李云飛

摘要：現(xiàn)如今，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平在不斷提升，鋼鐵行業(yè)作為國(guó)家建設(shè)的基礎(chǔ)行業(yè)，其發(fā)展水平不僅關(guān)乎著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，也關(guān)乎著國(guó)家建設(shè)。在自動(dòng)化發(fā)展的背景下，應(yīng)該改進(jìn)煉鋼技術(shù)，合理運(yùn)用信息技術(shù)，促進(jìn)自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的普及和推廣，使煉鋼效率得到有效的提升。本文對(duì)自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的應(yīng)用意義進(jìn)行了分析，研究了該技術(shù)的具體應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;煉鋼技術(shù);應(yīng)用

總的來(lái)看，我國(guó)很多鋼鐵企業(yè)都采用轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)，該技術(shù)需要消耗較高的成本和大量的能源，不僅生產(chǎn)效率低下，還會(huì)造成一定的浪費(fèi)，不利于煉鋼企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。所以，煉鋼企業(yè)應(yīng)該放眼于世界市場(chǎng)，了解當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)工藝，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，積極運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)方法。也就是說(shuō)，應(yīng)用自動(dòng)化煉鋼技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制和信息處理，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)工業(yè)處理和檢測(cè)，全面提升煉鋼的質(zhì)量和效率。

1自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的應(yīng)用意義

1.1提升效率，節(jié)能環(huán)保

傳統(tǒng)煉鋼技術(shù)需要消耗的能源量巨大，且會(huì)污染周圍環(huán)境，不利于鋼鐵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在改革開放初期階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)模式以粗放型為主，不重視節(jié)能環(huán)保，工作效率低、耗能高、污染強(qiáng)，雖然帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益，但無(wú)法持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用自動(dòng)化煉鋼技術(shù)則可以解決此類問(wèn)題，不僅可以提升生產(chǎn)效率，且可以精準(zhǔn)計(jì)算材料用量，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù)，合理控制溫度、用料等數(shù)據(jù)，滿足了節(jié)能高效的生產(chǎn)要求[1]。自動(dòng)化煉鋼技術(shù)可以對(duì)資源進(jìn)行循環(huán)再利用，有效控制生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢水，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污染信息，使鋼鐵生產(chǎn)滿足節(jié)能減排的要求。

1.2改善技術(shù)，促進(jìn)發(fā)展

目前，我國(guó)各個(gè)行業(yè)都在應(yīng)用信息技術(shù)，該技術(shù)促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，鋼鐵行業(yè)也不例外。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，綜合運(yùn)用信息、AI、建模等技術(shù)，促進(jìn)煉鋼效率的提升。以信息技術(shù)來(lái)說(shuō)，其可以為行業(yè)生產(chǎn)提供更多數(shù)據(jù)支持，豐富數(shù)據(jù)庫(kù)資源，促進(jìn)自動(dòng)化水平的提升。對(duì)整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的數(shù)據(jù)處理，從而保障系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定的運(yùn)行，使自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效用得到充分的發(fā)揮。不僅如此，還能實(shí)現(xiàn)管控一體化，減少生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，促進(jìn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的應(yīng)用方式

2.1加大控制力度

自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的應(yīng)用，既可以提升煉鋼的效率和質(zhì)量，也能降低能源的消耗，滿足節(jié)能環(huán)保的需求。所以，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，要合理運(yùn)用自動(dòng)化煉鋼技術(shù)。目前，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，其可以促進(jìn)自動(dòng)化水平的提升，有助于產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。所以，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，可以運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)各個(gè)工藝流程的把控，促進(jìn)各個(gè)工序的優(yōu)化進(jìn)步。為了促進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，在自動(dòng)化煉鋼系統(tǒng)構(gòu)建的過(guò)程中，應(yīng)該滿足相應(yīng)的目標(biāo)要求。首先，重點(diǎn)溫度、成分和金屬收得率符合工藝要求目標(biāo)值;其次，在滿足指標(biāo)的同時(shí)，要將副原料消耗量、冶煉時(shí)間都控制在最小的范圍內(nèi)，確保冶煉質(zhì)量和產(chǎn)量的提升，同時(shí)減少成本的投入，滿足環(huán)保和資源回收的要求[2]。自動(dòng)化煉鋼系統(tǒng)硬件包括監(jiān)控站計(jì)算機(jī)、可編程控制器、UPS電源等等。監(jiān)控站在WINNT操作平臺(tái)上運(yùn)行，各站之間功能通用且彼此為備用關(guān)系，利用雙絞線和以太網(wǎng)連接，利用SAMATIC WINCC軟件設(shè)計(jì)組態(tài)軟件，構(gòu)建多付操作畫面，讀寫PLC內(nèi)部存儲(chǔ)單元，建立監(jiān)控站和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。

