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电气自动控制系统在炼铁高炉中的应用分析

姜涛

广东韶钢松山股份有限公司炼铁厂

摘要: 在我国社会主义经济快速发展和工业科学生产技术水平不断提升的巨大时代背景下,工业生产对于优质钢铁等原材料的质量需求正在不断扩大增加,传统的大型炼铁企业高炉质量控制管理系统已经基本无法完全满足炼铁工作量的需求。本文从我国炼铁企业高炉炉顶自动化供料系统、高炉燃料炉顶电气供料控制系统、自动能源热风炉供料系统以及自动能源监控锅炉系统几个关键方面深入着手,对我国炼铁企业高炉炉顶电气自动能源控制管理系统的主要组成功能展开深入分析,并在此文的基础上,对我国炼铁企业高炉炉顶电气自动能源控制管理系统的能源配置技术分析与智能升级三个方向问题作出深入思考。
关键词: 炼铁;高炉;电气自动控制系统
DOI:10.12721/ccn.2022.157030
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科技的不断创新快速发展,为了进一步大大提升我国炼铁企业高炉的设备工作效率,电气自动高炉控制管理系统被广泛的用于应用在炼铁高炉下的炼铁设备工作中,大大降低了高炉工作人员生产数量与设备生产成本上的投入。

一、应用案例分析

韶钢设备智能运维系统建设(二期)之炼铁厂高炉及焦化大型机组,高炉上料皮带及大型机组系统特点是线长、面广、点多,日常点检的工作负荷一直比较高。一旦这些设备发生故障,直接影响高炉生产。而这些皮带机的故障主要集中在滚筒、减速机、电机、风机等。目前在这些设备上都没有相应的检测手段,只能靠人工巡检来把握设备状态,点检方法落后,人工、定性为主,量化少,无法实现设备状态的预知、预判及跟踪管理。

为适应今后的环保要求,未来大多大型机组、皮带机通廊、转运站等进行了全封闭,料进棚、煤进仓,从环境的角度看,整体环境面貌一新,但是从设备维护的角度看,由开放式改为全封闭,受到空间、位置、设备布局等多重因素的影响,极大地增加了点检的日常工作负荷、检修难度和时间。通过这一案例的问题,更能体现出电气自动控制系统在炼铁高炉中的应用。

1.1现场设备管理现状

由于操作台集控智慧制造项目的实施,导致原来由操作人员承担的设备巡检效果受到限制或存在缺失现象。

1.2存在问题

1.2.1缺少基于模型的故障预警、诊断分析功能

目前现有系统检测数据类别少、功能单一,智能化程度不足,无法精确预警与诊断故障;目前仅仅提供单一阈值保护,无法提前预警趋势变化;缺少基于模型的故障预警、诊断分析功能,无法实现故障判断、定位。

1.2.2部分设备缺少监控技术手段,无法量化把握其变化趋势

大多采用常规运维,设备日常点检手段缺乏、主要依靠人工检测,包括五感、简易工具和离线检测,五感定性多;经验判断多,量化趋势预测少;维护方案无法自动生成。

1.2.3缺少关联系统整合,数据没有互联,呈“孤岛”状,无法共享

检测系统各自相对独立,运行数据局限在单体设备区域或相关机组区域本地,未共享分析,导致人员管理范围受限制;设备运行状态的PLC、DCS数据利用不足,仅仅停留在中控画面,主要供生产操作用,没用远程共享。未真正从设备管理角度,挖掘其应用价值;设备运行数据未能在统一平台上集成,管理部门较难掌握真实信息,较难形成系统最优的维修计划。

1.2.4缺少于操作台远程集控相适应的设备管控技术支持工具

公司智慧制造快速推进,机组、产线生产操作台集中监控,机组现场缺乏人员,原本由操作工承担的日常点检无法及时开展,无法及时准确掌握设备状态。

1.3对策提出

1、公司已建立面向全公司的设备智能运维平台,为接入各厂部产线设备创造了条件。

2、设备管控技术升级,通过设备管控技术升级,以适应“少人化”、“集控化”、“一键化”的新要求。

二、炼铁厂高炉的电气自动化及控制管理系统的功能组成

通过以上案例也可以看出,其高炉的电气自动化控制系统的组成主要包括:

2.1高炉电气自动化控制系统

高炉内部自动化监控系统的主要功能是对高炉内部原料管理反映出的情况,可以进行及时过程监控,可以有效率地保证炼铁高炉内部操作人员的高度稳定性与工作可靠性,同时进一步提升高炉生产安全,使得高炉相关的工作管理可以更加顺利进行。

2.2 高炉炉顶供料系统

在具体实际应用研究过程中,高炉和在炉顶单层供料传动系统控制下的高炉上料和卸料车大多数所采用的设备是变频交流——直流——变频交流的高速变频传动调速电机控制传动系统。这类变频控制切换系统一般可以通过结合实际高炉下的炼铁工作情况,适当设置增加一台开关变频切换器或者一台切换柜,以此应用来有效保证电动开关变频切换的工作及时性与操作灵活性。这种系统设计管理方式,可以在充分保证系统正常运行工作可靠性的必要基础上,实现设备工作的正常持续顺利开展。

2.3 热风炉系统

热风炉控制系统主要是高炉中电气自动运行控制系统的技术基础及其组成功能部分之一,在热风炉中的预热操作环节中,可以大致分为全功能自动化、半自动化以及人工手动操作三种预热类型。其中的完全自动化预热控制操作在整个系统实际应用中仍然具有明显的技术优势,工作人员不仅可以直接借助对大型拱顶温度与大型废弃温度结合实施的有效温度设定,实现对系统整合后的高炉大型炼铁预热过程系统中的有效合理化温度控制。

