彭德奇

(湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412001)

電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用

彭德奇

(湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412001)

冶金行業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)改善冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有積極的應(yīng)用。故此，需展開冶金行業(yè)中電器自動(dòng)化技術(shù)的解讀和分析，旨在提升冶金行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

冶金行業(yè)；電氣自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

冶金行業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)中，會(huì)用到大量的電氣設(shè)備，借助電氣自動(dòng)化技術(shù)可以完成對(duì)冶金過程中的設(shè)備進(jìn)行控制，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)冶金人員的操作強(qiáng)度，還能保障冶金工藝的順利展開，極大的提升了冶金的質(zhì)量和效率?；诖耍疚膶?duì)冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)展開分析，明確冶金電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)，清晰冶金電氣自動(dòng)化作用，再對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述，具體內(nèi)容如下。

1 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)分析

1.1 冶金分析

以煉鐵為例，其冶金原理是利用焦炭與氧氣的氧化還原反應(yīng)，將鐵礦石的氧化鐵還原成純鐵，進(jìn)而達(dá)到冶金的目的。在具體的冶金中，高爐是完成反應(yīng)的主要區(qū)域，其中高爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具體的冶金流程是原材料由放料口進(jìn)入到高爐內(nèi)，在高爐高溫作用下，完成對(duì)鐵的還原，通過出鐵口將鐵水送出高爐。冶金行業(yè)選擇諸多電氣自動(dòng)化控制元件，達(dá)到迎合具體冶金的需求，提高材料的添加效率和冶金安全的目的。

1.2 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)

冶金行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，大量的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備應(yīng)用，為電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供了施展空間。其中主要以PLC技術(shù)、智能控制技術(shù)、In touch技術(shù)等為冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)。其中PLC技術(shù)是可編程的自動(dòng)控制技術(shù)，借助預(yù)先編制的程序，促使控制設(shè)備按照程序展開運(yùn)行。智能控制技術(shù)，借助相關(guān)智能化設(shè)備，綜合對(duì)冶金行業(yè)生產(chǎn)工藝的具體內(nèi)容進(jìn)行控制。In touch技術(shù)具備高效和快捷的數(shù)據(jù)收集能力，并將所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，便于數(shù)據(jù)使用者的應(yīng)用，提高應(yīng)用效率[1]。

1.3 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)及作用

冶金行業(yè)具有復(fù)雜的生產(chǎn)工藝流程，且具體的生產(chǎn)中，對(duì)各類電氣設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，傳統(tǒng)的人工操作方式，由于失誤操作會(huì)對(duì)冶金的質(zhì)量造成不利影響，還會(huì)導(dǎo)致冶金的效率下降。而且，電氣設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用中，還會(huì)出現(xiàn)電氣設(shè)備故障的情況，如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致故障蔓延，進(jìn)而影響冶金的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程。故此，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，改變傳統(tǒng)冶金的生產(chǎn)工藝流程。具體的冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)如下：

1) 冶金行業(yè)工藝復(fù)雜。面對(duì)復(fù)雜的工藝流程，傳統(tǒng)儀表設(shè)備不能很好的完成對(duì)工藝過程監(jiān)控。而借助電自動(dòng)化控制技術(shù)，可以完成對(duì)整個(gè)工藝生產(chǎn)流程的監(jiān)控和管理，有效完成對(duì)生產(chǎn)工藝的梳理，達(dá)到提升效率和品質(zhì)的目的[2]。

2) 涉及技術(shù)多。具體冶金生產(chǎn)中，涉及多種技術(shù)，如不能有效的對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行控制，會(huì)引起冶金產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量下降。運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以完成對(duì)整個(gè)技術(shù)流程的管理與控制，借助人機(jī)交互界面能夠完成對(duì)各類技術(shù)的管理。

3) 冶金行業(yè)對(duì)電氣技術(shù)依賴大。具體的冶金生產(chǎn)中，電氣技術(shù)對(duì)冶金生產(chǎn)的影響明顯。全面覆蓋的電氣技術(shù)為電氣自動(dòng)化提供了滋生土壤，對(duì)實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)智能化和自動(dòng)化具有十分積極的推動(dòng)作用[3]。

