袁剛

摘要：熱軋加熱爐智能燒鋼技術是鋼廠實現(xiàn)流程化生產的重要技術?；诖耍疚木椭饕詿彳埣訜釥t智能燒鋼技術為研究對象，分析熱軋加熱爐常見的控制方式，然后探討智能加熱爐燒鋼技術，在設計和升級改造等方面的具體實踐，旨在實現(xiàn)對熱軋加熱爐智能燒鋼技術的有效應用。

關鍵詞：鋼廠;熱軋加熱爐;智能燒鋼技術;應用實踐

前言：

鋼鐵行業(yè)屬于流程型工業(yè)，通過智能化技術對生產流程進行控制，提高l了生產的效率?，F(xiàn)階段，我國鋼鐵行業(yè)已經有了良好的自動化和信息化基礎，其中，熱軋加熱爐智能燒鋼技術，就是信息化技術的典型，在應用中進一步滿足了現(xiàn)代化生產需要。這應加強對這一技術的研究，將其有效應用在鋼鐵產生產中。

1熱軋加熱爐控制方式

1.1人工調節(jié)

對熱軋加熱爐進行人工調節(jié)時，一方面，應使用熱電偶對爐膛的問題進行監(jiān)測，確定具體的問題。另一方面，使用人工調節(jié)的方式，調節(jié)加熱爐各個支管的調節(jié)閥開口度，加強對加熱爐溫度的控制。而在使用人工調節(jié)方式時，由于一座加熱爐的調節(jié)閥的數(shù)量相對較多，不僅會提高人的勞動強度，而且還會降低對溫度的控制精度，這就容易造成氧化燒損較高等問題。

1.2黑體節(jié)能改造技術

這種改造技術的核心是靶向加熱元件，將這一元件安置于爐膛中，可以同壁爐共同構成紅外加熱系統(tǒng)，起到加熱作用。但這一技術在使用時，需要對原本爐膛的內壁結構進行改動，需要使用的施工改造周期較長，成本投入較大，并且在后期維護時存在很大的難度^[1]。

1.3智能燃燒爐技術

智能燃燒爐對溫度的控制技術不同于以往人工控制模式，在具體進行溫度控制時，即使部分溫度參數(shù)不準確，利用計算機智能技術對人工智能進行模擬，通過全面分析工況狀態(tài)系統(tǒng)擾動等，可以進行自動調整，從而保證控制的參數(shù)達到預期的效果。同時在進行加熱爐變動時，只需要使用一臺電腦服務器與原本的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換即可，無需改變硬件系統(tǒng)。另外，在根據(jù)工藝要求和實際參數(shù)進行智能加熱技術對加熱爐進行控制時，要求在保證生產工藝前提下，控制鋼溫度到最適宜的度數(shù)，并要求在保障最佳燃燒配比下，盡可能實現(xiàn)最低消耗和最少氧化燒損效果。

2智能燒鋼技術的應用實踐

2.1設計加熱爐的參數(shù)

以雙蓄熱式加熱爐為例，這種加熱爐的端部主要是由推鋼機推入爐膛中，在出料時則是由鋼機托出，加熱爐的出料輥道中心距為4.1m，砌體長3.4m，而其有效長度為32.7m，具體的砌體寬度為11.864m，其內部的寬度為10.8m，一般使用的燃料為高爐煤氣，其熱值為800x4.18kJ/Nm³。在使用加熱爐對鋼進行加熱時，通常涉及到鋼的種類有優(yōu)質鋼、合金含量低的合金鋼以及普碳鋼，加熱過程中一般將鋼板的厚度需要控制在18cm，而寬度則需要控制在60cm至110cm，單排的長度應控制在10m。鋼坯最大的重量則控制在15.6t。另外，在進行參數(shù)設計時，要想保證燃燒的效果，還需要控制好加熱爐單批次的參量，其中，冷裝額定量應為180t/h，而熱裝定額容量則應控制在260t/h。

2.2對系統(tǒng)進行改造升級

在對加熱爐的系統(tǒng)進行升級改造時，要想實現(xiàn)對問題的智能化控制，就應考慮以下幾方面內容：

首先，可以在現(xiàn)有加熱爐的控制室中，添加2套智能化燒爐系統(tǒng)，切換以往加熱爐的PLC系統(tǒng)，然后借助以太網交換機，來控制服務器，這樣加熱爐就可以達到節(jié)能燃燒的效果，有助于降低氧化燒損的概率。

