軋鋼加熱爐在生產(chǎn)中的溫度控制探討

王年通

江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇江陰 214400

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，我國(guó)逐漸成為工業(yè)大國(guó)，各個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)獲得肯定，并取得突出成果，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)生產(chǎn)力提升創(chuàng)造了有力條件。軋鋼加熱爐是現(xiàn)下鋼鐵行業(yè)中經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到的設(shè)備，運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系鋼鐵行業(yè)發(fā)展，需要對(duì)其進(jìn)行加以科學(xué)控制。因此，聯(lián)系實(shí)際分析軋鋼加熱爐生產(chǎn)溫度控制的有效措施是十分必要的。

1 軋鋼加熱爐生產(chǎn)溫度控制的重要性

在軋鋼加熱爐生產(chǎn)的過程中，溫度控制是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的使用、調(diào)查、研究分析，可以了解到溫度控制的重要性體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）降低能源消耗，加熱爐使用的燃料主要是高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣，這些燃料都屬于煤炭未完全是燃燒下產(chǎn)生的生產(chǎn)用氣，屬于一次性能源，對(duì)自然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定負(fù)擔(dān)，溫度的合理控制能夠減少這些一次性能源的使用，進(jìn)而降低加熱爐生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，符合國(guó)家發(fā)展方針。

（2）節(jié)約生產(chǎn)成本，從實(shí)踐生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，軋鋼加熱爐的加熱流程耗能，會(huì)占據(jù)整個(gè)生產(chǎn)過程耗能的70% 以上，是成本消耗的集中點(diǎn)，若是可以較好的控制溫度，可不僅能夠減少燃料投入，爐體損傷現(xiàn)象也會(huì)放緩，避免出現(xiàn)過熱、過燒等問題，達(dá)到減少成本支出、節(jié)約成產(chǎn)成本的目的。

（3）減少溫室效應(yīng)，由于軋鋼加熱爐生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生較多的廢熱氣體，在進(jìn)入到大氣以后，會(huì)直接增加溫室效應(yīng)，溫度的合理控制，能夠使廢熱氣體排放得到有效控制，使鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益有所提升，為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有力條件[1]。

2 軋鋼加熱爐生產(chǎn)溫度控制的有效措施

基于上述分析，可以了解到生產(chǎn)溫度控制對(duì)于延長(zhǎng)軋鋼加熱爐使用壽命、降低生產(chǎn)成本等都有著重要作用，需要在今后予以相應(yīng)重視，采取有效措施控制加熱溫度，提高加熱爐運(yùn)行效率。

2.1 增加生產(chǎn)資金投入

在我國(guó)，大部分軋鋼加熱爐控制主要是通過人工操作與計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)兩種方式來實(shí)現(xiàn)的，這也就對(duì)操作人員有著較高的要求，在操作中要對(duì)加熱爐的狀態(tài)進(jìn)行觀察與記錄，然后進(jìn)行溫度調(diào)整與控制，保證加熱爐溫度適合生產(chǎn)。在加熱設(shè)備方面，也會(huì)引入一些先進(jìn)設(shè)備，然而由于我國(guó)在軋鋼加熱爐方面的研究起步較晚，自動(dòng)化控制設(shè)備難以完全達(dá)到西方先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的溫度控制水平[2]。因此，在今后發(fā)展的過程中鋼鐵企業(yè)必須要加大對(duì)軋鋼加熱爐、控制設(shè)備與系統(tǒng)等的研究力度，引入國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的同時(shí)，還需要自主研發(fā)新技術(shù)，避免出現(xiàn)西方技術(shù)壟斷的情況，同時(shí)還能及時(shí)更新軋鋼落后設(shè)備，提高整體產(chǎn)量，加快鋼鐵行業(yè)發(fā)展進(jìn)程。

2.2 引入自動(dòng)化控制技術(shù)

