高爐自動化設備水平的研究進展

張常臣

摘要：鋼鐵企業(yè)中煉鐵工序是一項十分重要工作內(nèi)容，其自身的穩(wěn)定運行有著至關重要的作用。為了實現(xiàn)高爐生產(chǎn)過程中穩(wěn)定運行的基本目標，自動化設備的應用是一項十分有效的手段，重視高爐自動化設備水平的提升能夠保障鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，最大限度保障設備事故風險降低，勞動條件得以改善，更加有效的積累數(shù)據(jù)，對于能源的節(jié)約以及操作的改進有著十分重要的作用。本文就高爐自動化設備水平的研究進展做出探究，以望參考。

關鍵詞：高爐;自動設備水平;研究進展

前言：現(xiàn)階段我國高爐自動化水平經(jīng)過不斷的發(fā)展已經(jīng)初步具備了較高的水平，擁有完善的監(jiān)測儀表以及計算機控制系統(tǒng)。其計算機自動控制系統(tǒng)分為分布式系統(tǒng)以及集散系統(tǒng)，并且大部分都配備了完善的數(shù)學模型以及相對豐富的顯示畫面。因此，當下我國高爐自動化設備已經(jīng)具備較高的水平。

1、我國高爐自動化發(fā)展概況

在我國解放初期，只有能力為尾數(shù)不多的幾百立方的高爐來配備一些十分簡單的儀表，例如U型管壓力表、熱電偶、浮力式差壓計、環(huán)形差壓計等，這些簡單的儀表只能針對高爐操作中的必須的幾個參數(shù)進行檢測，例如廢棄溫度、拱頂、壓力、熱風爐燃料煤氣流量、壓力、爐頂溫度、流量以及鼓風溫度等等。

50年代初，我國新建的高爐所采用的檢測儀表與自動控制裝置大多都是從蘇聯(lián)引進的，例如鞍鋼的8號高爐，當時鞍鋼8號高爐所使用的檢測儀表與自動控制裝置、電力傳動控制裝置已經(jīng)與當時世界水平相差無幾。除了熱風爐燃燒、熱風溫度、煤氣壓力等裝置為，鞍鋼8號爐大多數(shù)湊采用一些主要的參數(shù)的指標記錄儀表，相關工作人員能夠按照記錄曲線以及趨勢來對高爐的運行情況作出準確的判斷。

50年代末，我國針對高爐特殊檢測裝置開始進行研發(fā)，例如彎頭測量各個風口的熱風流量、氯化鋰濕度以及爐身凈壓力等的計算。高爐發(fā)展到60年代儀表開始更新?lián)Q代，電動單元組合儀表開始在攀鋼首次得以應用，于是我國來時大量的采用DDZ-1型以及DDZ-2型的電動單元組合儀在高爐中進行設置，并且也研制出了無觸點邏輯元件組成的上料系統(tǒng)，常規(guī)的繼電器系統(tǒng)被代替。

2、上料系統(tǒng)自動化進展

上料系統(tǒng)系動化是指對料倉管理和裝配方式、爐料稱量補償、焦炭水分以及配料等材料的自動化控制，進過不斷的發(fā)展，已經(jīng)開始基本裝配生產(chǎn)聯(lián)系以及報警信號系統(tǒng)。在我國50年代的時候，鞍鋼的高爐開始首先采用生產(chǎn)與蘇聯(lián)的全自動上料系統(tǒng)，這種全自動的上料系統(tǒng)在當時世界范圍內(nèi)都屬于領先地位。現(xiàn)階段，當系我國上料系統(tǒng)通常都會采用能夠進行編程的控制器，PC-584可編程序控制器在鞍鋼、酒鋼以及武鋼等企業(yè)的大型高爐上都開始被廣泛的應用。近幾年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動化新技術開始在上料系統(tǒng)中得以不斷的應用，鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益大大的增加。例如上文所述的PC-584可編程序控制器在鞍鋼大型高爐中的應用，能夠進一步實現(xiàn)對于上料系統(tǒng)的自動化控制，促使以往一小時8批的上料速度有了而明顯的提升，能夠達到一小時9批的上料速度，這種提升能夠為鞍鋼每年節(jié)省3000噸的焦炭，折合人民幣30萬元。而馬鋼小型高爐中才用的微機控制的配料系統(tǒng)，其能夠促使高爐生鐵中硅含量從原來的0.179%下降到0.107%，每個月就能夠?qū)崿F(xiàn)3000余噸的焦炭節(jié)約量，增加500噸的生鐵產(chǎn)量，與上一代的產(chǎn)品提升了10%的產(chǎn)量。再如新余鋼廠所采用的微型機控制上料系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的繼電器能夠具備更加良好的可靠性，相較于舊系統(tǒng)，幾乎實現(xiàn)了零事故的目標，實現(xiàn)了每年8萬元的經(jīng)濟效益，一年之內(nèi)就能夠?qū)⒃O備的投資收回。

