轉(zhuǎn)爐煉鋼的新型自動(dòng)化電氣控制探討

李國明

（承德鋼鐵集團(tuán)有限公司，河北 承德 067000）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，較多新型的工業(yè)技術(shù)被運(yùn)用于鋼鐵生產(chǎn)中，最顯著的工業(yè)技術(shù)就是自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)階段，自動(dòng)化技術(shù)是我國鋼鐵生產(chǎn)中的常用技術(shù)，對(duì)我國的鋼鐵市場有較強(qiáng)的推動(dòng)作用，最明顯的是自動(dòng)化技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用。因此對(duì)于工業(yè)技術(shù)服務(wù)人員，對(duì)于掌握自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)具有至關(guān)重要的作用。

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)概述

轉(zhuǎn)爐煉鋼在鋼鐵生產(chǎn)中是較為重要的環(huán)節(jié)，在鋼材、鐵合金等原料的基礎(chǔ)上，利用鐵水的特殊性能營造具有較高溫度的生產(chǎn)環(huán)境，以便原材料在高溫環(huán)境的影響下進(jìn)行融合，最關(guān)鍵的一步就是轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐的同時(shí)煉鋼完成。轉(zhuǎn)爐煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最繁瑣重要的，不僅要對(duì)原材料和溫度等進(jìn)行把控，還要對(duì)轉(zhuǎn)爐的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的把控，確保轉(zhuǎn)爐煉鋼的科學(xué)性和精準(zhǔn)性。為保障轉(zhuǎn)爐煉鋼的工作效率和工作質(zhì)量，要在轉(zhuǎn)爐煉鋼中合理運(yùn)用自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，保證轉(zhuǎn)爐煉鋼工作進(jìn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1.1 自動(dòng)檢測技術(shù)概述

自動(dòng)檢測技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一大性能，其主要作用是對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼中的廢氣和副槍進(jìn)行檢測。主要工作內(nèi)容包括溫度、成分、配比比例等，對(duì)其進(jìn)行詳盡的記錄，以便為后續(xù)轉(zhuǎn)爐煉鋼工作的進(jìn)行奠下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1.1 廢氣分析檢測技術(shù)

轉(zhuǎn)爐煉鋼工作在實(shí)際應(yīng)用的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，例如，二氧化碳、氮?dú)狻⒑獾?。廢氣分析檢測技術(shù)的主要工作內(nèi)容是利用一定的技術(shù)和方法進(jìn)行的，例如，爐氣定碳法、副槍技術(shù)等，其中副槍技術(shù)的作用性較強(qiáng)，通過副槍技術(shù)對(duì)廢氣進(jìn)行脫碳處理，記錄相關(guān)的工作效率以便得出廢氣中的各項(xiàng)成分比例，確保后續(xù)工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

1.1.2 副槍檢測技術(shù)分析

在鋼鐵生產(chǎn)中應(yīng)用副槍檢測自動(dòng)化可以顯著的促進(jìn)我國鋼鐵市場的發(fā)展，副槍檢測自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)過程中的應(yīng)用也提高了企業(yè)和國家的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段，副槍檢測技術(shù)被大多數(shù)國家應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)過程中，因?yàn)楦睒寵z測技術(shù)的應(yīng)用不單單可以保證生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)性，還可以減少企業(yè)的成本消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，副槍檢測技術(shù)取代傳統(tǒng)的施工技術(shù)，可以有效解決一些傳統(tǒng)問題，例如，爐襯被腐蝕的效果，所以，副槍檢測技術(shù)的應(yīng)用可以明顯保障鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量水平。

1.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)化技術(shù)概述

在轉(zhuǎn)爐煉鋼中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的環(huán)節(jié)主要包括以下三個(gè)部分：控制環(huán)節(jié)、人工智能環(huán)節(jié)以及煉鋼模擬環(huán)節(jié)。自動(dòng)化技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用主要是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，對(duì)鋼鐵生產(chǎn)的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控，以便在出現(xiàn)生產(chǎn)問題時(shí)進(jìn)行及時(shí)的察覺和應(yīng)對(duì)，保障轉(zhuǎn)爐煉鋼工業(yè)展開的安全性和穩(wěn)定性。

