淺析工業煉鐵自動化儀表系統調試

劉鑫哲

（河鋼承鋼自動化中心，河北 承德 067002）

儀表調試實際上就是調整和檢驗工業自動化控制中所波及到的控制系統與儀表單體，旨在檢驗自動化儀表系統中原有的技術性能是否和相關要求相吻合[1]。對煉鋼制作過程進行檢查、記錄、顯示等儀表系統統稱為煉鋼自動化儀表系統[2]。根據自動化儀表系統具有的性能和使用領域可以分為以下幾個方面：送風爐、熱風爐、高壓操作、高爐本體等儀表系統。煉鋼自動化儀表系統在調試過程中需要結合計算機與機電的調整才能夠順利進行。

1 工業煉鐵自動化儀表構成

在平時煉鐵工作過程中，煉鐵自動化儀表的調試和維護是最基本的兩項內容，同時這兩項工作是促使自動化設備合理運用的重要保障[3]。煉鐵自動化儀表主要由儀表、調節儀表等組成，以下內容主要是對顯示儀表、調節儀表以及執行器進行了分析[4]。

（1）顯示儀表。依據顯示儀表具有的各種性能，如模擬、記錄、數字、記錄等可以將其分為數顯儀表、記錄儀表、模擬儀表與指示儀表，記錄儀表根據其具有的功能還可以分為多點記錄和單點記錄，其中還包括有紙記錄和無紙記錄，如果有紙記錄可以分為打印記錄或者是筆錄。

圖1 煉鐵顯示儀表

（2）調節儀表。調節儀表可以分為兩部分，即基地式調節儀表與單元組合式調節儀表。因為在調節儀表中運用微處理技術，還可以將其分為有可編程調節器和固定程序調節器。

（3）執行器。執行器是由兩部分構成，即執行機構與調節閥。執行機構根據能源可以分為電動執行器、有氣動執行器以及液動執行器，如果按照結構可以劃分為活塞式、長行程執行機構以及薄膜式。儀表自身具有非常廣闊的運用范圍，既可以運用在煉鐵自動設備當中，又可以靈活的運用在其他裝備當中，所以根據這一種方法對其進行劃分不具有科學性，在對其進行區分過程中使用的劃分方法之間也存在一定的差異，同時他們之間還具有緊密的聯系。

2 工業煉鐵自動化儀表調試

2.1 工業送風儀表系統調試

工業送風儀表系統的主要功能是對富氧調節系統、定風量一定風壓調節系統以及送風濕度調節系統進行調試。

（1）定風量一定風壓調節系統。定風量一定風壓調節系統主要是為高爐提供所需的風量，以便于確保鼓風機的穩定性。如果熱風爐切換送風口時，需要給其添加大約百分之十左右的充風量，風量控制系統可以自動的使定風量控制轉化為定風壓控制，待充風結束之后在轉換為定風量控制。系統調試的主要目的是為了使定風量與定風壓兩個控制系統之間進行自動切換。在調試過程中，需要手動檢查調整定風量和定風壓控制系統的流程，促使兩個系統的測量、設定、輸出等信號之間可以互相跟蹤，以便于確保在無人操作的情況下使兩個系統可以進行自動調換，接著采用動態模擬的方式進行確定。

（2）富氧調節系統。富氧調節系統一般都包含定富氧率調節與定樣量調節，這兩種調節方法不會頻繁的進行調換，通常情況下不運用無擾動系統；如果想要對這兩種調節方式進行切換需要手動調節平穩之后才可以進行，系統調試的主要目的是充氮回路。當模擬鼓風機處于喘振的狀態時，檢測富氧調節系統是否可以進行充氮，從而可以促使送風含氧量下降到20%以下。

（3）送風濕度調節系統。如果風量沒有出現明顯的劇烈擾動時，可以對送風濕度反饋進行控制；如果風量出現較大的波動時，送風濕度調節系統就會將送風比率調節作為主要內容。送風濕度調節系統調試的主要內容是參照濕度檢測器所顯示的響應速度、滯后時間調整系統的各項參數以及比率設定器中的偏置量。

