冶金轉爐煉鋼自動化控制技術分析

霍建波 張偉華 辛樂凱

摘 要：冶金產(chǎn)業(yè)是工業(yè)化生產(chǎn)的重要基礎，冶金生產(chǎn)效率的提高能夠在工業(yè)化建設中發(fā)揮重要的積極作用。冶金自動化技術的應用和發(fā)展不僅是冶金行業(yè)自身發(fā)展的需求，也是我國工業(yè)化進一步發(fā)展的要求。冶金自動化技術是基于互聯(lián)網(wǎng)技術和計算機技術而對傳統(tǒng)冶金生產(chǎn)技術的升級換代，在冶金自動化技術之下，無論是生產(chǎn)管理還是生產(chǎn)控制都得到了提升和整合。面對生產(chǎn)技術的快速迭代，冶金自動化技術既要做好實際生產(chǎn)的應用，又要把握好其發(fā)展趨勢，進而充分發(fā)揮自動化技術對冶金生產(chǎn)的促進作用，實現(xiàn)冶金行業(yè)的健康發(fā)展。

關鍵詞：冶金轉爐;煉鋼;自動化控制

冶金轉爐煉鋼技術是一個復雜、多變的物理化學反應過程，在生產(chǎn)過程中持續(xù)進行測量是相對困難的，在對整個過程進行控制的過程中常規(guī)的控制模式無法滿足需要，而靠工作人員進行人工檢測并不能有效的進行實施檢測，會浪費很多人力和時間，并且檢測的過程不能保證。在這種情況下，自動化檢測技術應運而生，不但可以方便企業(yè)進行檢測和記錄，還可以保證鋼鐵的生產(chǎn)質量，減少和控制廢氣的排放量和成本支出。

一、 轉爐煉鋼自動化控制技術的簡介

當下被用于冶金生產(chǎn)的自動化技術主要是以PLC和DCS以及工業(yè)計算機技術為核心技術內容，同時在冶金生產(chǎn)模擬控制的過程中，對生產(chǎn)總線實現(xiàn)了系統(tǒng)優(yōu)化管理。在網(wǎng)絡技術的推動之下，目前的冶金自動化系統(tǒng)能夠用分布控制系統(tǒng)替代集中控制系統(tǒng)。（1）在生產(chǎn)控制領域，在回路控制中，冶金自動化系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對電爐和電極的智能升降，并采取連鑄結晶液位控制的手段來確保技術的完整性。此外，在加熱爐燃燒、軋機力控制等方面，冶金自動化控制系統(tǒng)都已經(jīng)逐漸形成了較為成熟的應用模式。（2）在生產(chǎn)管理領域，冶金自動化系統(tǒng)能夠對壓力、溫度等各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行及時有效的監(jiān)測和管理，生產(chǎn)技術的執(zhí)行性得到了充分的保障。

二、 冶金轉爐煉鋼自動化控制技術的使用價值

通過使用自動化控制技術可以提高冶金轉爐煉鋼的煉鋼質量穩(wěn)定性和工作效率，能夠有效的控制和減少成本的支出，降低對能源的消耗。不僅可以代替部分人工進行工作，還可以有效控制和減少因為人工出現(xiàn)的誤差和問題，提高了生產(chǎn)工作的整體效率。自動化控制技術的運用已經(jīng)被廣大鋼鐵企業(yè)接受和使用，提高了煉鋼的質量和效率，還可以進一步提高對于能源的利用率，配合煙氣干法除塵設備降低和控制廢氣的排放，使廢氣的排放達到國家標準。自動化的煉鋼轉爐技術通過動態(tài)的控制轉爐內的氣體，使系統(tǒng)和副槍檢測系統(tǒng)進行結合，提高了轉爐終點碳和終點溫度的命中率。在生產(chǎn)過程中應該盡量減少氧氣的用量，盡量避免和減少鋼水的氧化，進一步提高鋼水的生產(chǎn)質量，提高鋼的純靜度。煉鋼轉爐的自動化控制技術能夠滿足現(xiàn)階段鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的需要，對于企業(yè)的生產(chǎn)、管理、技術開發(fā)都起到了比較重要的作用，提高了煉鋼轉爐的自動化水平，使煉鋼轉爐朝著現(xiàn)代化和自動化的方向更近了一步。

