對煉鐵高爐的電氣自動化控制系統(tǒng)分析

李楠

山東鋼鐵集團日照有限公司 山東日照 276805

在現(xiàn)代各種工業(yè)生產過程中，如航天、建筑、運輸、軍工等，都離不開鋼鐵這一建設材料。但近些年來，在我國迅猛發(fā)展的經濟帶動下，各個行業(yè)發(fā)展速度更快，對于鋼鐵材料的需求量顯著增高，且對提煉的鋼鐵的治療也更為嚴格。因此，為確保各個行業(yè)能夠高質量發(fā)展，必須對鋼鐵的提煉技術進行改革創(chuàng)新，提高提煉技術質量及增高鋼鐵的生產效率。

1 煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)的組成結構

1.1 自動化系統(tǒng)

在煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)中，自動化系統(tǒng)作為其最主要的組成結構，存在的目的是為了實時監(jiān)控煉鐵高爐中的原料使用情況，這樣才能確保高爐煉鐵能夠正常工作，在工作過程中能夠具備較強的可靠性以、穩(wěn)定性以及安全性，保障煉鐵相關的工作能夠順利開展。此外，在自動化系統(tǒng)中的檢測設備能夠及時的收集、歸整煉鐵高爐在作業(yè)過程中的具體數(shù)據(jù)信息、參數(shù)信息、信號解碼和檢測儀器信息，更加真實、系統(tǒng)的反映出高爐煉鐵的具體情況，并對煉鐵高爐中的溫度情況、壓力大小、鼓風量大小等信息進行直觀性的顯示，有助于技術人員在調整高爐煉鐵相關參數(shù)時有可靠的數(shù)據(jù)支持。同時還可以根據(jù)歷史的參數(shù)趨勢圖做相關分析，保障煉鐵高爐自動化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行。

1.2 自動熱風爐系統(tǒng)

通常情況下，煉鐵高爐需要配備的熱風爐要三座及以上，熱風爐的工作流程基本為燃燒→換爐→送風。為確保煉鐵所需的熱風能夠持續(xù)的輸送至煉鐵高爐之內，保障熱風爐可以進行周期性的工作，要先預熱冷風，而這也是煉鐵高爐中熱風爐發(fā)揮的主要作用。熱風爐主要的操作方式有三種，即全自動化操作、半自動化操作以及人工操作，而最具優(yōu)勢的操作方式全自動化操作，這種操作方式能夠根據(jù)單座爐子性質進行特定的操作設定，對拱頂、廢氣等溫度進行設定來達到煉鐵高爐作業(yè)過程中最佳的自動控制。

1.3 爐頂供料系統(tǒng)

煉鐵高爐選擇550M3高爐作為案例，其爐頂供料系統(tǒng)中，主要包含有380V的工業(yè)交流電壓、4KW的探尺電機、5.5KW的布料傾動電機和315KW除塵引風機。通過“交流→直流→交流”的調速方式控制爐頂供料系統(tǒng)的運行，保障運行的安全、穩(wěn)定，在系統(tǒng)中引入變頻器、切換柜（容量相同），保證轉換開關能夠隨時對線路進行轉換，確保備用變頻器處于一個正常的在線工作狀態(tài)，設定操作時間為15秒之內。此外爐頂供料系統(tǒng)內設置的聯(lián)鎖應當可以直接的開啟，采取CRT進行手動控制，顯著提高了系統(tǒng)的可靠性，方便系統(tǒng)的日常維護、維修工作，使系統(tǒng)在運行過程中具有更高的穩(wěn)定性、可靠性，確保鋼鐵冶煉可以而更加的持久。

1.4 本體控制系統(tǒng)

煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)中的本體控制系統(tǒng)，主要包含有計算機系統(tǒng)、PLC模塊以及檢測儀表等，這些本體控制系統(tǒng)能夠準確收集及分析煉鐵高爐中相關的各種參數(shù)、信息數(shù)據(jù)。比如通過計算機技術記錄煉鐵高爐在運行過程中的壓力、溫度，同時顯示出熱工參數(shù)、各種設備的圖形特點，并在大量可靠數(shù)據(jù)下繪制出高爐運行過程的歷史變化曲線，判斷高爐的運行狀態(tài)是不是處于一個健康穩(wěn)定的狀態(tài)。

1.5 自動監(jiān)控系統(tǒng)

為保障煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)的操作現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以被有效的記錄，實時控制系統(tǒng)的運行情況，炒出現(xiàn)了自動監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)可以對高爐的運行情況等進行集中的控制，包括監(jiān)控系統(tǒng)內的工業(yè)設計、運行過程中的設備情況，以此盡快發(fā)展存在的問題，幫助技術人員盡快解決問題，保障高爐的工作效率。

2 煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)的具體配置情況分析

要想煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)正常使用，就必須按照高爐的運行狀況進行最恰當、合理的設計規(guī)劃。首先，要先從煉鐵高爐電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)固度、安全性著手考慮，通常情況下，當前的煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)的組成結構包含很多種子系統(tǒng)（見上述），這些子系統(tǒng)缺一不同，它們是相互親密融合的，這樣才能確保煉鐵高爐自動化控制系統(tǒng)的安全可靠，同時為鋼鐵企業(yè)獲得最大化的經濟利益。但每個系統(tǒng)有各自有自己的獨立特點，每個系統(tǒng)的發(fā)揮的作用都不盡相同，目前主要通纜線銜接住不同的子系統(tǒng)，但在銜接前，應當根據(jù)具體情況對相關線路進行有效的規(guī)劃、布局，在保障系統(tǒng)有效開展工作同時，又能最大限度的降低纜線的需求量，另能夠在維修設備時能降低設備的維修費用及工作人員的工作負擔。其次，要充分考慮煉鐵高爐電氣自動化設備的網(wǎng)絡狀況，銜接主站和分站的網(wǎng)絡，因高爐每個部分都是相對獨立的，因此可通過電氣自動化控制系統(tǒng)整個所有部分，建立圍繞自動化系統(tǒng)布局構造的網(wǎng)絡布局，采取集中與分散相融合的方式科學、規(guī)范的進行網(wǎng)絡布局。

3 煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)發(fā)展新方向

當前是電子信息技術高速發(fā)展的時代，因此在鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)應用電子信息技術來促進自動化系統(tǒng)的進一步升級發(fā)展具有重要意義，創(chuàng)造智能化煉鐵高爐電氣自動控制系統(tǒng)是當今發(fā)展的必然趨勢，在系統(tǒng)中連接上互聯(lián)網(wǎng)、遠程控制終端和手持控制設備，可以全方位、全天候控制煉鐵高爐，顯著提高煉鐵高爐的工作效率。且隨著不斷成熟的網(wǎng)絡技術，可建立更加完善的自動化系統(tǒng)，使高爐操作更為快捷，能使系統(tǒng)運行更為可靠、安全。

4 結語

經濟的快速發(fā)展使得對鋼鐵需求量顯著增高，特別是航天、建筑、運輸這些工業(yè)生產企業(yè)，其鋼鐵材料必不可缺，面對這一情況，必須要對鋼鐵的提煉技術進行創(chuàng)新，以此來提高鋼鐵的生產質量。而高爐冶煉的電氣自動化控制系統(tǒng)是提高鋼鐵產品的質量、效率重要技術，提高煉鐵高爐的電氣自動化能夠有效節(jié)省工業(yè)成本，可對鋼鐵提煉的整個過程進行監(jiān)督與控制，穩(wěn)步提高鋼鐵冶煉的生產質量、效率，促進鋼鐵企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，滿足先進時代對鋼鐵的需求。