自動(dòng)化儀表技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中節(jié)能減排的應(yīng)用

王鋒

摘要：鋼鐵行業(yè)是我國不可缺少的重要行業(yè)之一，在很大程度上推動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。現(xiàn)如今，我國存在較為嚴(yán)重的環(huán)境問題，資源相對緊缺。而與鋼鐵相關(guān)，特別是煉鐵的高爐工藝具備能源消耗高、環(huán)境污染重等特點(diǎn)，對自然生態(tài)環(huán)境與能源造成了較大影響。自動(dòng)化儀表科學(xué)技術(shù)的有效應(yīng)用能夠有效減少鋼鐵行業(yè)在生產(chǎn)管理過程中污染物質(zhì)的排放、自然能源的消耗，以便建立綠色環(huán)保的經(jīng)營管理模式，為生態(tài)環(huán)境的營造與保護(hù)起到一定良好作用。本文結(jié)合相關(guān)資料，對自動(dòng)化儀表技術(shù)展開討論，并對其在鋼鐵行業(yè)中的節(jié)能減排應(yīng)用進(jìn)行具體分析，為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表技術(shù);鋼鐵行業(yè);節(jié)能減排;應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)水平的大幅度提升為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排發(fā)展帶來了新的契機(jī)，傳感器系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用普及造就了自動(dòng)控制儀表科學(xué)技術(shù)的開發(fā)與實(shí)踐，有效推動(dòng)了鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排機(jī)制。隨著我國社會(huì)的多元化發(fā)展，鋼鐵行業(yè)作為我國的重要行業(yè)之一，在擁有良好發(fā)展前景的同時(shí)也面臨著巨大壓力，國家對其的行業(yè)要求不僅僅是產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，通過節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展也鋼鐵行業(yè)需要重視的重點(diǎn)任務(wù)之一。目前大部分鋼鐵及鋼鐵周邊企業(yè)都將經(jīng)營重點(diǎn)放在了企業(yè)效益上，而忽視了綠色環(huán)保的環(huán)境質(zhì)量問題，相關(guān)鋼鐵企業(yè)應(yīng)明確及重視自動(dòng)化儀表科技技術(shù)，積極配合國家節(jié)能減排發(fā)展要求。

一、 鋼鐵行業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表的主要類別

（一） 物位儀表、氣體分析儀表

自動(dòng)化儀表中的物位儀表在應(yīng)用中應(yīng)按照不同使用對象采用相應(yīng)的操作形式。而氣體分析儀表主要用于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在的各類氣體含量檢測。兩種儀表在應(yīng)用過程中應(yīng)利用有效計(jì)量方式進(jìn)行記錄與測算，以便相關(guān)管理人員將鋼鐵行業(yè)在生產(chǎn)管理過程中所排放的有害物質(zhì)實(shí)時(shí)掌握。在處理鋼鐵行業(yè)所排放的有害物質(zhì)時(shí)，可以通過電子型分析儀表將其妥善處理，進(jìn)而在一定程度上實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排[1]。

（二） 流量儀表、溫度儀表

自動(dòng)化儀表中的流量儀表在鋼鐵行業(yè)中的主要作用是在鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)管理過程中，對其中的能源介質(zhì)與信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，此類儀表在鋼鐵行業(yè)中具有較大影響力。流量儀表在使用過程中涉及范圍較廣，例如資源的開發(fā)、運(yùn)輸、制造、加工等，其具備一定的安全性，能夠?qū)︿撹F行業(yè)的管理與生產(chǎn)實(shí)施多方面把控，以便相關(guān)管理人員有效掌握有害物質(zhì)的排放情況。與此同時(shí)，自動(dòng)化儀表中的溫度儀表也具備一定穩(wěn)定性，能夠利用熱電阻及時(shí)掌握生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)材料以及水的常規(guī)溫度，如圖1所示。

二、自動(dòng)化儀表科技技術(shù)應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)中的意義

（一） 確保企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)效率

鋼鐵生產(chǎn)過程是典型的“三流一態(tài)”的煤鐵化工工藝，涉及到很多生產(chǎn)子過程的有機(jī)耦合，只有準(zhǔn)確掌握各個(gè)過程的工藝參數(shù)，才能保證整個(gè)工藝過程的順行。對各種參數(shù)的測定只能通過性能穩(wěn)定的自動(dòng)化儀表技術(shù)[2]。

（二） 確保企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定性與安全性

鋼鐵生產(chǎn)涉及到高溫、高壓和有毒有害氣體產(chǎn)生及排放等諸多環(huán)節(jié)，使用自動(dòng)化儀表可提前進(jìn)行預(yù)警，避免出現(xiàn)有毒有害物質(zhì)泄漏、溫度過高或壓力過大等情況，并由相關(guān)工作者進(jìn)行及時(shí)處理，以免給企業(yè)、社會(huì)造成巨大損失。

