浅谈电气自动化在钢铁企业中的应用

张立刚

(山西晋南钢铁集团有限公司, 山西 临汾 043400)

一、电气自动化的概述

电气自动化技术目前在我国的钢铁冶金业、采矿业、机械制造业等行业都有着广泛的应用。无论在机械零件的生产设计，还是火箭导航系统的操作控制，都需要应用电气自动化技术。通常情况下，电气自动化的应用和经济管理、开发研制系统、系统运行操作、信息处理方法和自动控制程序联系紧密。近年来，电气自动化技术越来越成熟，在各个领域的应用越来越广泛，特别是在工业生产中，电气自动化技术发挥着非常重要的作用，无论是大型的机械设备，还是小型的电气元件，都需要应用电气自动化技术。随着技术的发展,元器件和机械设备的各方面性能和功能也在不断完善和增强。近年来，互联网技术、计算机科学技术的快速发展,电气自动化的应用不仅局限在工艺技术方面,逐渐发展到操作控制系统层面,控制系统包含规划设计、操作应用、测试调试、维护管理等多个环节,结合实际的应用需求，结合 PCL 进行设计,通过计算机网络系统实时监控现场设备的运行状态,保障系统各个模块之间的数据交换和资源共享。当前，电气自动化技术的应用主要是基于 PCL 人机界面, 便于维护和处理。现场监控系统由变频器、监控点、监视系统、CPU、中央控制器等组成,这使得电气自动化趋于高效化、市场化和国际化。

二、电气自动化技术在钢铁行业中的应用

（一）将电气元件应用到钢铁行业中

电气元件在钢铁企业中应用较广，高压断路器、继电器、变频器以及传感器等，已经在生产工序和检测方面得到广泛应用。高压负荷开关和高压隔离开关联合组成了高压断路器，两个开关的配合能完成多项功能，如切断正常负荷电流、承受短路电流，形成自动跳闸，保护设备和电路的安全；电源断开后， 还能进行绝缘检测，寻找故障，保障操作人员的人身安全。继电器是一种以小电流控制大电流的安全开关，它由两部分构成，包括输入回路和输出回路，通过输入回路的操作，控制、调节、转换并保护输出回路；运行过程中一旦出现故障，就以自动化控制装置快速切除故障部分，防止故障进一步扩大，保障电路系统可靠运行。

（二）将PLC 技术应用到钢铁行业中

可编程控制器（PLC）具有结构简单、操作方便、稳定性高、适应性强等优势，可通过外部装置与多类设备联合使用，因此在钢铁企业中广受欢迎。在钢铁生产工艺中的铁水脱硫处理、连铸、转炉加卸物料、吹氧、灰尘清除、出渣、水轮回等都需要用到 PLC 设备，基本实现了各个步骤的自动化操作，提升了钢铁冶炼品质和加工速度，减轻了工作人员的劳动强度，节约了能源，给企业带来了较为广泛的经济效益。

（三）检测设备电气自动化应用到钢铁行业中

钢铁企业对产品品质的要求较为严格，因此在生产工艺中，会有严格的检测和检查程序，确保钢铁产品符合质量要求。首先，产品质量相关检测。利用自动化技术，可对原材料的选用进行监管， 为钢铁产品的品质提供保障；利用红外温度测试仪器直接扫描并显现图像，能减少人工检测带来的误差，对轧钢过程中铸件尺寸进行严格控制；铸件表面缺陷可通过人工来检测，但一些内部的缺陷或肉眼无法观察到的瑕疵需要依靠电气自动化设备进行检测，从而提高产品质量。目前，较为常用的有平整度检测、表面缺陷检测、表面覆盖度检测等。其次，生产环境方面的检测。在生产制造环节中，环境也需要进行严格控制，为生产线操作人员提供健康、安全的工作场所。生产制造过程中重点检测对象是有毒粉尘、燃气是否有泄漏、生成的气体是否会危及人身健康等。具体检测项目包括粉尘元素检测、锅炉材料瓦斯量检 测、回收率检测、加热程序中废气元素检测等；通过一系列的检测和有效处理，可减少钢铁生产对环境的污染，为企业赢取经济效益的同时，还能收获社会效益和环境效益。

三、电气自动化技术在钢铁企业中的发展前景

（一）低成本

自动化建设成本高，很大程度上制约了其建设和应用范围，因此低成本自动化将是未来发展趋势之一。低成本自动化的实现主要是通过科学合理的投资， 采用高精尖技术，减少投资成本，提高投资成本的利用率。对于中小企业来说， 若 CIMS 与工业综合自动化技术的成本能得到有效控制，则其建设速度和建设规模将更加快。

（二）信息化

钢铁行业信息化建设是为了实现信息资源共享，为企业信息化管理和标准化管理提供保障。在钢铁企业自动化生产中，可利用信息技术对生产数据进行分析和处理，根据分析结果做出决策，能为企业生产和管理的进一步提升提供技术保障。

四、结束语：

总而言之，随着我国电气自动化技术的快速发展，越来越多的钢铁企业认识到电气自动化的应用优势，通过在钢铁加工生产制造流程中应用电气自动化技术，结合实际的生产运营要求，极大地提高钢铁产品的生产效率，在未来的发展过程中应加大电气自动化在钢铁企业中的应用研究，不断进行创新和探索，实现钢铁生产的安全化、专业化、规范化和智能化。