鄭國軍

摘要：本文主要針對煉鐵高爐生產(chǎn)過程的自動化控制展開深入研究，重點闡述了幾點自動化控制措施，主要包括高爐過程自動化控制系統(tǒng)、原料系統(tǒng)的自動化控制、生產(chǎn)過程的自動化控制、熱風(fēng)系統(tǒng)的自動化控制等，不斷提高高爐生產(chǎn)過程的自動化水平，促進(jìn)高爐生產(chǎn)發(fā)展的順利推進(jìn)，給予煉鐵高爐的產(chǎn)業(yè)效率強有力的保障。

關(guān)鍵詞：煉鐵高爐；生產(chǎn)過程；自動化控制

在高爐生產(chǎn)控制過程中，控制的過程比較復(fù)雜、繁瑣，而且變化響應(yīng)時間較長，要想有效應(yīng)對這些難點問題，必須要加強高爐生產(chǎn)過程的自動化控制水平。在整個高爐系統(tǒng)中，原料系統(tǒng)和熱風(fēng)系統(tǒng)，可以將計算機控制作用充分發(fā)揮出來，所以實現(xiàn)高爐生產(chǎn)過程的自動化控制，有助于高爐過程計算機控制目標(biāo)的實現(xiàn)。在這個過程中，主要借助變送器，給出高爐生產(chǎn)的參數(shù)變化的電信號，然后將其轉(zhuǎn)化為數(shù)碼輸入到計算機之中，以計算的周期為單位，進(jìn)而計算出平均值，通過數(shù)學(xué)模型獲取預(yù)估值，從而進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。

一、煉鐵高爐生產(chǎn)過程的自動化控制的可行性因素分析

通過加強煉鐵高爐生產(chǎn)過程的自動化控制，對于高爐生產(chǎn)的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。借助計算機，加強過程控制系統(tǒng)的構(gòu)建，可以確保信息和控制方案的準(zhǔn)確性和可靠性，不斷提高過程的自動化控制水平，確保理想的生產(chǎn)指標(biāo)。同時，還可以將高爐冶煉技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)提升上來，保證較高的勞動生產(chǎn)效率。借助計算機，可以滿足節(jié)約勞動力的內(nèi)在需求【1】，不斷向自動化作業(yè)的方向邁進(jìn)。此外，還有助于管理工作效率的提升，在管理和指揮生產(chǎn)系統(tǒng)中，加強計算機的應(yīng)用，在調(diào)度管理和指揮生產(chǎn)方面得到了充分的體現(xiàn)，保證較高的生產(chǎn)管理效率，給予安全生產(chǎn)一定的保障，進(jìn)而獲取更多的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益。

二、煉鐵高爐生產(chǎn)過程的自動化化控制分析

（一）高爐過程自動化控制系統(tǒng)

高爐過程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計，要加強先進(jìn)的過程計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，并且強大高爐生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制，做好采集和處理數(shù)據(jù)等一系列工作。在整個高爐過程自動化控制系統(tǒng)中，要將計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

在高爐過程自動化控制系統(tǒng)中，PLC芯片是重要的構(gòu)成結(jié)構(gòu)，可以與高爐自動化控制中數(shù)據(jù)處理需求相契合。在整個高爐生產(chǎn)中，其系統(tǒng)主要包括原料系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)以及本體等系統(tǒng)，系統(tǒng)之間的控制具有高度的獨立性，但是也有著密切的聯(lián)系性。因此，自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成：首先，現(xiàn)場層次。設(shè)備氣動結(jié)構(gòu)，是控制的主體，而對于測量儀表和伺服機構(gòu)等【2】，對于控制現(xiàn)場設(shè)備具有極大的幫助。其次，基層層次。在這個結(jié)構(gòu)中，需要深加工處理各種數(shù)據(jù)，不斷提高控制的自動化水平。最后，控制層次。要通過計算機進(jìn)行，從而更好地控制高爐生產(chǎn)過程。