2 冶金行業(yè)常見的電氣自動(dòng)化元件

電氣自動(dòng)化元件是自動(dòng)化的基礎(chǔ)，冶金行業(yè)中充斥著大量的電氣自動(dòng)化元件，主要有：

1) 高壓負(fù)荷開關(guān)。數(shù)據(jù)滅弧裝置，可以完成對(duì)負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流的控制，且達(dá)到通斷的效果，起到保護(hù)電路的作用。高壓負(fù)荷開關(guān)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用，通常與高壓熔斷器聯(lián)合應(yīng)用。

2) 高壓熔斷器。屬于冶金行業(yè)中的保護(hù)裝置，對(duì)保護(hù)冶金行業(yè)的電氣設(shè)備具有積極的作用。其作用是在電路中的電流超出額定值后的一定時(shí)間內(nèi)，將熔斷器內(nèi)部的熔斷體熔斷，進(jìn)而切斷線路中的電源，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)電路的作用[4]。

3) 互感器。這類電氣自動(dòng)化元件主要作用于儀表設(shè)備和繼電器等，起到隔離高壓電直接進(jìn)入的作用，達(dá)到保護(hù)二次設(shè)備效果，促使二次設(shè)別的功能發(fā)揮。

4) 繼電器。繼電器是冶金行業(yè)中的重要電氣自動(dòng)化元件，繼電器能夠根據(jù)電路的基本情況，完成對(duì)故障的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的報(bào)警，并自動(dòng)完成保護(hù)和轉(zhuǎn)換電路的目的，保障冶金流程的順利展開。

5) 高壓隔離開關(guān)。它在冶金行業(yè)電氣系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，是保障冶金工作人員和相關(guān)設(shè)備安全的基礎(chǔ)設(shè)備類型。具體的應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)的對(duì)高壓電源的隔離，避免高壓電進(jìn)入到電路中，從而保護(hù)設(shè)備和線路[5]。

3 冶金行業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

結(jié)合相關(guān)電氣元件，有效的將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到冶金行中，對(duì)保護(hù)冶金的安全生產(chǎn)，提升產(chǎn)量和效率具有積極的作用。

3.1 繼電保護(hù)的應(yīng)用

繼電保護(hù)冶金電氣系統(tǒng)中不可缺少的重要技術(shù)類型，主要是繼電保護(hù)裝置進(jìn)行應(yīng)用。電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以完成對(duì)故障的分析和報(bào)警，并展開邏輯判斷，進(jìn)而完成對(duì)故障的隔離，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。智能繼電保護(hù)裝置，是現(xiàn)代冶金行業(yè)中常用電氣自動(dòng)化技術(shù)的之一，具有安全性高、保護(hù)效果好的特點(diǎn)，符合冶金行業(yè)的基本需求。

1) 輸電線路縱連保護(hù)。這類保護(hù)方式，在故障出現(xiàn)時(shí)，可以完成線路順兩端開關(guān)同時(shí)切斷，進(jìn)而達(dá)到線路保護(hù)的作用。具體的輸電線路縱連保護(hù)方式如下圖1所示。

2) 單側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)相間短路電壓、電流保護(hù)。

圖1 輸電線路縱連保護(hù)方式

這類保護(hù)方式智能繼電保護(hù)裝置的基本功能，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)裝置對(duì)輸電線路的故障進(jìn)行分析，分析線路中具體電流和電壓數(shù)值，如果這一數(shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)，繼電保護(hù)裝置就會(huì)對(duì)線路進(jìn)行切斷或轉(zhuǎn)換，再發(fā)出警報(bào)，達(dá)到消除故障的作用。

3) 電網(wǎng)接地保護(hù)。主要完成對(duì)部分漏電設(shè)備的保護(hù)和控制，如果這類設(shè)備的漏電的數(shù)值超出設(shè)定值，則保護(hù)裝置功能發(fā)揮，切斷電源，避免隱患[6]。