科技時(shí)代與信息技術(shù)時(shí)代的全面到來，為鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)造了有力條件[3]。因此軋鋼加熱爐在生產(chǎn)的過程中，也可以引入自動(dòng)化控制技術(shù)來控制生產(chǎn)溫度，通過信息技術(shù)控制軋鋼加熱爐的溫度，使鋼坯出爐溫度控制在較高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)引入平衡數(shù)字模型、加熱爐共坯等模塊，加大軋鋼生產(chǎn)流程控制，并對(duì)內(nèi)部的生產(chǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)管，建立對(duì)應(yīng)的數(shù)字模型，歸納、總結(jié)數(shù)學(xué)公式，計(jì)算最佳溫度，減少熱能消耗。若是在溫度監(jiān)管的過程中，發(fā)現(xiàn)有溫度異常的情況能夠及時(shí)報(bào)警，使操作人員可以在第一時(shí)間了解到溫度情況，而自動(dòng)化控制系統(tǒng)也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖灾髡{(diào)節(jié)，保證溫度處于可控狀態(tài)。

2.3 提高加熱爐燃燒效率

軋鋼加熱爐在運(yùn)行的過程中，很有可能就會(huì)受到燃燒不充分的問題，影響其工作效率，加熱爐的內(nèi)部溫度也難以等得到充分保障。因此，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際情況，提高加熱爐內(nèi)的燃燒效率，保證燃料能夠高效率燃燒，使高溫燃燒產(chǎn)生的物理、化學(xué)熱能得到充分利用，減少燃料燃燒不合理、使用不充分的情況，提高軋鋼加熱爐生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效益[4]。除此之外，溫度控制應(yīng)與加熱爐燃燒效率控制相互結(jié)合，由于二者之間關(guān)系十分密切，爐頂溫度的有效控制，能夠增加燃料的燃燒效果，使礦物質(zhì)粉末也能夠得到充分燃燒，需要?jiǎng)傔髽I(yè)充分了解到二者之間的關(guān)系，對(duì)軋鋼加熱爐內(nèi)部溫度、各項(xiàng)參數(shù)系數(shù)等進(jìn)行有效控制，使設(shè)備能夠保持良好的工作狀態(tài)。

2.4 爐溫預(yù)設(shè)定優(yōu)化系統(tǒng)

爐溫預(yù)設(shè)定優(yōu)化系統(tǒng)主要完成對(duì)爐內(nèi)鋼坯溫度分布的實(shí)時(shí)跟蹤與爐溫的在線優(yōu)化，可以為加熱爐燃燒系統(tǒng)提供最合適的爐溫設(shè)定值，通過這種方式達(dá)到加熱爐溫度控制的最終目的，具體分為兩個(gè)環(huán)節(jié)：第一，爐溫?cái)M合鋼坯在進(jìn)入軋鋼加熱爐以后，會(huì)以一定的速度加以移動(dòng)，因此在計(jì)算鋼坯溫度時(shí)，需要先確定其位置，以及周圍爐溫，需要結(jié)合熱電偶分布與實(shí)時(shí)測(cè)得的爐溫，擬合得到爐溫分布曲線，為后續(xù)開展的各項(xiàng)工作提供參考[5]。第二，鋼坯跟蹤模型，主要目的是充分了解、跟蹤每一塊進(jìn)入加熱爐的鋼坯位置與溫度分布，利用這一模型，能夠在預(yù)測(cè)當(dāng)前爐溫的同時(shí)，得到這一位置的鋼坯內(nèi)部溫度分布情況，在經(jīng)過鋼坯表面溫度預(yù)測(cè)、鋼芯溫度預(yù)測(cè)、斷層面溫度差預(yù)測(cè)以后，最終得到加熱爐溫度的精確數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

綜上所述，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，軋鋼加熱爐溫度控制有助于節(jié)約生產(chǎn)成本、降低能源消耗、減少溫室效應(yīng)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，鋼鐵企業(yè)必須要引起重視，同時(shí)通過增加生產(chǎn)資金投入、引入自動(dòng)化控制技術(shù)、提高加熱爐燃燒效率、爐溫預(yù)設(shè)定優(yōu)化系統(tǒng)等手段加以有效控制，保證生產(chǎn)溫度處于適中狀態(tài)，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有力條件。