（二）原料系統(tǒng)的自動化控制

原料系統(tǒng)的計算機控制發(fā)展較為成熟，所以自動化控制水平也比較高。原料系統(tǒng)質(zhì)量控制的過程，需要記錄每次實際裝入漏斗中的原料最終值，隨即減去排料后的原料剩余值，從而獲得實際裝入到高爐內(nèi)的原料值，通過與定值進(jìn)行對比，比較結(jié)果，可以納入到下次稱重中，以此來作為補正的依據(jù)。原料系統(tǒng)的自動化控制，在給定值精確計算下，對給料稱量進(jìn)行合理控制。

（三）生產(chǎn)過程的自動化控制

在高爐生產(chǎn)過程的自動化控制中，存在著較多的限制性因素，比如復(fù)雜的冶煉過程、變化響應(yīng)時間較長等，加大了自動化控制的難度性，所以生產(chǎn)過程的自動化控制與成熟的原料系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)等具有一定的差異。計算機的控制功能，在爐體監(jiān)視、操作數(shù)據(jù)收集和顯示等方面得到了充分體現(xiàn)。

在整個高溫爐系統(tǒng)中，輸入和輸出分別指代原料和熱風(fēng)、生鐵和爐渣等，其中，可以作為參數(shù)的主要包括：爐料中的氧化度和碳鐵比、生鐵的數(shù)量質(zhì)量與爐渣的數(shù)量指標(biāo)等。在計算機中，輸入進(jìn)去這些操作的參數(shù)【3】，借助數(shù)學(xué)模型，可以獲得評估值，然后結(jié)合數(shù)值，以此來調(diào)節(jié)爐溫和爐況。此外，計算機也可以預(yù)測變化因素，比如爐溫方面，借助各種數(shù)量的測定，給予爐溫預(yù)定水平一定的保障。

在自動化控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式中，主要包括開環(huán)調(diào)節(jié)和閉環(huán)調(diào)節(jié)等。對于開環(huán)調(diào)節(jié)來說，計算機操作人員發(fā)揮著極大的作用，在這個過程中，計算機會結(jié)合操作人員的指示，計算控制方案，或者就是計算機僅僅負(fù)責(zé)顯示或打印一些結(jié)果，并沒有體現(xiàn)在控制過程中，而是操作人員要負(fù)責(zé)控制方案的制定和實施。而對于閉環(huán)調(diào)節(jié)來說，主要是指計算機對測試結(jié)果，進(jìn)行計算后執(zhí)行控制方案，在這個過程中，計算機要自動檢查高爐參數(shù)變化情況，通過對比參數(shù)變化，進(jìn)而確?？刂品桨傅目茖W(xué)性和合理性，既可以打印結(jié)果，也可以結(jié)合這些反饋信息，不斷調(diào)節(jié)爐況，促進(jìn)高爐生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。

（四）熱風(fēng)系統(tǒng)的自動化控制

高爐的熱風(fēng)爐的自動化控制，旨在將換爐的最佳時間點確定下來，確保良好的燃燒狀態(tài)。通過測定和分析熱風(fēng)爐中排放的燃燒廢氣的成分、溫度等，借助計算機式電子單元組合儀表，要自動化調(diào)節(jié)燃燒的空氣和煤氣量，進(jìn)而滿足熱風(fēng)系統(tǒng)控制的自動化需求。

三、結(jié)束語

綜上所述，在煉鐵高爐生產(chǎn)過程中，必須要不斷提高自動化控制水平，對高爐過程自動化控制系統(tǒng)、原料系統(tǒng)的自動化控制、生產(chǎn)過程的自動化控制、熱風(fēng)系統(tǒng)的自動化控制等環(huán)節(jié)進(jìn)行深入分析，充分發(fā)揮出自動化控制的應(yīng)用優(yōu)勢，將我國高爐自動化提升到全新的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)飛.煉鐵高爐的電氣自動控制系統(tǒng)探究[J].中國設(shè)備工程，2018（17）：86-88.

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[3]戚健.煉鐵高爐的電氣自動控制系統(tǒng)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（10）：119.

（作者單位：唐山不銹鋼有限公司）