其次，為了保證加熱爐中原本的PLC系統(tǒng)可以與智能化燃燒爐系統(tǒng)間，實現(xiàn)有效切換，可以在原本的PLC組態(tài)中添加少量的組態(tài)。在此過程中，新填入的智能燒爐系統(tǒng)，并非是對原有的PLC系統(tǒng)進行切換，而是在原本的系統(tǒng)控制方式基礎上，增加一種新的控制方式，主要的目的是對原本的控制技術進行優(yōu)化升級，也是一種新型的控制選擇方式?？梢哉f新加入的智能燃燒爐系統(tǒng)，與原本的PLC系統(tǒng)共同存在。在進行切換時，為了提高切換的安全性，通常需要對兩種模式進行手動切換。而智能燃燒爐系統(tǒng)在輸出時，也會直接替換為手動操作器輸出的方式，并跟隨手動進行輸出。但當智能燃燒爐的模式為APC模式時，這種模式的輸出也是在手動控制模式的基礎上發(fā)生變化的。如果智能燃燒爐的APC模式由智能化模式轉變?yōu)槭謩幽Ｊ綍r，手動操作方式輸出會從APC最后的輸出開始發(fā)生變化，這樣智能燃燒系統(tǒng)就可以同原本的PLC系統(tǒng)實現(xiàn)“無擾切換”。

再次，使用智能系統(tǒng)進行輸出控制時，主要是通過以太網與原本燃燒爐的系統(tǒng)PLC進行連接，然后之間對系統(tǒng)PLC檢測出來的數(shù)據(jù)進行讀取，讀取的內容主要包括閥位開度、壓力、流量以及溫度等。再將這些檢測到的數(shù)據(jù)送入到系統(tǒng)的智能控制終端后，通常會有相關專家對這些數(shù)據(jù)進行分析、處理，然后結合數(shù)據(jù)信息分析出當前的燃燒爐生產工況，在利用相應系統(tǒng)對具體的情況進行分析，確定應該采取的措施，然后利用以太網將數(shù)據(jù)傳回到PLC驅動現(xiàn)場，執(zhí)行相應的流程，實現(xiàn)對整個流程的控制。

最后，與以往的控制系統(tǒng)相比，智能化的系統(tǒng)內部通常包含各種不同鋼種的溫度工藝的數(shù)據(jù)庫，并且具有系統(tǒng)本身具有一定的自學能力，利用智能化系統(tǒng)通過對加熱鋼種各項參數(shù)的自動設定，可以提高對溫度的控制水平。另外，要想實現(xiàn)自動燒鋼，也可以通過控制爐膛、排煙溫度，空煤比，爐壓等參數(shù)，設計各段調節(jié)閥的開口動作，完成相應的控制工作。

2.3設計智能控制系統(tǒng)操作界面

在對智能系統(tǒng)的操作界面進行設計時，主要考慮的內容有五方面：第一，智能控制圖。指的是整個智能控制系統(tǒng)的核心畫面，通常包含的內容有：控制方式選項、手動閥位以及重要參數(shù)。第二，現(xiàn)場參數(shù)圖。指的是整個系統(tǒng)的全部參數(shù)現(xiàn)實界面，也包含對部分數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計的顯示界面。第三，實時趨勢圖，即智能系統(tǒng)的主要參數(shù)的實時動態(tài)曲線。第四，歷史趨勢圖，系統(tǒng)涉及到的全部參數(shù)曲線圖，既包含以往曲線圖的調用分析，又包含當下涉及到的曲線圖。第五，班運行報表。不同班組自動記錄和保存的具體運行報表^[2]。

2.4技術應用效果

通過對智能燒鋼系統(tǒng)的安裝、調試和優(yōu)化，利用技術具備的優(yōu)勢，一方面，可以保證系統(tǒng)運行長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，故障出現(xiàn)的概率極低。另一方面，燃燒爐經過優(yōu)化升級后，智能化的控制方式還可以提高對燃燒率的控制，達到最佳的燃燒效果。

結論

熱軋加熱爐智能燒鋼技術，已經成為鋼廠進行流程生產的重要技術，對提高生產的效率具有良好的促進作用，這就需要對技術進行具體的研究和分析，了解在進行加熱爐控制幾種常見的控制技術，分析智能燃燒技術的應用優(yōu)勢，然后關注對熱軋加熱爐智能燒鋼技術，在設計和優(yōu)化升級改造等方面的具體實施狀況。

參考文獻

[1]李會立，王信威，劉立輝.熱軋加熱爐智能燒爐技術應用實踐[J].河北冶金，2018（03）：59-63.

[2]于勇，李小華.熱軋生產線加熱爐建模與控制研究綜述[J].控制工程，2017，24（1）：1-7.