三、 冶金轉爐煉鋼自動化控制技術

（一）PLC技術的應用

可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）技術在冶金領域中有著十分高的使用價值，能夠實現(xiàn)對大量電氣設備的控制以及管理，其對于增強冶金工作的效益有顯著的作用。在對料倉進行控制時，能夠選用PLC技術，運用PLC技術能夠實現(xiàn)基于PLC控制的自動上料系統(tǒng)的建設。完成對料車進行自主的啟動以及加速等功能。同時，運用PLC能夠實現(xiàn)對稱重系統(tǒng)的控制，鋼坯、鋼卷以及廢鋼等均需要進行稱重的，若是我們使用普通的電子秤進行測量，便會提高測量所需的成本，還有機會引起計數(shù)誤差。而PLC稱量系統(tǒng)在這里的使用，能夠做到及時地將稱量信息傳遞至整個管理系統(tǒng)中，確保整個生產(chǎn)管理工作的有效性。

（二）冶金轉爐煉鋼檢測技術

隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，先進生產(chǎn)技術的不斷研究，傳統(tǒng)的轉爐煉鋼技術已經(jīng)不符合現(xiàn)代自動化、智能化生產(chǎn)的需要。隨著現(xiàn)代信息技術和生產(chǎn)技術突飛猛進的發(fā)展，轉爐煉鋼的自動化技術也不斷被創(chuàng)新，新興的檢測技術被應用在轉爐煉鋼的過程中。轉爐煉鋼的檢測技術主要被分成了兩個部分，一個是副槍檢測技術，一個是廢氣分析檢測技術。這兩種技術通過檢測儀表可以對轉爐煉鋼過程中的液面高度、熔鋼的成分、熔鋼的溫度和爐渣的化學成分進行記錄和分析，能夠實時地檢測和控制生產(chǎn)過程中的溫度，根據(jù)轉爐的熱平衡、氧平衡、鐵平衡和渣平衡，為輔料、冷料或補熱劑的添加;吹氧量的計算提供技術參考。

（三）冶金電氣自動化控制技術的應用

在現(xiàn)實生活中，我們可以通過有結合相關的電氣自動化元件，實現(xiàn)將電氣自動化技術運用至冶金領域中，以保障冶金生活的順暢與安全，降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效益起著積極的意義。

（四）冶金煉鋼中人工智能技術的應用

現(xiàn)如今，人工智能技術被應用在各個行業(yè)各個領域，方便了人們的生產(chǎn)和生活，也廣泛應用在了轉爐煉鋼中。冶金轉爐煉鋼中的人工智能技術就是指應用先進的計算機技術來對人的行為和思維進行模擬。在進行轉爐煉鋼的過程中，人工智能技術可以幫助工作人員減少工作量，在一些過程中可以代替人工進行工作。人工智能技術通過計算機進行計算和模擬，可以減少人工的投入，也可以減少時間上的消耗，可以精準的進行計算工作和人工替代工作，從而提高轉爐煉鋼的工作效率，使鋼鐵企業(yè)朝著自動化、智能化、可持續(xù)化的方向發(fā)展。

四、 結束語

冶金自動化技術是實現(xiàn)冶金行業(yè)發(fā)展的重要手段，雖然冶金自動化技術取得了快速發(fā)展，但是和世界先進水平相比依然有一定的距離，在實際的發(fā)展過程中也出現(xiàn)了一些問題，為了推動冶金行業(yè)的健康發(fā)展，應該把握冶金自動化技術的發(fā)展趨勢，提高冶金自動化技術的應用效率。

參考文獻：

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[2]陳廣文，李修偉.冶金企業(yè)電氣自動化儀表與自動化控制分析[J].中外企業(yè)家，2018（32）：111.

[3]楊馥羽.冶金企業(yè)電氣自動化儀表與自動化控制分析[J].中國金屬通報，2018（10）：51+53.

作者簡介：

霍建波，張偉華，辛樂凱，德龍鋼鐵有限公司。