3、高爐爐況控制的進展

對于高爐路況控制而言，可以裝備各種檢測儀器以及計算機，在進行儀表檢測方面，近年來國內(nèi)已經(jīng)開始針對爐頂料面熱成像儀、爐吼煤氣成分分析儀、風口溫度檢測儀、渣鐵溫度測量儀、爐熱指數(shù)儀、料層下降儀、高爐砌體燒損儀以及雙管電磁流量計式封口檢測儀等十幾種新型的熱工檢測儀表以及特殊儀表進行深入的研究和開發(fā)。在這其中，已經(jīng)有很多種儀表已經(jīng)通過了權(quán)威的技術鑒定并且在實際的生產(chǎn)過程中發(fā)揮了巨大的作用。例如在重鋼的3號爐和4號爐中已經(jīng)開始應用氯化鋰濕度計對風濕度進行檢測，進過大量的試驗和鑒定，氯化鋰濕度計的檢測結(jié)果差值能夠控制在±1.4%;對高爐爐身靜壓采用噴吹法進行測量，在大量的實踐中顯示，噴吹法的測量誤差在1%～2%之間，精確度有了充分的保障，甚至已經(jīng)成為當下我國相關工作人員對爐內(nèi)透氣性進行判斷的重要手段之一。

在計算技術以及數(shù)學模型的應用方面，由于我國在該方面的研究起步相對較晚，因此現(xiàn)階段已經(jīng)投入使用的十分有限，其中包括根據(jù)風口前端溫度預報鐵水含硅量模型;應用模糊數(shù)學預報對鐵水中含硅量模型;無料鐘蘆丁不了模型等，準確性的提升為鋼鐵企業(yè)的發(fā)展打下了堅實的基礎。

但是當下還應當進一步研制和生產(chǎn)穩(wěn)定可靠地高爐有關的專用檢測儀表，隨后經(jīng)過大量的研究已經(jīng)研制出了多種專用儀表，并在實際生產(chǎn)過程中得以廣泛的應用，但是我們應當意識到這些儀表在精度、穩(wěn)定性以及可靠性方面還有著很多方面的不足需要進行提升，在未來的研究和開發(fā)過程中相關科研人員應當高度重視。

結(jié)語：總而言之，我們要更加的重視冶金系統(tǒng)計算機推廣應用發(fā)揮規(guī)劃的落實與貫徹，促使鋼鐵工業(yè)自動化水平不斷提升，充分貫徹《國務院關于加強工業(yè)企業(yè)管理若干問題的決定》，在冶金企業(yè)日常管理過程中應當將推廣計算機的工作作為考核指標之一，對高爐工序試點進行明確。其次，各個企業(yè)應當制訂一個相對完善的高爐工藝及裝置技術改造計劃，為高爐生產(chǎn)過程自動化計劃提升保障，重視資金的落實，積極開展各項工作。同時要積極的吸引高爐自動化相關設備、技術等，保障高爐自動化設備水平得以不斷提升，促進冶金行業(yè)的進步與發(fā)展。

參考文獻

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