2.2強(qiáng)化模型研究

目前，常用的鋼鐵煉化模型主要有兩種，一種是動(dòng)態(tài)模型形式，另一種是驚天模型形式。靜態(tài)模型運(yùn)用AI技術(shù)，可以提升自動(dòng)化煉鋼技術(shù)水平。不論是驚天控制還是動(dòng)態(tài)控制，都將控制模型作為基礎(chǔ)。其中，動(dòng)態(tài)控制的應(yīng)用更加廣泛。具體來(lái)說(shuō)，就是根據(jù)熱平衡、化學(xué)平衡獲取的靜態(tài)模型，以此來(lái)對(duì)裝料量、氧流量等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在吹煉的過(guò)程中，根據(jù)副槍檢測(cè)到的信息對(duì)控制策略進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)控制轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的目的。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐模型只能在正常冶煉中應(yīng)用，功能性較差，使用范圍也比較狹窄。隨著技術(shù)的更新和進(jìn)步，模型需要進(jìn)一步優(yōu)化，應(yīng)該具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、利用過(guò)程信息、自動(dòng)噴吹等功能。在模型精度和實(shí)用性提升的過(guò)程中，自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能發(fā)揮著十分重要的作用。通常，可以采用數(shù)值處理和智能處理兩種誤差處理方式[3]。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程不斷得到優(yōu)化和改進(jìn)，為控制提供能夠了更多途徑?？梢岳脤＜蚁到y(tǒng)對(duì)專家思維、決策過(guò)程進(jìn)行模擬，提升模型彈性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制模型中存在的缺陷問(wèn)題。

2.3促進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化

要促進(jìn)自動(dòng)煉鋼技術(shù)的廣泛應(yīng)用，需要全面分析轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用情況，根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)合理的自動(dòng)化煉鋼方案，全面進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化改造，使自動(dòng)化煉鋼流程更加完善合理。轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程控制比較復(fù)雜，要有具體的控制目標(biāo)。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以采用二級(jí)計(jì)算機(jī)控制方案，也就是L1級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制，L2級(jí)過(guò)程自動(dòng)化控制，同時(shí)預(yù)留和L3級(jí)硬件通訊和軟件接口。在L1級(jí)電氣控制站、人機(jī)接口操作站等站和L2級(jí)服務(wù)器、打印機(jī)等設(shè)備，運(yùn)用以太網(wǎng)連接在一起，設(shè)備之間則采用交換機(jī)進(jìn)行連接。L1和L2級(jí)都采用客戶機(jī)服務(wù)器模式的數(shù)據(jù)管理方式。前者負(fù)責(zé)實(shí)施采集工藝過(guò)程、設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示工藝過(guò)程和設(shè)備狀態(tài)，如果出現(xiàn)故障會(huì)報(bào)警處理，然后根據(jù)具體的操作指令，以及L2級(jí)下達(dá)的設(shè)定數(shù)據(jù)、檢測(cè)器信號(hào)等完成順序控制和PID調(diào)節(jié)控制。其中，基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)、底吹自動(dòng)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化儀表系統(tǒng)等等。二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)也由多個(gè)模塊組成，包括下料計(jì)算模塊、過(guò)程監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊等等。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在信息時(shí)代背景下，要提升煉鋼技術(shù)的水平，可以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。首先，要極大控制力度，建立完善有效的控制系統(tǒng);其次，加強(qiáng)控制模型的研究，促進(jìn)模型的優(yōu)化和改進(jìn);最后，對(duì)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，全面提升煉鋼生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂翔.轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的自動(dòng)化控制探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018，000（021）：149-150.

[2]祝義.自動(dòng)化煉鋼過(guò)程控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2018，000（002）：154，158.

[3]趙振海.淺析河鋼承鋼自動(dòng)化煉鋼技術(shù)的應(yīng)用與研究[J].科學(xué)與信息化，2019，000（013）：P.103-103.

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