（三）降低相關(guān)企業(yè)人員的工作強(qiáng)度

以往我國很多鋼鐵企業(yè)并未重視自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用，在生產(chǎn)過程中，需要人工檢測溫度、壓力等生產(chǎn)參數(shù)。這些人工檢測不僅工作崗位危險(xiǎn)性較高，而且獲得的檢測結(jié)果準(zhǔn)確度不夠高，還需要工作人員具備豐富工作經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)水平。

三、自動(dòng)化儀表技術(shù)在鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排中的應(yīng)用策略

（一） 智能應(yīng)用

實(shí)施智能控制時(shí)不需要實(shí)時(shí)掌握主要控制對象模型，相關(guān)企業(yè)操作人員只需要了解相關(guān)技術(shù)知識(shí)即可。智能控制技術(shù)能夠?qū)嵤┯诜菙?shù)學(xué)過程中。現(xiàn)如今，我國的模糊控制、自動(dòng)化系統(tǒng)以及神經(jīng)元網(wǎng)控制機(jī)制等諸多智能技術(shù)已充分應(yīng)用在結(jié)晶器、熱風(fēng)爐等產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，并取得了良好成效。鋼鐵企業(yè)利用科學(xué)合理的智能控制系統(tǒng)，不僅能夠大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量與效率，也能夠有效避免生產(chǎn)過程中存在的諸多隱患，例如，產(chǎn)品非線性、多變性以及隨機(jī)性，因此，自動(dòng)化儀表的智能控制系統(tǒng)被廣泛關(guān)注與應(yīng)用[3]。

（二） 現(xiàn)場總線系統(tǒng)應(yīng)用

現(xiàn)場總線系統(tǒng)主要作用是能夠有效保證自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用，現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息傳輸具備一定穩(wěn)定性、開放性，其數(shù)字化系統(tǒng)能夠雙向串行總線，利用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⑵溲由斓絻x表之中，以便確保前期由總線控制的設(shè)備DSC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)儀表功能轉(zhuǎn)移。鋼鐵企業(yè)可以利用總線系統(tǒng)對FCS系統(tǒng)實(shí)施一定控制，以便完成控制與測算的一體化技術(shù)[4]。有效保證鋼鐵生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、系統(tǒng)性與安全性，降低中央控制系統(tǒng)的設(shè)備壓力，充分發(fā)揮系統(tǒng)的智能化功能。

（三）提高能源利用效率

？在能源利用率方面，鋼鐵行業(yè)仍然具有提升的空間，鋼鐵行業(yè)在鍛鋼過程中需要強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排技術(shù)的推廣，達(dá)到二高，一低的效果。二高、一低主要是指回收利用能源，促進(jìn)二次能源好水平利用。在具體的實(shí)際過程中，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）普及以及推廣有效的生產(chǎn)流程，發(fā)展節(jié)能減排工藝技術(shù)。主要的節(jié)能減排技術(shù)包括煤氣均壓回收技術(shù)、高爐爐頂余壓發(fā)電技術(shù)、水泵三元節(jié)流技術(shù)、燒結(jié)煙氣內(nèi)循環(huán)技術(shù)等，在后續(xù)發(fā)展過程中，不斷地發(fā)展這些技術(shù)，促使技術(shù)的作用得到充分地發(fā)揮。（2）進(jìn)一步完善節(jié)能減排技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在促進(jìn)行鋼鐵產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中，其使用的技術(shù)主要包括：高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)、降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)、余熱蒸汽綜合利用技術(shù)、燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)技術(shù)。（3）研發(fā)并關(guān)注節(jié)能減排的最新技術(shù)，處理加強(qiáng)技術(shù)研究以及投入之外，鋼鐵行業(yè)還需要加強(qiáng)能源管理，促使能源管理技術(shù)水平提升，對自身企業(yè)的能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，電力系統(tǒng)節(jié)能的潛能仍是比較可觀的。

四、結(jié)語

總之，在鋼鐵生產(chǎn)管理過程中，應(yīng)有效利用科學(xué)的自動(dòng)化儀表科技技術(shù)，以便在增強(qiáng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率的同時(shí)減少自然能源消耗、降低有害物質(zhì)排放量。相關(guān)鋼鐵及其周邊企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表技術(shù)，不斷實(shí)施節(jié)能減排機(jī)制，還能夠提升企業(yè)的總體競爭力度，確保企業(yè)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜輝，趙繼東，趙曉鵬，哈君，王天杰，李順，趙艷.自動(dòng)化儀表技術(shù)在鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的應(yīng)用[J].冶金能源，2019，38（05）：60-62.

[2]張劍.工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（17）：48.

（作者單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司）