淺析煉鐵高爐的電氣自動控制系統

何海江

（承德鋼鐵集團有限公司，河北 承德 067000）

隨著現在科學技術的不斷發展，推動了各個行業的發展，所以對于現在的鋼鐵材料的需求也在不斷的增加。在實際的煉鐵工作當中，高爐占著相當重要的地位，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量，產量等。通過應用電氣自動控制系統能夠促進冶金企業控制效率、生產安全、生產效率和生產質量的全面提高，對實現冶金行業的可持續發展有著不可或缺的作用。

1 概述

現在的科學技術在不斷的進步，所以人們對于煉鐵的產量以及質量都有了高標準的要求。在實際的冶金生產過程當中，最重要的一部分就是高爐，高爐的出鐵質量、產量能夠直接關系到鋼的質量和產量。而煉鐵高爐是連續不斷的作業的，然而連續作業必須要進行電氣自動化控制系統的設備配套，來進行不斷的控制和操作。同時，高爐當中的電氣自動控制就是為了能夠達到指定的目的，在沒有工作人員參與的狀況下，利用檢測儀表和其它不同的控制設備，對某一個生產環節進行控制。在現代的高爐自動化中，主要就是對儀表的檢測，以及控制系統，電氣控制系統和管理當中對計算機的使用。然而，在這之中，由DCS 或者PLC 完成的就是儀表控制系統和電氣控制系統。

2 分析煉鐵高爐電氣自動控制系統的具體配置情況

在實際的工作過程中，必須要讓高爐的運行狀況是符合科學合理的設計規劃，這樣才能夠確保在煉鐵高爐當中，電氣自動化控制系統的良好應用。相關的工作人員在進行設計時，一定要從電氣自動化控制系統的安全以及它的穩定角度進行綜合考慮，這樣才能夠讓控制系統在應用的時候更加科學合理。根據一般情況來講，我們現在所使用的煉鐵高爐中的電氣自動控制系統是由很多個系統進行組成的，其中主要包括有電氣系統，PLC控制系統等每個系統都是相互融合在一起，每個系統都是不可缺少的，同時，在對自動化控制系統的可靠性，安全性上要有很好的保障，在這個基礎上，盡量進行生產費用的節約，這樣才能夠為鋼鐵企業在經濟收益上面帶來更多的提升。除此之外，每個系統都有自身獨立的特點，而且它們在系統當中放置的地點也不同。同時它們是利用纜線將不同的系統更好地聯系在一起，在對系統進行銜接之前，相關的工作人員一定要根據設計的方案對線路進行合理的布局和規劃，這樣才能夠對纜線的需求量進行降低，不僅如此，這樣在對設備的實際維修過程當中可以更好地降低維修費用，而相關的工作人員在工作時間以及承擔的責任上就會相對減少。

在煉鐵高爐對電氣自動化設備應用時，一定要對網絡狀況的分布進行聯系，正是因為各個部分具有一定的特性，才需要對其進行銜接，發揮出電氣自動化控制系統更多的作用，這之中一定要保證網絡布局是符合相關規定的標準。不僅如此在對自動化控制系統的實際設計過程當中，需要考慮到所使用的冗余配置，這樣才能夠確保自動化系統的每個部分都可以正常運作，安全性以及穩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合，這之中的某一個部分有了突發狀況，它對于整體的控制系統沒有較大的影響，自動化系統依然可以保持正常的狀態運行。在對控制系統實際的運行當中，控制的主要準時是根據編程的控制器接通電腦來進行操作的，電腦上可以看到系統中所有的相關數據，相關的工作人員可以全面的對自動化控制系統具備的狀況進行掌控。不僅如此，自動化的控制系統一定要和控制終端很好的銜接起來，這是為了保證相關系統在實際的運行當中得到的信息相對較為及時、可靠、完整，為后面工作的順利進行做一個保障。

3 煉鐵高爐電氣自動控制的各系統組成

3.1 自動化系統

煉鐵高爐當中的自動化系統實際上是通過計算機硬件設施以及監測軟件，及時的對信息收集，信號解讀器以及相關儀表等對高爐當中運行的溫度，壓力等各項生產參數作出相關數據的監測計算，這樣能夠很好的確認高爐是否正常作業。在一般的情況下，高爐中的主體系統是通過電氣計算機和相關儀表來實現一體化控制，它具備的功能有監視集中控制和操作等。針對輔助系統來講，它需要根據實際工作中操作的難易程度來進行決定，一般都是利用plc 系統或者繼電器對相關的系統進行準確的監視和操控。而監控的工作人員可以通過相關的畫面，對過去的參數進行參考，進行準確的對比之后，確?，F場的設備運行狀況。如果發現存在設備故障，一定要進行及時的處理，這樣才能夠使得生產作業的過程較為順利，也能夠讓爐體和現場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操作，在電腦上遠程的對各類設備的開關或閥門進行操控，及時讓高爐的狀況進行適當的調整。

