炼铁高炉的电气自动化控制系统探究

徐向春，胡振江，吕 亮

（承德钢铁集团有限公司，河北 承德 067000）

钢铁正是我国社会发展的一个重要的基础的原材料，而在钢铁生产的过程当中，只有将炼钢的工艺及时的进行改革和创新，才能够有效的提高生产出来的钢铁的治疗水平，提高出产的基本能力，使得钢铁生产能够更加符合工业发展的需求。在钢铁高炉生产过程当中，因为设备的问题，所以说会有很高的要求，需要设备长时间的持续工作运行下去。那么在这种情况下，就需要对高炉炼铁自动化控制系统及时的进行完善，确保高度炉炼铁自动化控制系统能够满足长时间工作的任务需求，还能够有效地对高炉作业的整个过程进行全面的监控。在炼铁高炉作业中，应用电气自动化系统不仅仅可以有效地提高工作的效率，增强产品所具有的质量水平，从某种程度上来看，还可以尽量的节约支出的成本，因此，在当前这个阶段中，这一技术已经得到了很多工业技术人员的青睐。

1 炼铁高炉电气自动化系统的基本设置

因为我国在综合国力方面的发展速度比较快，所以说我国的一些比较特殊的行业，对于钢铁的需求量也在不断的增加，比如说航空航天行业，行业同时对于生产出来的钢铁的质量也提出了更高的要求，所谓的高炉炼铁生产，主要指的就是借助高度自身以及一些其它的钢铁生产设备共同合作协调开展相关的生产工作，完成生产高炉冶金作业过程当中一个不可缺少的设备可以对钢铁的韧性以及钢铁的硬度产生更加直接的影响，所以想要在同等分量的资源当中提炼出更多的钢铁，就需要进一步对炼铁高炉电气自动化控制系统进行优化和改进，有效的提高冶炼的效率，同时增强产品的质量水平。在进行炼铁高炉作业的过程当中，应用电气自动化控制系统还可以，使得设备开展连续的无人作业。

在高炉平常的运行工作过程当中，电气自动化的控制系统，一般情况下都运用了开放式的结构。而从高炉电气自动控制系统自身所具有的基本特性来看，在设计的时候，设计师一般情况下都是基于高性能，低成本的前提下进行的电气自动自动化的控制系统的设计，这样不仅仅可以有效的提高工作的效率，还能够尽量的减少在高炉炼铁过程当中所产生的不必要的资源的浪费，从而推动企业可以更加长远的发展下去，提高企业的经济收益。在炼铁高炉作业的过程当中，有效地运用电气自动化的控制系统，还可以，尽量的对高炉炼铁的整个流程进行完善，实现企业经济利益的最大化，因为高炉炼铁的相关设备以及一些比较新型的设备零件都不在一个同样的位置当中，因此，采用更加科学，更加合理的高炉炼铁工作规划，可以尽量的减少对电缆或者是网络电缆的使用，从而从某种程度上来看，就是减少对高炉炼铁设备进行施工和维护所耗费的各种费用，高炉电气自动控制系统需要对网络分层的结构进行选择，使用电缆的时候要把首要或者是分支的系统进行结合，这和plc 系统两个系统是属于同一操作的系统当中，之后系统自带的监测仪器，还需要和和进行高炉炼铁设备的系统连接在一起，在电器控制系统以及远程的计算机操作过程当中，还可以将它们通过局域网联系起来，从而运用plc 系统以及相关的设备，搜集到的各种运行的数据都能够记录在进行主操控的计算机当中，监控的工作人员也可以根据生产过程当中数据的不同，提前的运行设备的运行数据，同时对设备的操作或者是一些系统的操作，及时的进行调整，有效的实现高炉自动化的操作目标。想要确保这些高炉电气设备在运行工作过程当中所具有的稳定性，以及所具有的安全性，那么就需要选择冗余的设备支撑电量的容，同时处理器核心冗余以及总线所产生的冗余，全部的生产模块及生产的系统都可以带电插板，防止设备的某一个位置出现了问题，那么这将会对整个系统的正常运行情况产生一些非常不利的影响。

2 炼铁高炉电气自动控制系统的各个系统的构成

2.1 自动化系统

所谓的在高炉炼铁作业当中，科学合理的运用自动化控制系统，简单来说，就是利用计算机的一些硬件设备，以及计算机的一些实际操作技能，还有信号解码器等设备，对高炉炼铁作业过程当中所出现的各种各样的参数进行及时的有效的控制，比如说温度，还有风压等等，这样可以让工作人员更加清晰的明确当前高炉设备在工作运行当中所具有的具体的状态。一般情况下，高炉在作业的时候都是通过电气或者仪表，还有计算机等一些设备完成了一体化的控制，以及自动化的控制。辅助系统实际上是对具体工作当中所产生的生产的难易程度进行判断，一般情况下都会应用继电器，或者是plc 系对自动化系统的工作流程进行监督和控制，监督和控制的主要负责的工作人员可以结合模拟的画面，或者是查找历史性的参数的手段，明确设备运行的具体工作状态。如果发现了设备在运转的过程当中出现了问题，那么工作人员就需要尽量的采取一些相应的措施处理这些问题，确保设备可以正常的运转下去，同时还可以通种方式保证工作人员所具有的人参的安全控制工作人员通过计算机的远程操作设备及时的操作，不同设备的开关以及阀门的开关，那么这种方式也可以及时的调整生产操作设备，实际的生产状况，避免产生一些不良的生产情况。

