鋼鐵企業(yè)電氣自動化實施策略研究

郭三鵬

摘要：鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)和管理是一項龐大、復雜的工程，電氣自動化技術(shù)的應用，不僅提高了生產(chǎn)效率，改善了生產(chǎn)環(huán)境，還為企業(yè)的信息化建設奠定了基礎。鋼鐵企業(yè)要重視電氣自動化技術(shù)在生產(chǎn)和管理中的應用，積極引進先進技術(shù)和設備，不斷提升自身的生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量，推動我國鋼鐵企業(yè)向科技型生產(chǎn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型。本文探討了鋼鐵企業(yè)電氣自動化實施策略研究。

關鍵詞：鋼鐵企業(yè);電氣自動化;實施策略

鋼鐵企業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中重要的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的鋼鐵企業(yè)認識到電氣自動化的應用優(yōu)勢，通過在鋼鐵加工生產(chǎn)制造流程中應用電氣自動化技術(shù)，結(jié)合實際的生產(chǎn)運營要求，極大地提高鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在未來的發(fā)展過程中應加大電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用研究，不斷進行創(chuàng)新和探索，實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的安全化、專業(yè)化、規(guī)范化和智能化。

1 2008年9月10日，鞍鋼舉行新聞發(fā)布會，宣布遼寧營口鞍鋼鲅魚圈鋼鐵基地正式竣工投產(chǎn)。這是我國首個自主設計、技術(shù)總負責的現(xiàn)代化全流程鋼鐵廠，擁有世界最大規(guī)格的5500mm寬厚板軋機等一批先進裝備。項目于2006年5月17日經(jīng)發(fā)改委審批立項，規(guī)劃年產(chǎn)1000萬噸鋼鐵，主要用于制造高技術(shù)、高附加值板材。

新基地選址遼寧營口市南端52公里的鲅魚圈區(qū)，北距沈陽190公里，南距大連160公里，緊鄰營口港20萬噸級鐵礦石碼頭和華能電廠，地理位置極其優(yōu)越。廠區(qū)占地8.32平方公里，南北長2.75公里，東西寬3.05公里，其中陸地面積5.05平方公里，挖山填海3.27平方公里，累計使用炸藥21018噸，挖運填海土石方達5547萬立方米（相當于三峽工程的1/2）。

項目分兩期建設，一期總投資226億元，涵蓋原料、燒結(jié)、化工、煉鐵、煉鋼、軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)的全流程，具備年產(chǎn)493萬噸鐵、500萬噸鋼、200萬噸寬厚板和296萬噸熱軋板的能力。主要生產(chǎn)高技術(shù)含量的船用寬厚板、艦艇板、高級別管線鋼板、橋梁板、工程機械板、及高端熱軋薄板等精品板材。

2 電氣自動化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應用

2.1電氣元件的應用

電氣元件在鋼鐵企業(yè)中應用較廣，高壓斷路器、繼電器、變頻器以及傳感器等，已經(jīng)在生產(chǎn)工序和檢測方面得到廣泛應用。高壓負荷開關和高壓隔離開關聯(lián)合組成了高壓斷路器，兩個開關的配合能完成多項功能，如切斷正常負荷電流、承受短路電流，形成自動跳閘，保護設備和電路的安全;電源斷開后，還能進行絕緣檢測，尋找故障，保障操作人員的人身安全。繼電器是一種以小電流控制大電流的安全開關，它由兩部分構(gòu)成，包括輸入回路和輸出回路，通過輸入回路的操作，控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換并保護輸出回路;運行過程中一旦出現(xiàn)故障，就以自動化控制裝置快速切除故障部分，防止故障進一步擴大，保障電路系統(tǒng)可靠運行。變頻器是一種電源頻率控制裝置，一般是將交流轉(zhuǎn)為直流，然后再轉(zhuǎn)為交流的方式完成其控制功能;變頻器在鍋爐中的應用較為廣泛，常見的有變頻控制設備、變頻補水設備、變頻調(diào)速設備、變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。傳感器是用來將檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為能計算的物理量的電氣元件，如壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器都是較為常見的設備。

2.2可編程邏輯控制技術(shù)

隨著計算機技術(shù)與網(wǎng)絡技術(shù)的高速發(fā)展，可編程邏輯控制器也得到了大力的普及和推廣，并逐漸應用到鋼鐵行業(yè)中來。可編程邏輯控制技術(shù)具有強大的功能和高度的可靠性，其在鋼鐵企業(yè)中的應用能直接影響企業(yè)的整體運行安全狀況，并對機組運行和電網(wǎng)運行的綜合經(jīng)濟性與安全性起著決定性的作用。在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部中執(zhí)行連鑄程序、吹氧程序、轉(zhuǎn)爐加料程序、出渣程序、水循環(huán)程序等一系列程序時，都要對可編程邏輯控制器的自動控制體系進行嚴格的把握和控制，從而使電網(wǎng)波動的延續(xù)性得到充分的保證，降低其給煉鋼質(zhì)量所造成的消極影響。

