钢铁是我国社会发展的重要的材料,在钢铁生产中只有将炼钢工艺进行及时进行改造和创新,才能提高生产效率,提升钢铁的冶炼水平,从而提高生产能力,让钢铁的生产更符合工业发展的需求。在钢铁高炉生产中因为设备的问题而有很高的要求,需要设备长时间运行,这是极大的损耗和消耗,如果仍旧是粗放式管理,将不利于整体的发展。在这种情况下需要对高炉炼铁自动化控制系统进行及时的完善,确保冶炼自动化系统能够与现代技术结合,满足长时间工作的需求,实现对高炉作业的全过程监控。在炼铁高炉作业中使用自动化系统来提高工作效率来提升产品的质量水平,让其满足生产的需求。
1.新时期的炼铁高炉电气自动化设置情况
我国综合国力不断发展,对钢铁需求量不断提升,如工业建设、航天建设等等,人们对行业生产出来的钢铁质量要求越来越高。炼铁高炉是借助高炉自身以及相关的生产设备共同协作展开生产,实现生产冶炼。要想在同等分量当中冶炼出高质量的钢铁,就需要进一步提高冶炼自动化控制系统的优化,整体上提升冶炼效率,增强产品的质量水平[1]。在进行高炉作业的时候应该充分引进智能化和自动化和设备让设备展开连续的无人作业。在高炉运行中电气自动化控制系统多采用开放式的结构来进行设计,在高炉电气自动化控制中设计师为了提高自动化性能,尽可能在低成本的前提下来进行电气自动化设计,这样不仅仅能够提高工作效率,还可以减少在炼铁高炉中产生的资源浪费情况,推动企业实现长远的发展。在炼铁高炉作业中有效使用自动化技术,尽量完善整个系统实现效益最大化。在炼铁高炉中相关设备和新型设备均不在一个位置,所以需要采取合理措施进行规划,减少电缆等的使用,合理选择网络分层,结合PLC系统以及检测仪器,将炼铁高炉系统连接在一起,实现对电气控制系统和计算机操作中,和局域网结合起来,将所有采集到的数据记录在主操控计算机中,监控人员也可以根据数据不同提高运行设备的质量,对设备操作和及时调整,提高炼铁高炉运行稳定性。在设计的时候尽可能使用冗余设计,所有的生产模块和生产系统均可以带电插板避免设备出现问题。
2.自动控制系统的组成
2.1 自动化体系
在炼铁高炉作业中科学合理选择自动化控制系统十分关键,简单来讲是使用硬件设备和软件系统来实现对炼铁高炉作业中各种参数进行有效的控制,比如控制温度、风压等等,让工作人员清楚的明白高炉设备在工作当中具备的状态,一般情况下高炉作业都是借助电气监控设备、自动化监测仪表、显示器、计算机等设备实现自动化控制。在自动化系统中辅助系统是根据具体情况对难易程度的判断,这一类辅助设备有继电器、PLC系统、自动化系统的流程监督以及控制,监督和控制负责人员可以结合模拟画面或者是参考历史数据,了解设备运行的工作状态。如果设备在运转中出现问题,工作人员需要采取措施来处理问题保证设备的正常运转,同时也通过这种方式保证炼铁高炉操作人员的人身安全,远程操作设备运转、开关启停、阀门开关,这种方式也可以调整设备的生产情况,避免生产出现故障,而产生不良的问题[2]。
2.2 自动热风炉系统
在钢铁生产冶炼中,炼铁高炉想要政策运行,就需要在运作中配置三座或者是三座以上的热风炉。在进行作业的时候启动热风炉,燃烧后更换炉体,最后进行送风环节。在进行冶炼作业之前要进行冷风预热,保证冶炼需求的热风源源不断进入到炉内,让热风能够符合连续性工作的需求。在冷风进行预热的时候,通过热风炉在炼铁高炉中完成。根据热风炉的自身特征,可以发现将其分为全自动化、半自动化、人工操作流程,热风炉作业的时候选择全自动化,根据炉子特性来进行单独设置,对炉子的废气温度、拱顶温度进行设置,控制烧炉过程。全自动模式下还可以查看炉子的历史记录,通过对热风炉每天产生的废气温度和煤气流量等等产生的变化进行详细分析,有效保护炼铁高炉的工作效率,提升热风温度来减少系统工作的压力,减轻工作人员的压力。