2.2 工業熱風爐儀表系統調試

工業熱風爐儀表系統主要包含以下四種系統，具體分析如下。

（1）送風溫度控制系統。利用冷風混入量可以對送風溫度進行有效的控制。冷風調節閥從開啟狀態一直運行，所以送風溫度控制系統調節的主要內容是調節器具有的性能、避免積分飽和，以便于使冷風調節閥發達相應速度得到有效的保障。

圖2 熱風爐儀表系統調試過程

（2）熱風爐燃燒控制系統。通過合理的調節焦爐煤氣量能夠使熱風爐拱頂溫度得到有效的控制，調整混合煤氣量或者是高爐煤氣量對廢氣溫度進行控制。在熱風爐燃燒控制系統調試過程中需要全面注意熱風爐開始燃燒與停止燃燒時，需要把空氣流量由自動狀態轉變為手動狀態，讓空氣調節閥重新處于原始開度。

（3）熱風爐溫度監視系統。通過將干測溫元件設置在熱風爐燃燒室與蓄熱室拱頂頂部、兩室聯管上部、熱風爐爐皮表面等區域可以有效的對熱風爐的運轉狀態進行監管。在對熱風爐溫度監視系統進行調試時，需要對每個檢測回路的導通性和絕緣性進行測試。等到程序控制系統的模擬調試實現以后，需要將各個回路引入程控系統，逐漸測驗開路短路，通過這樣確定監視系統的穩定性。

2.3 工業高壓操作儀表系統調試

工業高壓操作儀表系統主要功能是對爐頂煤氣回收與余壓發電儀表系統、高爐爐頂壓力控制系統進行調試。

圖3 高壓操作儀表設備

（1）高爐爐頂壓力控制系統。在對高爐爐頂壓力控制系統進行調試時需要利用調節煤氣回收管路中的減壓閥組進行。減壓閥組與可調喉口通常是利用液壓驅動，主要是針對液壓系統的運作程序與響應速度進行調試。如果高爐中有余壓發電設備，爐頂壓力控制系統在調節時需要按照相關的要求進行，同時在調節過程中需要詳細的檢查余壓發電聯鎖的性能。

（2）爐頂煤氣回收和余壓發電儀表系統。通常情況下，大型高爐的爐頂壓力達到了0.25MPa，在這種情況下都會設計余壓發電設備，以便于可以有效的回收爐頂余壓煤氣。只有在余壓發電自動化儀表系統中設置負荷分配器，才可以確保經過發電設備煤氣流量具有一定的穩定性，同時還可以將爐頂壓力掌控在合理的范圍中。在對其進行調節過程中需要增加模擬信號，通過這樣可以對負荷分配器中經過余壓發電設備與減壓閥組的煤氣流量調節性能進行檢驗。

2.4 工業高爐本體儀表系統調試

工業高爐本體儀表系統調試包括很多個系統，具體如下：

第一，爐身靜壓檢測系統。其主要分為一組壓力變送器與差壓變送器兩部分，主要功能是對爐內各個壓力的分布狀況進行檢測；第二，風口破損檢測系統，通過使用電磁流量計，測驗風口冷卻水的供水量與排水量之間存在的落差，用于檢測風口是否出現漏水的情況；第三，鐵水罐液面計。根據混鐵車中鐵水的重量可以判斷出混鐵車中鐵水的實際液位；第四，爐頂料面熱圖像顯示儀。通過紅外線攝像儀可以對爐頂料面溫度的分布情況進行檢驗。

3 結論

隨著社會的不斷發展，時代的不斷進步，生產行業在未來發展中都會逐漸的運用自動化。煉鐵工業的快速發展推動了社會的高速發展，所以將自動化設備運用到煉鐵工業中顯得尤為重要。自動化儀表的調節會使人們誤認為僅是理性的檢查，但自動化儀表出現問題就會對產品的質量產生直接影響，嚴重的話會對產品生產的進程產生直接影響。文章針對工業煉鐵自動化儀表調試進行深入分析，希望在以后的運用過程中能夠起到借鑒的作用。