2.3 微機綜合繼電保護

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化的水平在整體上也得到了顯著的提高，在這種情況下，鋼鐵企業(yè)也順勢擴大了企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營范圍，推動了電氣自動化專業(yè)技術(shù)的進一步發(fā)展，在企業(yè)內(nèi)部也加強了對微機綜合繼電保護設備的應用。計算機是繼電保護的根本所在，其主要構(gòu)成元素是單片設備，主要技術(shù)方案就是采取智能化保護。其操作程序如下：收集相關信號，對有用信號進行全面客觀分析，準確判別信號，最后規(guī)范信號的運行程序。鋼鐵企業(yè)可以電力體系為出發(fā)點和參考指標，科學進行上述程序，再結(jié)合具體實際制定出相應方案，從而充分踐行自動化方案。

2.4 PLC的應用

PLC操作簡單便捷、穩(wěn)定性可靠性高，能夠與各類設施設備和外部裝置聯(lián)用，因此在鋼鐵行業(yè)這一重型機械行業(yè)得到了廣泛使用。鋼鐵生產(chǎn)中涉及到的連鑄、脫硫、吹氧、出渣等工藝均離不開PLC設備的應用。當前，我國鋼鐵企業(yè)的各個環(huán)節(jié)基本都實現(xiàn)了電氣自動化技術(shù)的應用，鋼鐵冶煉質(zhì)量和效率得到了提升，節(jié)約了生產(chǎn)能源和人力成本，為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟效益。第一，PLC設備應用于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的上卸料系統(tǒng)。第二，PLC設備在化學水處理當中的應用。由于PLC設備穩(wěn)定性高、可靠性強，且易于編成和使用，對外部環(huán)境要求較低，可與其它設備聯(lián)用，因此將可編輯程序控制器應用于化學水處理系統(tǒng)當中，能妥善解決單一繼電器控制存在的各類問題。

2.5檢測設備的應用

嚴格把關鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量，有利于維護鋼鐵企業(yè)的整體形象，推動企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。電氣自動化在檢測設備上的應用，首先，鑄鐵成品的表面瑕疵能夠依賴人工檢測，但是其內(nèi)部的問題需要自動化技術(shù)設備進行檢測，提升完成品的整體質(zhì)量;其次，對生產(chǎn)的設備條件，企業(yè)環(huán)境進行自動化檢測，為工人打造一個安全安心的施工環(huán)境，包括對工廠空氣質(zhì)量嚴格把關，杜絕粉塵污染危害，對瓦斯含量進行科學檢測，杜絕危害工人安全的一切因素。

3 鋼鐵企業(yè)電氣自動化實施策略研究

鞍鋼5米軋機生產(chǎn)線由中國一重集團與德國西馬克·德馬格（SMS-Demag）公司聯(lián)合設計，粗軋機、精軋機等核心設備由一重制造，冷床、翻板機、輥道由中冶長城重機制造。采用了熱裝熱送、板型控制等13項先進技術(shù)，軋制力為1萬噸，生產(chǎn)鋼板尺寸寬度為900-5300mm，厚度為5-150mm，最厚可達450mm，長度為3-25米。主要生產(chǎn)寬度4米以上軍民用高強度寬厚船用鋼板、艦艇板、核電用特種鋼板、耐大氣腐蝕板、大口徑油氣焊管和模具板等高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品。該軋機的成功制造，有助于打破國外特種鋼材對我國的封鎖，將對推動我國石油、天然氣運輸、造船及國防建設等領域起到重要作用。

寬厚板軋制流程主要包括：鑄坯→加熱爐→高壓水除鱗→機架輥除鱗→粗軋機→精軋機→控制冷卻→壓平機/熱矯直機→冷床翻板→超聲波探傷→激光劃線→火焰切割機/橫剪切頭尾、滾切剪雙邊→定尺、取樣→噴丸→加熱淬火→表面檢查→修磨→涂漆→烘干→打字噴號→垛板入庫等步驟，在實際應用中可根據(jù)情況進行調(diào)整。

總的來說，電氣自動化在各個行業(yè)都具有十分廣泛的應用，尤其是在鋼鐵企業(yè)的應用十分顯著。通過在鋼鐵企業(yè)應用電氣自動化技術(shù)，可以大大提升生產(chǎn)效率，對鋼鐵企業(yè)的發(fā)展十分有利。

參考文獻：

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