2.3 供料系统
以某高炉为范例来进行分析,这种情况下就是高炉在顶部送料系统中要设置通讯电压和塑料绞车电机、转布电机等等。在设备运转的时候顶料系统是根据生产情况来进行调整。从一定程度上来看可以让炉顶的送料系统安全性和稳定性得到保证。变频器在供料系统当中的使用,能够充分调整电压电流,在短时间之内完成生产,让变频器进入到工作状态。炼铁高炉运转的时候实现全过程的监控,进入到设备中进行数据采集,通过CRT手动操控实现对生产系统的控制,保证系统操作的稳定和可靠。
2.4监控系统的自动化控制
在炼铁高炉电气自动化控制中,除了要进行基本生产运作的控制之外,也要实现对生产过程的全面监控,这样在很大程度上保证炼铁高炉的安全。一方面监控自动化系统在整个系统的运输中可以实现对原料输送、热风控制的采集和分析,一边整理数据一边和数据预设的标准进行比较,如果发现问题要立即采取措施来处理。另外监控自动化控制系统在收集数据的时候也可以将出现问题和故障的情况记录下来,通过各个系统之间的线路和其他的系统分享,让后续维修能展开,减少工作难度。需要注意在管理中引起对监控自动化系统的控制,在工作中需要合理分析,进行定期的检修和保养,避免运行中出现故障影响到系统的运行,保证生产顺利展开。
2.5 煤气净化系统
高炉生产的时候会产生大量的灰尘和废气,如果灰尘堆积比较多就会影响到设备运行,实际生产中需要及时清理设备上的灰尘和粉尘来保证设备的稳定运行。煤气净化控制系统工作原理是使用重力的来分离这些粉尘达到煤气净化的目标。要注意清理灰尘,避免灰尘过多而影响到除尘的效果。在生产运作中还要注意煤气净化控制系统的反吹、卸灰、自动控制等[3]。
3. 高炉炼铁工艺的改进对策
结合当前发展来看,高炉炼铁还存在诸多改进的方向,具体可按照几个方向展开:第一,提高管理者的专业素养,引进先进的自动化技术、智能技术和监测技术,这是当前发展的趋势。高炉运行指标虽然受到燃料质量的影响,受到设备等的限制,但是最关键还在于操作者的素质和水平。现代化背景下的高炉炼铁,需要让管理者具备冶金物理学的相关知识,掌握冶炼过程原理和本质,需要定期进行培训,引进现代化技术。第二,统一操作理念强化操作标准,目前企业基本上实现了这一个目标,今后这一管理需要和自动化技术结合起来提高整体的操作水平。最后,尝试引进先进的高炉监控技术,尤其是炉顶煤气分析系统。
结语:
综上所述,文章立足现状分析高炉炼铁过程中的相关作业内容,论述当前的高炉炼铁中引进自动化技术的过程,讨论这些技术的实现。在智能化和自动化背景下引进先进的技术,结合现代理念进行合理的分析,保证高炉炼铁作业顺利进行,是冶炼行业需要关注的重要内容。
参考文献:
[1]张毅. 炼铁高炉电气自动化系统基本配置及其功能和优点分析[J]. 中国金属通报, 2021, 000(008):102-103.
[2]陈令坤. 基于高效冶炼的高炉智能控制系统分析[J]. 冶金自动化, 2021, 45(3):9-9.
[3]王宏伟. 高炉出铁场除尘自动控制系统探讨[J]. 山西冶金, 2022(004):045-045.