2.4 自动监控系统

自动数据监控处理系统在具体的各种高炉设备炼铁现场工作中,所需要起到的监控作用主要就是对各种高炉设备炼铁现场的一系列自动数据处理信息系统进行科学的处理分析,同时可以结合现场的实际工作情况,选择出最适合的数据处理方式。自动检测监控控制系统软件作为高炉设备电气自动监测控制器的系统结构中的重要部分组成的一部分,不仅我们需要对炼铁高炉的电气运行安全状态情况进行实时的自动监控,在有效保证我国炼铁企业高炉设备电气自动监测控制器的系统稳定性和运行安全方面也一直发挥着一个不可充分代替的重要主导作用。

三、炼铁高炉电气自动控制系统的配置分析与升级方向

3.1高炉设备电气自动动化控制管理系统的基本配置应用情况

现代化的大型炼铁厂和高炉主要设备是由远程检测器和仪器、plc远程控制管理系统、电气系统、远程管理器和计算机等几个部分共同组成。检测系统仪器设备、电气化系统硬件设备以及电气控制管理系统软件设备几者之间也都需要通过手动缆线连接实现自动连接,在具体的技术应用开发过程中,为了最大化的程度上有效降低系统设备维护者在成本上的投入,减少高炉设备养护维修管理人员的维护工作量与降低维修管理难度,应该充分结合我国炼铁行业高炉设备电气自动检测控制系统设备运行的实际应用情况,合理安排减少使用缆线的设备使用量。炼铁企业高炉主站电气工程自动化管理设备主要功能是按照互联网络建立分支管理体系,利用联络网线或者网络光纤将高炉主站与其他分站两者之间进行相互连接。

3.2炼铁高炉电气自动控制系统的发展升级方向

高炉生产电气自动过程控制管理系统为了充分符合炼铁高炉企业炼铁的实际高炉生产应用特点,大多数都会考虑选择开放式的整体结构设计系统类型,炼铁企业高炉生产电气自动过程控制管理系统,在实际设计应用过程中最为基本的性能要求就是系统正常运行的工作稳定性与使用安全性,在具备满足实际高炉生产应用需求的功能同时,也同样要求其具备相对较高的性价比。近年来,随着我国社会主义经济的不断高速健康发展,科学性和技术水平已经得到了显著进步提升,电子信息控制技术在各个领域企业中的广泛应用均已经取得了非常不错的发展成绩,电气自动动化控制管理系统在这一技术发展创新浪潮的强烈影响下,也在不断的产业升级与技术创新,智能化操作模式逐渐发展成为现阶段我国炼铁行业高炉设备电气自动化控制管理系统的技术发展重要方向。通过利用互联网信息技术、远程控制智能终端以及系统智能化对电子电器设备的远程接入等多种方式,可以轻松实现对整个炼铁企业高炉的电气全方位自动控制。在信息网络时代信息管理技术逐渐逐步发展成熟的信息时代背景下,自动化控制系统以及其他相关关键技术功能可以通过实现彼此之间的相互联动融合,促进我国炼铁企业高炉设备电气自动过程控制管理系统技术功能的不断发展优化和逐步完善,使得该控制系统所需要涉及应用到的技术功能更加丰富、应用覆盖范围进一步更加扩大、取得的实际应用推广效果更加客观,在有效地地提升我国炼铁企业高炉设备电气自动过程控制管理系统设备运行时的稳定性与使用安全性的强大同时,节约能源大量消耗与增加人力资源大量投入,推动炼铁生产经营企业的进一步健康发展。

3.3建立并使用一套有效的可以实施的生态监测方法

如果有需要继续加强对影响全球自然生态环境的各种长期持续动态保护调控管理监测,加强对影响全球自然生态的长期持续保护演化发展趋势的静态调控监测。要做到想有效加强对地区生态环境的及时动态综合监测管理需要切实做到以下几点:①加强生态环境自动监测管理过程中不仅要完全依靠3s分析技术,对动态监测数据分析进行及时的综合分析,同时还要利用3s分析技术对影响因子监测专题数据进行综合分析。②就需要首先建立一个生态环境中的动态定量监测数据模型,实现动态定量数据表述、定量分析结果等并落实在每一个信息空间中的位置。③需要建立一套有效的并且可以长期实施的农村生态环境监测管理方法,同时还需要将这些有效的监测方法,按时按地推广应用到农村基层的生态环境监测站,逐步提高目前我国农村整体的农业生态环境质量监测管理水平。

四、结束语

综上所述,在我国炼铁工业领域快速发展的大过程中,炼铁工业高炉设备电气自动过程控制管理系统的广泛应用,在有效保证我国钢铁工业生产过程质量和不断提升炼铁高炉电气冶炼设备工作效率等多个关键方面上都发挥着不可忽视的重要指导作用。炼铁行业高炉电气自动过程控制管理系统的广泛应用,除了可以有效降低我国钢铁高炉冶炼加工过程生产中的主要能源消耗之外,还可以进一步有效保证我国炼铁高炉生产的长期经济效益。在具体的实施工作中,只有切实加强提高对我国炼铁行业高炉设备自动化管理系统的专业认识,才能更好的有效保证推动我国炼铁设备行业的健康持续稳定健康发展。

参考文献:

[1]曾志良.分析炼铁高炉的电气自动控制系统[J].电子世界,2018(24):170.

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[3]武伟.炼铁高炉的电气自动控制系统探究[J].科技创新与应用,2019(11):136-137.