2 轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提升了煉鋼的效率

近年來，我國對(duì)供給側(cè)進(jìn)行了改革，隨之轉(zhuǎn)爐煉鋼也進(jìn)行了相應(yīng)的改革，例如，提高產(chǎn)能、減少消耗等。在轉(zhuǎn)爐煉鋼中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以明顯的加快工作效率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，多由計(jì)算機(jī)進(jìn)行指揮，確保生產(chǎn)過程在符合生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上可以根據(jù)變量進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)改，提高了成本的控制效果。并且，在鋼鐵生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)可以明顯的減少人力物力，計(jì)算機(jī)代替人工工作可以有效保障員工的工作安全。同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以精準(zhǔn)的記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)和模型，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)改，確保材料的應(yīng)用效果，加快工作效率。

2.2 提升了煉鋼的質(zhì)量

連續(xù)分析系統(tǒng)和副槍測溫系統(tǒng)是轉(zhuǎn)爐煉鋼應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后所具有的兩大根本特性，這兩個(gè)特性可以依照計(jì)算模型檢測出煉鋼時(shí)溫度和氣體的最高限度。應(yīng)用兩種特性系統(tǒng)時(shí)，為確保轉(zhuǎn)爐煉鋼的質(zhì)量水平，合理采用氣體補(bǔ)吹的方法，減少產(chǎn)物與氧氣的接觸面積，保證鋼鐵所煉制的質(zhì)量。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可以有效確保工作的科學(xué)性和有序性，減少了不良因素的影響作用，確保了轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的工作效率和工作質(zhì)量。因?yàn)樽詣?dòng)化控制技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，煉鋼所消耗的能源逐漸減少，提高了生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 轉(zhuǎn)爐電氣自動(dòng)化內(nèi)容

煉鋼需要采用相關(guān)的煉鋼爐，只有選擇合適的煉鋼爐才能保障煉鋼的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐就是其中一種，常被用于煉鋼和練锍，其使用效果就是通過轉(zhuǎn)爐和鐵水進(jìn)行鋼鐵的煉制。在實(shí)際煉鋼中，要保障鐵水的純度，所以要將鐵水進(jìn)行氧化，以便除去雜質(zhì)，然后要在過濾出來的雜質(zhì)中放入石灰，以便獲得的爐渣具有氧化性。在轉(zhuǎn)爐煉鋼中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，注意以下操作步驟：

（1）在原材料中加入具有氧化效果的液劑。實(shí)際添加的物品和所添加的劑量要嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行添加。

（2）對(duì)熔爐比進(jìn)行把控。確保熔爐比的比值在科學(xué)合理的范圍之內(nèi)，確保轉(zhuǎn)爐的容積比例與鐵水的容積比例符合相關(guān)的數(shù)據(jù)要求，確保轉(zhuǎn)爐可以進(jìn)行運(yùn)作。

（3）依照相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行操作。在實(shí)際操作過程中，為保障煉鋼的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)安全，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作。

（4）確保爐渣的堿度。為保障煉鋼生產(chǎn)的環(huán)保性，要對(duì)爐渣的堿度進(jìn)行把控，確保其數(shù)值在合理的范圍內(nèi)。

（5）對(duì)操作溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控。利用適宜的方法對(duì)煉鋼中的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，為確保鋼出爐溫度的合理性，可以適當(dāng)采用冷卻劑等對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整，確保溫度的合理性可以有效保障鋼煉制的質(zhì)量水平。

4 轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)化控制技術(shù)類型

4.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼檢測自動(dòng)化控制技術(shù)

轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制器技術(shù)所具有的檢測效果，不止針對(duì)煉鋼的操作步驟，還包括對(duì)廢氣的檢測。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中進(jìn)行檢測是通過爐中的運(yùn)作溫度和所含液體的高度進(jìn)行檢測，以獲得轉(zhuǎn)爐煉鋼的實(shí)際數(shù)據(jù)，在把所得數(shù)據(jù)放入相關(guān)的軟件中，確保轉(zhuǎn)爐的正常運(yùn)作，保重鋼鐵煉制所用鐵水的質(zhì)量和純度。對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行檢測時(shí)主要利用副槍技術(shù)，便于對(duì)生產(chǎn)過程中的所有產(chǎn)生廢氣進(jìn)行檢測，然后通過相關(guān)的脫碳儀器進(jìn)行脫碳處理，以此計(jì)算出轉(zhuǎn)爐煉鋼的相關(guān)數(shù)據(jù)，提高煉鋼的工作效率和工作質(zhì)量。副槍技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼的廢氣檢測中占據(jù)著重要的地位和作用，為保障轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)的合理使用，要對(duì)副槍技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化，確保副槍技術(shù)使用的科學(xué)性和合理性，為轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的進(jìn)行打下基礎(chǔ)。

4.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)自動(dòng)化控制技術(shù)

現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用可以明顯讓轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝朝著自動(dòng)化技術(shù)方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)在鋼鐵生產(chǎn)中運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行過程中起檢測作用的是智能化機(jī)械，以便在煉鋼過程中出現(xiàn)難題時(shí)可以進(jìn)行及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)，為提高運(yùn)作的質(zhì)量和效率，要合理融入自動(dòng)化控制技術(shù)，以便對(duì)生產(chǎn)問題進(jìn)行及時(shí)的察覺、分析和應(yīng)對(duì)，保證轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。不同鋼鐵生產(chǎn)的要求和質(zhì)量不同，其轉(zhuǎn)爐的方式方法也有所不同，所以對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼進(jìn)行檢測的方法也是多樣化的。除此之外，為保障轉(zhuǎn)爐煉鋼的質(zhì)量水平符合相關(guān)的規(guī)范要求，可以合理運(yùn)用反饋計(jì)算模型技術(shù)，以便降低轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝在運(yùn)作過程中的數(shù)據(jù)誤差。

5 轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際操作中具有一定的特殊性能，例如，繁瑣性和密切性，由于自動(dòng)化技術(shù)所具有的特性，在鋼鐵煉制中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)不能進(jìn)行套用，要根據(jù)實(shí)際情況和要求對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)有效的調(diào)整和完善，確保自動(dòng)化控制技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的有效進(jìn)行?，F(xiàn)階段，我國鋼鐵生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化技術(shù)是二級(jí)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。本文主要對(duì)我國現(xiàn)階段鋼鐵生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行介紹。

我國現(xiàn)階段所使用的自動(dòng)化控制技術(shù)是二級(jí)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，其中包括一級(jí)基礎(chǔ)性控制模塊、二級(jí)過程控制模板以及兩個(gè)模塊之間的鏈接口。一級(jí)基礎(chǔ)性控制模塊是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所應(yīng)用和各項(xiàng)人工設(shè)備和儀器等之間進(jìn)行鏈接。二級(jí)過程控制模塊是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的各項(xiàng)電子設(shè)備和儀器進(jìn)行連接。還要對(duì)一級(jí)和二級(jí)模塊進(jìn)行連接，確保兩個(gè)模塊之間的穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝運(yùn)作過程中，一級(jí)基礎(chǔ)性控制模塊主要對(duì)視力工藝運(yùn)作的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和記錄，并將最終的數(shù)據(jù)收錄在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，以便后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測和比對(duì)。如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行核對(duì)和改動(dòng)，并采取適宜的方法進(jìn)行解決。二級(jí)過程控制模塊主要是根據(jù)第一模塊所收集的各項(xiàng)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，以便為后續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)作提供數(shù)據(jù)保障，保障轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

