高爐爐頂系統的電氣控制

喬振湖,李曉鵬

（河鋼承鋼煉鐵事業部點檢作業區,河北 承德 067002）

高爐爐頂系統的電氣控制

喬振湖,李曉鵬

（河鋼承鋼煉鐵事業部點檢作業區,河北 承德 067002）

高爐對于鋼鐵等資源改造和利用型企業而言是重要的生產設備，對企業的發展和利潤具有重要的作用，而高爐爐頂系統作為控制高爐生產的關鍵技術，對于鋼鐵等資源型企業的重要性不言而喻，而隨著社會的進步，無論是采購商或者供應商對于鋼鐵的質量和數量要求都有了一定程度的提高，因此加強高爐爐頂系統的研究是具有經濟價值和現實意義的。本文先對高爐爐頂系統操作流程進行簡單概述，再闡述高爐爐頂電氣控制系統地組成要素，最后對高爐爐頂系統的電氣控制功能進行系統的介紹和實現，指出其對于降低高爐出鐵時間、提升資源利用效率、提升企業利潤收入的作用。

高爐爐頂；系統分析；電氣控制

隨著我國經濟的不斷發展，城市商業建筑項目、工藝住宅項目等建筑項目越來越多，在不斷豐富和完善人們生活方式的同時，對于鋼鐵資源的需求也與日俱增，加之在生活條件提高下對于生活安全的越發重視，倒逼著眾多企業開始對鋼鐵的質量有了更高的要求，這無疑對鋼鐵生產企業對自身的工藝技術和生產設備提出了更高的要求。高爐作為鋼鐵生產企業的重要生產設備，高爐爐頂系統同樣作為鋼鐵企業的重要技術，對于生產出的鋼鐵質量和數量都具有重要影響，因此在這一社會現實下有必要加強高爐爐頂系統的研究。本文先對高爐爐頂系統操作流程進行簡單概述，再闡述高爐爐頂電氣控制系統地組成要素，最后對高爐爐頂系統的電氣控制功能進行系統的介紹和實現，指出其對于降低高爐出鐵時間、提升資源利用效率、提升企業利潤收入的作用。

1 高爐爐頂系統操作流程概述

本文所研究的高爐為目前普遍使用的中型現代化高爐，是針對當前的時代現實和市場實際而改造出的新型設備，使用無料鐘爐頂作為頂部設計，采用并罐式結構，有助于高爐內爐料運動更加順利的進行，煤氣分布也能更加合理的分布，從而可以滿足高質量、高效率、低投入的生產需求，從而增強企業的競爭力和市場生命力。由圖1可以可看出，高爐爐頂系統的工藝流程主要包括密封、量料罐、調節、密封、布料溜槽、進爐六項，與之相對應的高爐爐頂主要設備主要是上密封閥、均壓閥、排壓設備、料流調節閥、下密封網、布料溜槽、爐頂系統（主要包括液壓系統、潤滑系統、冷卻系統及灑水系統）等。

2 高爐爐頂電氣控制系統的組成要素

本文所研究的高爐爐頂電氣控制系統主要運用PLC+CRT自動化控制來實現，這也是高爐目前進行自動化控制最為常見的一種系統利用方式。爐頂系統的主要設備采用由PLC+CRT操作站組成的基礎自動化系統控制，使其既具備PLC自動化控制系統的優點，又同時能通過CRT操作站直觀的觀察和檢測自動控制系統的運行狀態，及時的根據生產實際來對具體的運行參數進行調整和改變。在兩項系統結構的組合運用下，使得該系統具有儀、電一體化的功能，在加上采用Control2 logix PLC以及RSVIEW監控軟件作為高爐爐頂系統運作的輔助，使得高爐爐頂電氣控制系統具備數據傳輸快、結構緊湊、模塊化控制、抗干擾能力強、集成度高、可帶電插拔、靈活度高等眾多優點[1]，充分體現了PLC在基礎自動化控制方面的優勢。

3 高爐爐頂系統的電氣控制功能概述

3.1 高爐爐頂系統電氣控制功能中的順序控制功能

高爐爐頂系統電氣控制具有順序控制的功能，確保設備在運轉的過程中不會出現錯誤或失誤，從而穩定設備的身材嘎哈年效率，實現其為企業創造利潤、實現發展的目的。由上圖1我們可知高爐爐頂系統的工藝流程，相對應工藝流程在一定程度上也代表著高爐爐頂系統電氣控制的順序控制功能，主要包括上密封閥、均壓閥、二次均壓閥、排壓閥、事故排壓閥、眼鏡閥、料流調節閥、下密封閥、布料溜槽、探尺及爐頂液壓系統、爐頂干油潤滑系統、爐頂傳動齒輪箱水冷卻系統、爐頂灑水系統等設備的順序控制[2]。

3.2 高爐爐頂系統電氣控制功能中的調節控制功能

高爐爐頂系統電氣控制還具有調節的功能，具體包括料流調節閥的自學習控制、稱量料罐的均排壓控制、溜槽潤滑控制、布料溜槽傾動角度控制。通過使用高爐爐頂系統電氣控制的調節功能可以通過排壓控制和均壓控制來確保稱量料罐內的壓力符合流程操作的要求，確保裝料過程的順利進行；在高爐爐頂系統中，溜槽有一個可以實現潤滑的角度，只要控制溜槽下傾到該角度即可進行潤滑，通過電氣控制功能的調節功能，可以智能化的對此進行調節，確保溜槽始終處于高效運轉的節能狀態；此外還有布料溜槽傾動角度控制以及料流調節閥的自學習控制都可以通過調節功能來實現。總之，調節控制功能是電氣控制中的一個動態管理的過程控制功能，對于穩定、實現電氣控制功能具有重要意義。

3.3 高爐爐頂系統電氣控制功能中的布料控制功能

所謂的布料控制功能是指區別于正常布料方式（多環布料）的“點布料”、“點——環布料”、 “弧形——環布料”及“弧型布料”三種，控制主要依靠溜槽和料流調節功能來實現。

點布料控制是指溜槽按照點布料方式下設定的旋轉停止位置和傾動停止角度，將原料定點布在爐內指定位置上；弧型布料控制是指溜槽按照弧型布料方式下設定的旋轉停止左、右極限位置將原料以弧型面布入爐內；點——環布料控制是指從型布料切換到單環布料的過程控制。通過布料控制功能可以極大程度的節省設備的人力投入和資本投入，以最小的投資實現最大的收益，并保證高爐工藝流程操作的穩定性和高效性。

4 結束語

總而言之，高爐爐頂系統的電氣控制功能是新時代下鋼鐵企業應對時代發展和市場需求而推出的一種現代化設備，改造后的高爐系統較之以往具有流程操作塊、完工時間短、資源利用高等一些列的優點，因此可以說是我國鋼鐵等資源利用型企業的一次技術突破。但本文主要研究的是高爐爐頂中電氣控制功能的作用，無論是研究對象或研究內容方面都具有局限性，關于高爐的自動化控制利用方面仍有很多的研究空間，因此仍需要更多同行業的專業人士進行深入挖掘和鉆研，本文僅做拋磚引玉之用。

[1]劉沛然,孫長順.包鋼萬騰鋼鐵公司1-#高爐上料自動控制系統[J].內蒙古科技大學學報,2014(01).

[2]黃志軍,周武彬,黃燁均.工業自動化控制系統中PLC的運用分析[J].企業技術開發,2013(03).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.134

喬振湖（1986-）,男,河北豐寧人,本科,助理工程師,研究方向：機械制造自動化。