2.2 自动热风炉系统

如果想要正常的进行钢铁的生产工作，炼铁高炉想要正常的运行，那么就需要在工作的过程当中配置三座或者是三座以上的热风炉，在开展作业的时候，首先需要做的就是对高炉的炉体进行燃烧，之后要更换炉体，最后进行送风的环节。在炼铁高炉进行工作之前，还需要提前对冷风进行预热，确保可以满足炼铁的需求是的热风源源不断地传送到炉体的内部，也使得热风炉可以符合连续性工作的各种需求，在对冷风进行预热的时候，一般情况下都是通过热风炉在炼铁高炉中的各项工作完成的，根据热风炉自身所具有的作业的特点，可以发现的是，它将工作的流程分为了以下三个，也就是全自动化，半自动化，以及人工操作这三个不同的流程，其中，在热风炉工作的时候，采取的工作流程全自动化，这样可一堆单座的炉子的特性进行设置，经过对单做的炉子的废气温度以及拱顶的温度进行设置之后，还可以更加合理自动的控制烧炉的操作流程，除此以外，全自动化的操作模式，还可以，实地查看炉子所具有的历史的记录，通过对热风炉每天产生的废气温度，还有煤气的流量，包括拱顶所产生的温度出现的各种变化，进行详细的分析，可以有效的提高高炉炼铁的工作效率，提升热风的温度，减少工作的压力，同时减轻工作人员的压力，让他们工作的压力不断的减少。

2.3 高炉顶供料系统

本文将以550m3的高炉当作具体的范例进行分析，一般情况下，这种类型的高炉在顶部送料系统当中，需要配置大约两千五百千瓦的工况通讯电压，以及380 伏的塑料绞车电机，还有大约11 千瓦的转布电机等等，在炼铁高炉运行的过程当中，炉顶送料系统一般情况下都是通过通讯或者是直流来进行变频的调速控制。从某种程度上来看，能够使得炉顶送料体系的安全性以及平稳性的特征得到一定的保障。除此以外，还可以将变频器具有的相同的能力，包括交流内阁能够融入到炼铁高炉的日常工作当中去，这样就可以在比较短的时间内及时的更换电路，确保高炉炼铁在工作生产当中所具有的安全性的特征，同时还可以更加方便的使用变频器进入到工作的状态当中去。炼铁高炉在操作的过程当中，因为监控得出的画面当中的设备，以及进入到体系当中的各个设备都需要进行紧密的联系，通过CRT 手动操控的系统，从某种程度上可以对生产的各个环节以及操控的系统所具有的稳定性进行保证。

2.4 自动监控系统

高炉炼铁电气自动化操控系统在运行的过程当中，最好有一个单独的监控系统，经过更加合理的设计工艺，画面模块可以更加详细的记录出炼铁高炉工作过程当中所产生的各种数据，更加全面的了解到不同设备运行的具体状况，与此同时，还可以，使得不同的数据和信息实现共享，让有关工作人员更加清晰的发现炼铁高炉工作过程当中出现的不同的问题，及时的针对这些问题，找到处理的措施，想到解决的办法，使得高炉炼铁自动化控制系统的实际运转情况，可以被全面的了解。这样还能够保证电气自动化系统在运行过程当中所具有的安全性以及稳定性，从某种程度上来看，这推动了当前生产作业的顺利发展和进行。

3 电气自动控制系统常见问题

一般情况下，电气自动化操控系统中应用的设备都是电子的设备，所以说设备本身就非常的缜密，里面的设计也比较精密，但是这些设备对周边的环境，也就是在日常工作当中的环境有着非常高的要求，因为高炉炼铁的相关设备，自身所具有的温度比较高，并且外部的水渣也含有硫蒸汽所具有的腐蚀性质，因此会导致电子设备在这种非常恶劣的环境下工作运转，能够使得电气自动化操作系统出现一些出人意料的问题。

为了尽量的防止电气自动化操控系统在工作的时候减少对于工作人员产生的不必要的伤害，所以说还应该定期的对高炉炼铁的操作系统进行检查和维护，最重要的是在一些比较重要的位置进行监控，这样可以使得工作人员更加及时地发现设备出现的故障问题，工作人员通过相应的手段，可以使得电气自动化操控系统正常的运行，有效的提高设备的工作效率，这样就能够对工作人员的人身安全进行保护。

4 结语

在当前开展的现代化的工业建设和发展的过程当中，想要随着经济的发展而进步，那么就需要及时地对生产的过程进行改进和创新，因为在我国社会的发展过程当中，钢铁是一个不可缺少的基础性的原料，因此将电器自动化更加合理的运用在高炉炼铁生产的过程当中，可以有效的减少冶炼的环节，为工作人员提供更加清晰明确的建设信息。从而对企业的电气自动化操控系统进行优化，推动企业的发展和进步。