提高高爐自控系統安全防護性能實踐

李秀英

摘 要：本文對高爐自控系統相關情況進行概述，對提高高爐自控系統安全防護性能的策略加以研究，旨在了解高爐控制系統結構、高爐控制技術特點后，契合實際情況制定高爐自控系統安全防護措施，提高高爐自控系統的安全防護性能。

關鍵詞：高爐自控系統；系統安全防護；性能

當前，生產期間仍存在設備安全隱患方面的問題，所以工作人員需要對高爐自控系統實行安全評估，找到存在的不足后予以深入分析，進而不斷完善預警系統、報警系統，做好設備的安全防護工作，保證高爐自控系統安全防護性能。

一、高爐自控系統相關情況概述

（一）高爐控制系統結構

高爐多選擇AC800系統，控制高爐生產的情況。工程師站進行CBF安裝組態軟件的過程中，數據通訊網絡，通過光纖交換設備作為核心，以此構成100M高速光纖網。不同控制站經EI803以太網通訊模板、工業雙絞電纜，和工業以太網連接，各個操作站均能很好的使用DELL780設備、安裝Win XP系統、SP2系統，經網卡做好工業雙絞電纜、工業以太網的連接工作。

（二）高爐控制技術的主要特點

熱風高爐控制系統的控制防暑主要包括：現場連鎖級、手動連鎖級，以及自動連鎖級，使用不同的保護模式，可有效確保熱風高爐控制系統的運行情況和安全。休風指令、冷風放風閥門連鎖，生產的過程操作休風指令如果沒有發揮作用，會在冷風放風閥門開啟后，執行休風的指令操作[1]。復風操作的過程，需要確保冷風放風閥在關閉情況下執行指令。

不同的閥門反饋均經這一閥門到位信號、相反到位信號獲得，閥門不正常則會發出警報，將各做熱風高爐的切斷報警信號組合。不同的熱風高爐經相同的閥門設備控制，發出報警信號后，某一座熱風高爐的設備則會停止工作。最后，遵循預設安全方案操作，保證操作的效果及安全性。閥門操作主要可分成：機旁模式、集中手動模式、自動模式幾種，其中集中手動模式可分成：連鎖模式、非連鎖模式。

二、提高高爐自控系統安全防護性能的策略研究

（一）爐頂設備反饋備用信號安全防護方法

高爐子宮系統中的主要部分：爐頂自動裝料、放料。自動裝料和放料程序的運行情況，對于設備操作、高爐順產情況的影響非常大。爐頂設備生產期間，若是某一設備反饋信號發生問題，則會威脅到整個自動裝料程序、放料程序的運行狀況、高爐生產情況。與此同時，設備故障如果不能與第一時間發現，易于增加發生安全事故的概率，所以應增加關鍵閥位的冗余信號。經現場總線的方式進行設計，增設總線箱、安裝總線模件，信號直接和總線模件介入，經DP協議通訊，信號進到主控系統后，有助于工作人員切換備用信號。此外，程序中還應增加報警，各個設備對應的反饋點>10s信號不能保持統一，同樣會發出警報，相關人員需予以重視，并及時上報予以針對性處理。

（二）高爐調試閥組自動安全防護方法

高爐減壓閥組，可以自動調節自身系統的頂壓，宣鋼大型高爐均通過4個調節執行機構、差壓發電系統串聯，有效調節高爐頂壓。設備正常運行的過程，和差壓發電設備調節裝置進行配合使用，可實現最佳的調節高爐頂壓效果，其他幾個執行機構設置為手動模式即可。自動調節條件下，執行機構發生故障，工作人員若是沒有在第一時間處理，差壓發電系統調節裝置，會和4個執行機構保持串聯調節的模式，高爐爐頂壓會發生較大的變化[2]。若是沒有馬上解除設備故障，頂壓升高到爐頂放散設備位置，爐頂放散則會打開，高爐可直接進到停風操作、減產操作，對生產情況構成直接的影響。為此，需加設高爐調節閥組自動保護程序。高爐頂壓、設定值之差在15Kpa左右，工作人員可借助電腦的作用，彈出窗口，獲得頂壓狀況相關信息。這時，遵循畫面提示將其他執行機構調整為自動模式，即可獲得其他幾個執行機構操作。

（三）爐頂自動注水安全防護方法

高爐爐頂系統中，高爐放料需在完成放完焦炭，爐頂安裝頂溫會隨之增高。頂溫升高達到正常標準則會報警，高爐探料尺若是未達到程序設定的數值，則不能完成放料相關操作。這時，工作人員應將灑水球閥開啟，于高爐內部注水，主要的目的：降溫。采用適量冷水進行高爐內部打水處理，風險性較高，不能立即進行高爐內部打水降溫工作，對于爐頂設備的影響較大。打水太多不但會對高爐構成威脅，還會引發安全事故。針對于此，生產的過程，高爐工作人員需要準確掌握設備使用方法，對高爐數據信息予以了解，高爐注水后及時將閥門關掉。

高爐爐頂自動注射程序中，4個頂溫的顯示數值，均實行了高極限報警、低極限報警，對報警輸出程序、爐頂注水設備開啟、關閉進行連鎖控制。如果爐頂溫度顯示數值>高極限報警，程序會自動將爐頂注射設備開啟，予以高爐內部注水處理，從而可實現降溫的效果[3]。4個爐頂溫度顯示數值<低極限報警時，程度則會于第一時間將爐頂注水設備關閉。爐頂注水控制的基礎上，可以手動的方式操作，由此可見程序會結合閥門自動開啟、關閉。

（四）熱風高爐系統安全連鎖安全防護方法

1、轉悶爐程序操作要點

人封路生產過程，3座熱風爐需處于送風狀態，剩余1座熱風爐可將送風——悶爐轉換。同時，程序中需設置應激按鍵，以便發生緊急狀況時安縣緊急按鍵，加強對程序的保護。

2、設備狀態報警要點

熱風爐系統的所有設備均存在開關的信號，程序中預設開關信號為對應的狀態，程序發出開啟信號指令，程序設定等待時間范圍內，控制設備會反饋出和程序設置保持一致的信號，這時可判定為設備運行正常，反之則會發出警報信號。某一設備控制指令發出后，會處于原設備狀態時間>程序規定等待時間，此時程序會發出報警。換爐程序執行時，任何一個設備發出警報信號，熱風爐的程序均會停止，需要相關工作人員立即處理，以便及早接觸故障，降低安全事故發生率。

3、設備復位及自動悶爐要點

熱風爐現場設備，容易受到外界因素影響，導致閥門離開原位置，無法獲得實時的反饋信號。所以，應對控制程序自定義模塊進行完善，從而避免發生設備失誤情況。任何一座使用中的熱風爐在燃燒條件下，熱風爐的煙道溫度均在350°C左右，熱風爐程序則會實行悶爐處理，以此達到節省煉鐵成本的效果。

結語：提高高爐自動系統安全防護工作效率，需要實現設備自動控制，提高高爐自控系統安全防護性能。同時，還應準確掌握軟件、硬件的控制系統平臺，以及煉鐵工藝系統的情況，從而規范高爐系統安全操作，加大管控力度，發揮出現有資源的最大作用。

參考文獻：

[1]宗立杏，向以成，劉曉娟.智能潤滑系統在高爐爐頂設備中的應用[J].冶金設備，2017（S1）：123-126.

[2]葉海燕，宋明中，陳成.大型高爐除塵風機變頻PLC控制系統開發[J].寶鋼技術，2017（6）：67-71.

[3]李海波.天鐵高爐TRT自動控制系統的改進[J].天津冶金，2017（1）：28-31.