3.2 PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)在冶金行業(yè)中具有極高的應(yīng)用價(jià)值，可以完成對(duì)諸多電氣設(shè)備的控制和管理，對(duì)于提升冶金效率和質(zhì)量具有積極作用。料倉(cāng)的控制，可以選擇PLC技術(shù)，借助PLC技術(shù)可以完成基于PLC控制的自動(dòng)上料系統(tǒng)的建設(shè)。實(shí)現(xiàn)對(duì)料車的啟動(dòng)、啟動(dòng)、加速等。此外，借助PLC可以完成稱重系統(tǒng)的構(gòu)建，鋼坯、鋼卷和廢鋼等是冶金行業(yè)中需要合理的展開稱量工作，如果選擇常規(guī)電子秤測(cè)量，會(huì)增加測(cè)量的成本，還會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤差的產(chǎn)生?；赑LC的稱量系統(tǒng)的應(yīng)用，可以及時(shí)將稱量信息傳遞到管理系統(tǒng)，保障生產(chǎn)管理的有效性。又如：基于PLC的煉鋼吹風(fēng)，借助PLC設(shè)定的程序，能夠根據(jù)具體的溫度情況，完成對(duì)風(fēng)速高低的調(diào)整。再比如：冶金行業(yè)中，可以借助PLC完成對(duì)氧槍的控制，控制加氧的移動(dòng)，保障冶金的質(zhì)量和效率。

3.3 In touch技術(shù)應(yīng)用

In touch技術(shù)的主要是完成對(duì)冶金過程中的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，且采集的效率高、質(zhì)量好的特點(diǎn)。并將這些數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖形，便于這些信息的應(yīng)用和讀取，從而有效的提升的冶金工藝流程的管理質(zhì)量。具體的In touch技術(shù)應(yīng)用，可以完成對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉的過程進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。根據(jù)提前制定生產(chǎn)計(jì)劃，由In touch技術(shù)完成計(jì)劃顯示，再按照具體的生產(chǎn)工藝流程和所需的材料類型。且對(duì)生產(chǎn)工藝中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的進(jìn)行采集，借由通信通道將信息傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)中。使用者借助數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，按照具體需要的數(shù)據(jù)類型，對(duì)數(shù)據(jù)、報(bào)表和圖形等信息的進(jìn)行獲取，并完成對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)爐冶煉的過程的控制。In touch技術(shù)在冶金行業(yè)中的有效應(yīng)用，取決于In touch技術(shù)本身的特點(diǎn)顯著，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集功能、設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，能全面的提升冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化控制水平。

4 結(jié) 語

冶金行業(yè)是通過相關(guān)加工工藝，完成對(duì)礦石的加工，使礦石成為金屬材料。而冶金行業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)工藝中，由于工藝流程復(fù)雜、技術(shù)多雜等問題，使得冶金行業(yè)需要重視對(duì)電氣設(shè)備的控制。而且，冶金企業(yè)的冶金工藝中，需要運(yùn)用大量的電氣設(shè)備。受到傳統(tǒng)的二次設(shè)備的功能性影響，冶金企業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)在必行。故此，分析具體的電氣自動(dòng)化技術(shù)及其特點(diǎn)，在對(duì)冶金行業(yè)中的具體的電氣自動(dòng)化元件展開解讀，結(jié)合繼電保護(hù)、PLC技術(shù)和In touch技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用，為推動(dòng)冶金行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供基礎(chǔ)。

[1] 吳娘坡. 對(duì)冶金行業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)探討[J]. 科學(xué)與財(cái)富, 2015(23): 156.

[2] 蔣森. 淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 商品與質(zhì)量: 房地產(chǎn)研究, 2014(5): 57.

[3] 王海芳. 淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 通訊世界, 2015(18): 146-147.

[4] 田坤. 淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 消費(fèi)電子, 2014(24): 390.

[5] 唐琦, 陳汝強(qiáng). 談電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程, 2015(13): 170.

[6] 唐建陽(yáng), 王亮, 賀躍光. 工程建設(shè)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[J]. 中國(guó)錳業(yè), 2012, 30(1): 38-40.

An Application of Electrical Automation Technology in Metallurgical Industry

PENG Deqi

(HunanRailwayProfessionalTechnologyCollege,Zhuzhou,Hunan412001,China)

The application of electrical automation technology in metallurgical industry has a positive effect on improving the production efficiency and quality of metallurgical industry. Therefore, it is necessary to carry out the interpretation and analysis of electrical automation technology in metallurgical industry to promote the development and progress of metallurgical industry.

Metallurgical industry; Electrical automation technology; Application

2017-04-12

湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(12C0963)

彭德奇(1976-)，男，湖南湘潭人，講師，研究方向：電氣工程，手機(jī)：13337231125，E-mail：912242486@qq.com.

TP273

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10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.052