何海江

（承德鋼鐵集團(tuán)有限公司，河北 承德 067000）

隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，所以對(duì)于現(xiàn)在的鋼鐵材料的需求也在不斷的增加。在實(shí)際的煉鐵工作當(dāng)中，高爐占著相當(dāng)重要的地位，而高爐又是煉鐵中最重要的部分，它能夠直接影響到鋼鐵的質(zhì)量，產(chǎn)量等。通過應(yīng)用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠促進(jìn)冶金企業(yè)控制效率、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的全面提高，對(duì)實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著不可或缺的作用。

1 概述

現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，所以人們對(duì)于煉鐵的產(chǎn)量以及質(zhì)量都有了高標(biāo)準(zhǔn)的要求。在實(shí)際的冶金生產(chǎn)過程當(dāng)中，最重要的一部分就是高爐，高爐的出鐵質(zhì)量、產(chǎn)量能夠直接關(guān)系到鋼的質(zhì)量和產(chǎn)量。而煉鐵高爐是連續(xù)不斷的作業(yè)的，然而連續(xù)作業(yè)必須要進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備配套，來進(jìn)行不斷的控制和操作。同時(shí)，高爐當(dāng)中的電氣自動(dòng)控制就是為了能夠達(dá)到指定的目的，在沒有工作人員參與的狀況下，利用檢測(cè)儀表和其它不同的控制設(shè)備，對(duì)某一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。在現(xiàn)代的高爐自動(dòng)化中，主要就是對(duì)儀表的檢測(cè)，以及控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)和管理當(dāng)中對(duì)計(jì)算機(jī)的使用。然而，在這之中，由DCS 或者PLC 完成的就是儀表控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。

2 分析煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的具體配置情況

在實(shí)際的工作過程中，必須要讓高爐的運(yùn)行狀況是符合科學(xué)合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃，這樣才能夠確保在煉鐵高爐當(dāng)中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的良好應(yīng)用。相關(guān)的工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要從電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全以及它的穩(wěn)定角度進(jìn)行綜合考慮，這樣才能夠讓控制系統(tǒng)在應(yīng)用的時(shí)候更加科學(xué)合理。根據(jù)一般情況來講，我們現(xiàn)在所使用的煉鐵高爐中的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)是由很多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組成的，其中主要包括有電氣系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)等每個(gè)系統(tǒng)都是相互融合在一起，每個(gè)系統(tǒng)都是不可缺少的，同時(shí)，在對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性，安全性上要有很好的保障，在這個(gè)基礎(chǔ)上，盡量進(jìn)行生產(chǎn)費(fèi)用的節(jié)約，這樣才能夠?yàn)殇撹F企業(yè)在經(jīng)濟(jì)收益上面帶來更多的提升。除此之外，每個(gè)系統(tǒng)都有自身獨(dú)立的特點(diǎn)，而且它們?cè)谙到y(tǒng)當(dāng)中放置的地點(diǎn)也不同。同時(shí)它們是利用纜線將不同的系統(tǒng)更好地聯(lián)系在一起，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行銜接之前，相關(guān)的工作人員一定要根據(jù)設(shè)計(jì)的方案對(duì)線路進(jìn)行合理的布局和規(guī)劃，這樣才能夠?qū)|線的需求量進(jìn)行降低，不僅如此，這樣在對(duì)設(shè)備的實(shí)際維修過程當(dāng)中可以更好地降低維修費(fèi)用，而相關(guān)的工作人員在工作時(shí)間以及承擔(dān)的責(zé)任上就會(huì)相對(duì)減少。

在煉鐵高爐對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用時(shí)，一定要對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況的分布進(jìn)行聯(lián)系，正是因?yàn)楦鱾€(gè)部分具有一定的特性，才需要對(duì)其進(jìn)行銜接，發(fā)揮出電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)更多的作用，這之中一定要保證網(wǎng)絡(luò)布局是符合相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此在對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，需要考慮到所使用的冗余配置，這樣才能夠確保自動(dòng)化系統(tǒng)的每個(gè)部分都可以正常運(yùn)作，安全性以及穩(wěn)定性才能夠全面得到提升。冗余配置就是通過總線冗余和電線冗余的結(jié)合，這之中的某一個(gè)部分有了突發(fā)狀況，它對(duì)于整體的控制系統(tǒng)沒有較大的影響，自動(dòng)化系統(tǒng)依然可以保持正常的狀態(tài)運(yùn)行。在對(duì)控制系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，控制的主要準(zhǔn)時(shí)是根據(jù)編程的控制器接通電腦來進(jìn)行操作的，電腦上可以看到系統(tǒng)中所有的相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)的工作人員可以全面的對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備的狀況進(jìn)行掌控。不僅如此，自動(dòng)化的控制系統(tǒng)一定要和控制終端很好的銜接起來，這是為了保證相關(guān)系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中得到的信息相對(duì)較為及時(shí)、可靠、完整，為后面工作的順利進(jìn)行做一個(gè)保障。