3.2 煤氣凈化控制系統

在高爐的實際生產過程當中，高爐煤氣的設備會產生一定的污染和灰塵，它們能夠對不同設備的運行效率造成影響，為了確保煤氣的輸入質量是可以滿足高爐冶煉的，就需要對高爐煤氣設備當中會產生的雜質以及粉塵定時的進行清理。在煤氣的凈化控制系統當中它是通過重力進行，利用布袋對煤氣中的分成進行過濾，保證煤氣是做過凈化處理的。利用布袋進行積灰的過濾時，有一部分積灰存留，這就需要定期的將除塵設備的灰塵進行清理，所以煤氣凈化控制系統中一定要有反吹與清理灰塵的功能。根據現在工業的日常需求狀況，對定時卸灰和手動卸灰兩種模式進行設置。

3.3 爐頂供料系統

我們按照550m2的高爐進行舉例，在爐頂的供料系統設備上它具有380V 工業交流電壓下的250kW 上料卷揚電機，5.5kW 布料傾動電機，11kW 布料旋轉電機，4kW 探尺電機，10000V 工業交流電壓315kW 礦槽除塵引風機設備等。大多數情況用到的電流是交流電流，交流是不斷進行頻率變化的，這樣才能夠更好地確保爐頂工料系統的穩定。除此之外，要在這個基礎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間之內不停的安全切換，在發生問題時，可以讓備用的變頻器能夠第一時間進行啟動，快速進入工作狀態。除此之外，在實際的操作畫面當中，可以將供料系統的不同設備間進行聯系，通過手動機型獨立的控制，這樣又對系統的穩定運行做出了保障。

3.4 自動熱風爐系統

在實際的煉鐵高爐生產當中，一定要有燃燒換爐和送風三個過程，所以就需要有三座或者三座以上的換風爐，這樣才能夠確保煉鐵過程當中的熱風需求量，否則就會影響到鋼鐵冶金的整個過程。而現在的熱風爐的工作模式分為三種：全自動、半自動和人工手動操作。在全自動的模式之下，只要對熱風爐設定好對應的工作參數，高爐內的燃燒過程就可以自動化工作，與此同時，還會將燒爐當中各個數據參數的變化情況一一記錄，這樣能夠讓相應的控制人員對高爐運行狀況很好地進行把握，在出現異常的狀況時，能夠及時的進行處理，很好地保證了高爐的生產穩定狀態。

3.5 自動監控系統

在高爐的電氣自動化系統當中，除了其它各種系統之外，還需要有監控系統，這樣能夠在高爐的生產過程中進行自動化的實施監控。通過對公益畫面的對應模塊設計，可以對高爐生產系統當中所有的控制設備，生產設備以及相應的參數等多種狀態及時把控。即使有異常或者高難度問題出現時，控制人員在對應的控制端都能夠及時的發現并且做出調整，這樣整個生產過程就會更加的安全穩定。

4 電氣自動控制系統常見問題

實際上，所謂的電氣自動化操控設備都是電子的，設備的本身在設計時就非常的縝密，所以對使用的環境有著較高的要求，因為煉鐵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，這就導致電子設備有時候會在惡劣的環境下進行運作。在實際的作業過程當中，操作系統很可能出現令人意想不到的問題。為了保證自動化操作系統過程中不會對工作人員產生傷害，就需要對煉鐵高爐的操作系統進行定期的檢查，同時還需要在繼電器和限位器的部分重點位置進行監控，確保相關的工作人員能夠快速的發現故障。與此同時，相關的工作人員還可以采取相應的保護手段來進行系統正常運行的維護，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得到保障。

5 煉鐵高爐電氣自動控制系統升級方向

現在的信息化技術處于不斷發展的狀態，電氣自動化操作系統的轉型速度就需要不斷加快，在未來的實際發展過程中，智能化的模式會應用到電氣自動操控系統當中，在互聯網遠程控制終端以及手持操作設備等進行引入之后，可以對煉鐵高爐不同的狀況更好地掌控，不僅可以跟隨現在信息技術的發展腳步，還能夠使得操作系統在未來以及網絡技術方面做出整合，將自動操作系統的功能，最大程度化的進行完善，在實際的工作當中操作起來更加簡便。不僅如此，它能夠使得系統更加的平穩安全，能夠讓工作人員的利用率得到減少，會讓企業在實際的生產過程中朝著無人化，高智能化的方向進行發展。

6 結語

總之，為了能夠從等量資源中冶煉出更多生鐵，需要對煉鐵高爐進行電氣自動化升級，以提升冶煉效率和質量。同時煉鐵高爐的連續作業能夠通過電氣自動控制系統所實現無人化管理，是鋼鐵企業的發展趨勢，因此對于電氣維護人員來說，掌握煉鐵高爐電氣自動控制系統技術至關重要。