過程中充分依托于現(xiàn)代自動化技術(shù)推動自身生產(chǎn)方式不斷革新，以實現(xiàn)提升自身產(chǎn)能的目的?；诖?，本文將針對轉(zhuǎn)爐煉鋼中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用相關(guān)問題進行研究，希望對行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員提供參考意見。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煉鋼;自動化;電氣控制

引言：

隨著科學技術(shù)以及國家發(fā)展速度不斷提升，社會經(jīng)濟建設(shè)對鋼鐵材料的需求量大幅提升，為鋼鐵行業(yè)提供巨大機遇，同時科學技術(shù)的不斷革新為鋼鐵企業(yè)優(yōu)化自身生產(chǎn)技術(shù)提供有利條件支持，在二者的共同作用下，我國鋼鐵企業(yè)的規(guī)模以及產(chǎn)能均得到大幅提升，而此情況也對鋼鐵冶煉工藝控制提出了更高的要求。由此，行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員將現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動化技術(shù)融入到電氣控制工作之中，一方面實現(xiàn)了提升生產(chǎn)效率的要求，另一方面也達成控制資源消耗的要求。由此，加強對轉(zhuǎn)爐煉鋼新型自動化電氣控制的研究，為推動鋼鐵生產(chǎn)效率進一步提升提供有力支持。

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)概述

轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理即是間廢鋼、鐵水、鐵合金等作為原料，利用鐵水自身產(chǎn)生的熱量形成高溫環(huán)境，為鐵合金、廢鐵原料等相融合提供必要條件，并在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼環(huán)節(jié)的工藝。此工藝在實際應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)性、復雜性特征，控制變量極為繁雜的同時，對控制精度的要求達到嚴苛的程度。因此，在實際利用此工藝進行生產(chǎn)過程中需要充分依托于現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢，易達成煉鋼目的[1]。

轉(zhuǎn)爐煉鋼相關(guān)自動化技術(shù)主要包含控制技術(shù)、人工 智能技術(shù)和煉鋼模型三部分內(nèi)容。此類技術(shù)以計算機技 術(shù)為基礎(chǔ)媒介，可針對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的實時監(jiān)測結(jié)果，完成廢氣過多、原料不足、溫度超標等各種生產(chǎn)狀況的自 動化調(diào)整，從而維持整個生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定，確保轉(zhuǎn)爐煉鋼 生產(chǎn)的順利進行。

二、轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)優(yōu)勢

（一）煉鋼效率顯著提升

近年來，我國發(fā)展進入新常態(tài)，在此背景影響下，我國政府開始推進供給側(cè)改革進程，對于轉(zhuǎn)爐煉鋼方面也提出了提高產(chǎn)能、降低資源消耗的要求。由此，將自動化技術(shù)應(yīng)用與轉(zhuǎn)爐煉鋼之中是社會背景提出的大要求，而從實際應(yīng)用層面分析，自動化技術(shù)可以利用計算機設(shè)備對生產(chǎn)整個流程進行控制，并根據(jù)生產(chǎn)實際要求對相關(guān)變量進行精準調(diào)控，有效避免了人力操作失誤產(chǎn)生的生產(chǎn)流程延長、產(chǎn)品質(zhì)量不合格等問題，最大限度避免不必要的資源以及時間浪費，進而成本控制目標[2]。同時通過利用計算設(shè)備可以對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及模型進行實時精準的記錄，并根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行相應(yīng)挑戰(zhàn)，確保材料應(yīng)用效果滿足規(guī)定標準要求，最終達成提升生產(chǎn)效率的目的。

（二）煉鋼質(zhì)量得到顯著提升

從轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化實際發(fā)展情況分析，連續(xù)分析系統(tǒng)以及副槍測溫系統(tǒng)使其兩大根本特性，在實際應(yīng)用過程中可以根據(jù)計算模型對煉鋼流程中產(chǎn)生的溫度以及氣體最高限度進行實施監(jiān)測。依托于這種特性可以及時采取相應(yīng)氣體不吹方式以實現(xiàn)降低產(chǎn)物與氧氣接觸面積，最終達成提升鋼材煉制質(zhì)量的目的。同時在應(yīng)用依托于計算機技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)過程中，可以有效保障煉鋼流程的科學性以及有序性，進而實現(xiàn)最大限度地降低不良因素的影響，提升轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的效率以及質(zhì)量[3]。除此以外，隨著自動化控制技術(shù)的逐步完善與成熟，煉鋼過程中產(chǎn)生的消耗也會隨之減少，最終達成提升生產(chǎn)經(jīng)濟效益的目的。