3 煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制的各系統(tǒng)組成

3.1 自動(dòng)化系統(tǒng)

煉鐵高爐當(dāng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上是通過計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施以及監(jiān)測(cè)軟件，及時(shí)的對(duì)信息收集，信號(hào)解讀器以及相關(guān)儀表等對(duì)高爐當(dāng)中運(yùn)行的溫度，壓力等各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)作出相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)計(jì)算，這樣能夠很好的確認(rèn)高爐是否正常作業(yè)。在一般的情況下，高爐中的主體系統(tǒng)是通過電氣計(jì)算機(jī)和相關(guān)儀表來實(shí)現(xiàn)一體化控制，它具備的功能有監(jiān)視集中控制和操作等。針對(duì)輔助系統(tǒng)來講，它需要根據(jù)實(shí)際工作中操作的難易程度來進(jìn)行決定，一般都是利用plc 系統(tǒng)或者繼電器對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)視和操控。而監(jiān)控的工作人員可以通過相關(guān)的畫面，對(duì)過去的參數(shù)進(jìn)行參考，進(jìn)行準(zhǔn)確的對(duì)比之后，確?，F(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀況。如果發(fā)現(xiàn)存在設(shè)備故障，一定要進(jìn)行及時(shí)的處理，這樣才能夠使得生產(chǎn)作業(yè)的過程較為順利，也能夠讓爐體和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全得到保障。不僅如此，控制人員可以通過手動(dòng)操作，在電腦上遠(yuǎn)程的對(duì)各類設(shè)備的開關(guān)或閥門進(jìn)行操控，及時(shí)讓高爐的狀況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.2 煤氣凈化控制系統(tǒng)

在高爐的實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中，高爐煤氣的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定的污染和灰塵，它們能夠?qū)Σ煌O(shè)備的運(yùn)行效率造成影響，為了確保煤氣的輸入質(zhì)量是可以滿足高爐冶煉的，就需要對(duì)高爐煤氣設(shè)備當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生的雜質(zhì)以及粉塵定時(shí)的進(jìn)行清理。在煤氣的凈化控制系統(tǒng)當(dāng)中它是通過重力進(jìn)行，利用布袋對(duì)煤氣中的分成進(jìn)行過濾，保證煤氣是做過凈化處理的。利用布袋進(jìn)行積灰的過濾時(shí)，有一部分積灰存留，這就需要定期的將除塵設(shè)備的灰塵進(jìn)行清理，所以煤氣凈化控制系統(tǒng)中一定要有反吹與清理灰塵的功能。根據(jù)現(xiàn)在工業(yè)的日常需求狀況，對(duì)定時(shí)卸灰和手動(dòng)卸灰兩種模式進(jìn)行設(shè)置。

3.3 爐頂供料系統(tǒng)

我們按照550m2的高爐進(jìn)行舉例，在爐頂?shù)墓┝舷到y(tǒng)設(shè)備上它具有380V 工業(yè)交流電壓下的250kW 上料卷揚(yáng)電機(jī)，5.5kW 布料傾動(dòng)電機(jī)，11kW 布料旋轉(zhuǎn)電機(jī)，4kW 探尺電機(jī)，10000V 工業(yè)交流電壓315kW 礦槽除塵引風(fēng)機(jī)設(shè)備等。大多數(shù)情況用到的電流是交流電流，交流是不斷進(jìn)行頻率變化的，這樣才能夠更好地確保爐頂工料系統(tǒng)的穩(wěn)定。除此之外，要在這個(gè)基礎(chǔ)上增加相同容量的變頻器和切換柜，這樣能夠保證線路短時(shí)間之內(nèi)不停的安全切換，在發(fā)生問題時(shí)，可以讓備用的變頻器能夠第一時(shí)間進(jìn)行啟動(dòng)，快速進(jìn)入工作狀態(tài)。除此之外，在實(shí)際的操作畫面當(dāng)中，可以將供料系統(tǒng)的不同設(shè)備間進(jìn)行聯(lián)系，通過手動(dòng)機(jī)型獨(dú)立的控制，這樣又對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行做出了保障。

3.4 自動(dòng)熱風(fēng)爐系統(tǒng)