6 煉鋼自動(dòng)化控制中常見問題及解決措施

6.1 開閘、跳閘及信號(hào)傳輸問題

轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程較為復(fù)雜和繁瑣，在實(shí)踐過程中容易遇到操作問題，例如開閘和跳閘。面對(duì)這一問題時(shí)要及時(shí)對(duì)變頻器進(jìn)行檢測，如果變頻器的合閘不能進(jìn)行正常的運(yùn)作，要對(duì)變頻器的數(shù)量進(jìn)行檢測。同時(shí)，對(duì)出現(xiàn)問題的具體位置進(jìn)行勘測，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)和環(huán)節(jié)的科學(xué)性和有效性，只有保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的合理性才能保證合閘工作的穩(wěn)定進(jìn)行。除此之外，轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)作的，并創(chuàng)建了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，只有在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)有效的過程中才能確保轉(zhuǎn)爐煉鋼的有效進(jìn)行，提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的工作效率和質(zhì)量水平。

6.2 搖爐異常問題

搖爐也是轉(zhuǎn)爐煉鋼中的重要環(huán)節(jié)，搖爐需要電能的作用，在電能的作用下無法進(jìn)行搖爐操作時(shí)，需要對(duì)氧槍和溫度進(jìn)行檢測。搖爐工作中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)占據(jù)著重要的影響著他用，如果網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不良好會(huì)直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)失誤，在一定程度上消耗了儀器的使用年限，增加了成本的使用，如果操作不當(dāng)還會(huì)造成安全問題。為提高搖爐工作的安全性能，要適當(dāng)使用強(qiáng)制控制模式，以便對(duì)操作的各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理有效的把控，以便確保搖爐操作的科學(xué)性和合理性。同時(shí)，搖爐在使用過程中也會(huì)出現(xiàn)問題，面對(duì)問題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行研究和應(yīng)對(duì)，避免搖爐的質(zhì)量消耗，提高搖爐的使用年限，保障工作的效率和質(zhì)量水平。

6.3 信號(hào)問題

信號(hào)傳輸在轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝運(yùn)作的穩(wěn)定性有著直接的影響作用，如果信號(hào)傳輸過程出現(xiàn)問題或是中斷會(huì)直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐煉鋼停止運(yùn)作，還會(huì)影響各項(xiàng)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和精準(zhǔn)性，可見，信號(hào)問題哎轉(zhuǎn)爐煉鋼中的影響作用是極大的。譬如，信號(hào)傳輸出現(xiàn)問題有多種表現(xiàn)形式，可能是屏幕顯示問題，也有可能是操作數(shù)據(jù)問題。為保障轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝運(yùn)轉(zhuǎn)的科學(xué)性和穩(wěn)定性，要對(duì)信號(hào)傳輸進(jìn)行定期的檢測和優(yōu)化，確保信號(hào)傳輸?shù)挠行нM(jìn)行。如果在實(shí)際操作中出現(xiàn)問題，要根據(jù)實(shí)際情況選擇有效的方法進(jìn)行應(yīng)對(duì)，并對(duì)相關(guān)內(nèi)容和環(huán)節(jié)進(jìn)行詳盡的檢測，保障轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝運(yùn)作的穩(wěn)定性和安全性。

7 結(jié)語

電氣自動(dòng)化技術(shù)是鋼鐵企業(yè)提升競爭力的關(guān)鍵，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)維護(hù)人員來講，掌握自動(dòng)化技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼的應(yīng)用效果，有助于提升維護(hù)人員的專業(yè)技術(shù)水平，確保自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮最大的作用。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為提升轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)化水平，急需技術(shù)人員主動(dòng)擔(dān)當(dāng)，不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，引進(jìn)新技術(shù)，進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼的一鍵式煉鋼，共享自動(dòng)化技術(shù)帶來的成果。