三、轉(zhuǎn)爐煉鋼電氣自動化控制應(yīng)用

（一）轉(zhuǎn)爐傾動裝置電氣控制

通常情況，轉(zhuǎn)爐煉鋼電氣傳動過程中主要應(yīng)用方式涵蓋公共直流母線模式以及傳統(tǒng)一對一模式。通過對二者各項特性進行橫向比較可知，后者可靠性以及調(diào)速明顯優(yōu)于前者，因此也得到更為廣泛的應(yīng)用。以電氣控制為例，在實際操作過程中可以通過變頻器落實其控制功能，具體實現(xiàn)過程涉及以下兩個方面：其一，針對帶編碼器的矢量控制而言，需要利用動態(tài)設(shè)備配合實現(xiàn);其二，針對無編碼器的矢量控制需要應(yīng)用風機水泵等簡單設(shè)備。系統(tǒng)傳動控制實際開展過程中通常要求四個轉(zhuǎn)爐傾動電機同步運轉(zhuǎn)，此時需要注意的一點是確保其扭矩保持同步，否則會導致平衡效果難以達成預期成效，進而導致發(fā)電機負荷出現(xiàn)失衡態(tài)勢[4]。

所以在具體的生產(chǎn)過程當中，電氣技術(shù)人員一定要對其高度重視，如果系統(tǒng)應(yīng)用的是一對一較為傳統(tǒng)的方法，就可以在裝置上完成“主- 從”的控制方法。所有的傳動裝置完全確定后，電氣技術(shù)人員要利用對應(yīng)的編碼器，將信號進行主動引入，通過調(diào)節(jié)器將裝置對應(yīng)的電流，同時完成傳動裝置的信號輸出，這樣四臺電機在同等的狀態(tài)之下能夠同步運行，可以確保設(shè)備運行時的穩(wěn)定性和可靠性。

（二）電氣自動化設(shè)備管理

現(xiàn)階段冶金行業(yè)自動化建設(shè)進程不斷推進，系統(tǒng)完善的自動化設(shè)備管理制度已經(jīng)初步建成，一定程度上可以滿足煉鋼工序相關(guān)流程定期維護以及保養(yǎng)的目的，確保其長期穩(wěn)定運行目標實現(xiàn)。在具體開展設(shè)備管理工作過程中，利用自動化控制系統(tǒng)開展設(shè)備檢測工作可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行實時采集，并據(jù)此開展精準化檢修工作，確保設(shè)備隱患得以及時排除。同時利用自動化控制系統(tǒng)的在線監(jiān)測功能，可以實現(xiàn)對設(shè)備進行在線診斷，在發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題后自動發(fā)出預警信號，提醒運維人員進行檢修，確保設(shè)備始終保持安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

（三）氧槍電氣控制

氧槍交換技術(shù)是隨著科學技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的新興生產(chǎn)技術(shù)，在實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中，通過對氧槍對應(yīng)的變頻設(shè)備進行控制可以實現(xiàn)及時切換氧槍的操作。連著設(shè)備之間的關(guān)系為互為備用關(guān)系，一旦煉鋼流程中其中一個設(shè)備產(chǎn)生故障，可以在不移動車臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)氧槍設(shè)備互換，進而實現(xiàn)提升系統(tǒng)運行成效的目的，確保煉鋼各項流程有序開展且不受影響[5]。

（四）強化原料管理力度

鋼鐵企業(yè)在實際進行廢棄物管理過程中應(yīng)注意到的一點是，必須加強對其成分以及最終冷卻效果的重視程度。從實際煉鋼生產(chǎn)流程分析可知，廢鐵主要為轉(zhuǎn)入二次系統(tǒng)過程中產(chǎn)生，即煉鋼及報廢系統(tǒng)之間存在較為緊密的關(guān)聯(lián)性，由此在廢鐵進入系統(tǒng)后需要工作人員編制科學系統(tǒng)的反饋制度，具體內(nèi)容應(yīng)涵蓋種類、型號等多個方面，進而實現(xiàn)提升管理力度，強化二次應(yīng)用效果的目的。為了提升廢鋼的實際利潤率，在轉(zhuǎn)爐自動化煉鋼記錄當中，要對廢鋼的實際來源進行檢測并作出分類，主要可以將其分為高堿度和低堿度的鋼包渣以及轉(zhuǎn)爐渣。在實際分類之后，能夠?qū)⒎床榈木唧w類型和具備的作用進行良好的管理，確保精準進行回收和利用。

總結(jié)：

綜上所述，在當前科學技術(shù)高速發(fā)展的背景下，電氣自動化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)之中，從實際應(yīng)用效果分析，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用不僅有效提升生產(chǎn)效率，同時也有效降低職工工作負荷。因此，企業(yè)方面應(yīng)注意進一步加強對自動化控制技術(shù)的研究力度，強化轉(zhuǎn)爐電氣控制、設(shè)備自動控制等多個方面的自動化研究力度，推動一鍵煉鋼目標實現(xiàn)，為提升鋼鐵企業(yè)智能化、自動化提供有利條件支持。

參考文獻：

[1]田永偉.轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動化控制技術(shù)研究[J].電子樂園，2019（2）：0187-0187.

[2]楊春江.冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制的技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2019，576（05）：183-184.

[3]周文慧.轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制技術(shù)探討[J].商品與質(zhì)量，2019，（012）：181.

[4]張紅.自動化控制技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用研究[J].冶金管理，2019（9）：1-1.

[5]張紅.探討轉(zhuǎn)爐煉鋼中自動化問題的解決措施[J].科學與信息化，2019，（020）：114.