在實(shí)際的煉鐵高爐生產(chǎn)當(dāng)中，一定要有燃燒換爐和送風(fēng)三個(gè)過程，所以就需要有三座或者三座以上的換風(fēng)爐，這樣才能夠確保煉鐵過程當(dāng)中的熱風(fēng)需求量，否則就會(huì)影響到鋼鐵冶金的整個(gè)過程。而現(xiàn)在的熱風(fēng)爐的工作模式分為三種：全自動(dòng)、半自動(dòng)和人工手動(dòng)操作。在全自動(dòng)的模式之下，只要對(duì)熱風(fēng)爐設(shè)定好對(duì)應(yīng)的工作參數(shù)，高爐內(nèi)的燃燒過程就可以自動(dòng)化工作，與此同時(shí)，還會(huì)將燒爐當(dāng)中各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)的變化情況一一記錄，這樣能夠讓相應(yīng)的控制人員對(duì)高爐運(yùn)行狀況很好地進(jìn)行把握，在出現(xiàn)異常的狀況時(shí)，能夠及時(shí)的進(jìn)行處理，很好地保證了高爐的生產(chǎn)穩(wěn)定狀態(tài)。

3.5 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

在高爐的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，除了其它各種系統(tǒng)之外，還需要有監(jiān)控系統(tǒng)，這樣能夠在高爐的生產(chǎn)過程中進(jìn)行自動(dòng)化的實(shí)施監(jiān)控。通過對(duì)公益畫面的對(duì)應(yīng)模塊設(shè)計(jì)，可以對(duì)高爐生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中所有的控制設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備以及相應(yīng)的參數(shù)等多種狀態(tài)及時(shí)把控。即使有異?；蛘吒唠y度問題出現(xiàn)時(shí)，控制人員在對(duì)應(yīng)的控制端都能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且做出調(diào)整，這樣整個(gè)生產(chǎn)過程就會(huì)更加的安全穩(wěn)定。

4 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)常見問題

實(shí)際上，所謂的電氣自動(dòng)化操控設(shè)備都是電子的，設(shè)備的本身在設(shè)計(jì)時(shí)就非常的縝密，所以對(duì)使用的環(huán)境有著較高的要求，因?yàn)闊掕F高爐自身具備著高溫度，而且外部的水渣含硫蒸汽，具備腐蝕性，這就導(dǎo)致電子設(shè)備有時(shí)候會(huì)在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)作。在實(shí)際的作業(yè)過程當(dāng)中，操作系統(tǒng)很可能出現(xiàn)令人意想不到的問題。為了保證自動(dòng)化操作系統(tǒng)過程中不會(huì)對(duì)工作人員產(chǎn)生傷害，就需要對(duì)煉鐵高爐的操作系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢查，同時(shí)還需要在繼電器和限位器的部分重點(diǎn)位置進(jìn)行監(jiān)控，確保相關(guān)的工作人員能夠快速的發(fā)現(xiàn)故障。與此同時(shí)，相關(guān)的工作人員還可以采取相應(yīng)的保護(hù)手段來進(jìn)行系統(tǒng)正常運(yùn)行的維護(hù)，這樣可以更好的提升工作效率，工作人員在自身的安全上也會(huì)得到保障。

5 煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)升級(jí)方向

現(xiàn)在的信息化技術(shù)處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，電氣自動(dòng)化操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型速度就需要不斷加快，在未來的實(shí)際發(fā)展過程中，智能化的模式會(huì)應(yīng)用到電氣自動(dòng)操控系統(tǒng)當(dāng)中，在互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制終端以及手持操作設(shè)備等進(jìn)行引入之后，可以對(duì)煉鐵高爐不同的狀況更好地掌控，不僅可以跟隨現(xiàn)在信息技術(shù)的發(fā)展腳步，還能夠使得操作系統(tǒng)在未來以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面做出整合，將自動(dòng)操作系統(tǒng)的功能，最大程度化的進(jìn)行完善，在實(shí)際的工作當(dāng)中操作起來更加簡(jiǎn)便。不僅如此，它能夠使得系統(tǒng)更加的平穩(wěn)安全，能夠讓工作人員的利用率得到減少，會(huì)讓企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中朝著無人化，高智能化的方向進(jìn)行發(fā)展。

6 結(jié)語

總之，為了能夠從等量資源中冶煉出更多生鐵，需要對(duì)煉鐵高爐進(jìn)行電氣自動(dòng)化升級(jí)，以提升冶煉效率和質(zhì)量。同時(shí)煉鐵高爐的連續(xù)作業(yè)能夠通過電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)無人化管理，是鋼鐵企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，因此對(duì)于電氣維護(hù)人員來說，掌握煉鐵高爐電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)至關(guān)重要。