董保亮
【摘 要】在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提升的背景下,對(duì)鋼鐵的需求量呈現(xiàn)出逐年提升態(tài)勢(shì),由此也帶動(dòng)了金屬冶金行業(yè)發(fā)展速度不斷提升。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼鐵材料的需求量,冶金行業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中充分依托于現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)自身生產(chǎn)方式不斷革新,以實(shí)現(xiàn)提升自身產(chǎn)能的目的。基于此,本文將針對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用相關(guān)問題進(jìn)行研究,希望對(duì)行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員提供參考意見。
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煉鋼;自動(dòng)化;電氣控制
引言:
隨著科學(xué)技術(shù)以及國家發(fā)展速度不斷提升,社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼鐵材料的需求量大幅提升,為鋼鐵行業(yè)提供巨大機(jī)遇,同時(shí)科學(xué)技術(shù)的不斷革新為鋼鐵企業(yè)優(yōu)化自身生產(chǎn)技術(shù)提供有利條件支持,在二者的共同作用下,我國鋼鐵企業(yè)的規(guī)模以及產(chǎn)能均得到大幅提升,而此情況也對(duì)鋼鐵冶煉工藝控制提出了更高的要求。由此,行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員將現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)融入到電氣控制工作之中,一方面實(shí)現(xiàn)了提升生產(chǎn)效率的要求,另一方面也達(dá)成控制資源消耗的要求。由此,加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼新型自動(dòng)化電氣控制的研究,為推動(dòng)鋼鐵生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升提供有力支持。
一、轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)概述
轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理即是間廢鋼、鐵水、鐵合金等作為原料,利用鐵水自身產(chǎn)生的熱量形成高溫環(huán)境,為鐵合金、廢鐵原料等相融合提供必要條件,并在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼環(huán)節(jié)的工藝。此工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)性、復(fù)雜性特征,控制變量極為繁雜的同時(shí),對(duì)控制精度的要求達(dá)到嚴(yán)苛的程度。因此,在實(shí)際利用此工藝進(jìn)行生產(chǎn)過程中需要充分依托于現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì),易達(dá)成煉鋼目的[1]。
轉(zhuǎn)爐煉鋼相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)主要包含控制技術(shù)、人工 智能技術(shù)和煉鋼模型三部分內(nèi)容。此類技術(shù)以計(jì)算機(jī)技 術(shù)為基礎(chǔ)媒介,可針對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果,完成廢氣過多、原料不足、溫度超標(biāo)等各種生產(chǎn)狀況的自 動(dòng)化調(diào)整,從而維持整個(gè)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定,確保轉(zhuǎn)爐煉鋼 生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
二、轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(一)煉鋼效率顯著提升
近年來,我國發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),在此背景影響下,我國政府開始推進(jìn)供給側(cè)改革進(jìn)程,對(duì)于轉(zhuǎn)爐煉鋼方面也提出了提高產(chǎn)能、降低資源消耗的要求。由此,將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與轉(zhuǎn)爐煉鋼之中是社會(huì)背景提出的大要求,而從實(shí)際應(yīng)用層面分析,自動(dòng)化技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)生產(chǎn)整個(gè)流程進(jìn)行控制,并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,有效避免了人力操作失誤產(chǎn)生的生產(chǎn)流程延長、產(chǎn)品質(zhì)量不合格等問題,最大限度避免不必要的資源以及時(shí)間浪費(fèi),進(jìn)而成本控制目標(biāo)[2]。同時(shí)通過利用計(jì)算設(shè)備可以對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及模型進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的記錄,并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行相應(yīng)挑戰(zhàn),確保材料應(yīng)用效果滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求,最終達(dá)成提升生產(chǎn)效率的目的。
(二)煉鋼質(zhì)量得到顯著提升
從轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化實(shí)際發(fā)展情況分析,連續(xù)分析系統(tǒng)以及副槍測(cè)溫系統(tǒng)使其兩大根本特性,在實(shí)際應(yīng)用過程中可以根據(jù)計(jì)算模型對(duì)煉鋼流程中產(chǎn)生的溫度以及氣體最高限度進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)。依托于這種特性可以及時(shí)采取相應(yīng)氣體不吹方式以實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)物與氧氣接觸面積,最終達(dá)成提升鋼材煉制質(zhì)量的目的。同時(shí)在應(yīng)用依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)過程中,可以有效保障煉鋼流程的科學(xué)性以及有序性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大限度地降低不良因素的影響,提升轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的效率以及質(zhì)量[3]。除此以外,隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的逐步完善與成熟,煉鋼過程中產(chǎn)生的消耗也會(huì)隨之減少,最終達(dá)成提升生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的目的。
三、轉(zhuǎn)爐煉鋼電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用
(一)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置電氣控制
通常情況,轉(zhuǎn)爐煉鋼電氣傳動(dòng)過程中主要應(yīng)用方式涵蓋公共直流母線模式以及傳統(tǒng)一對(duì)一模式。通過對(duì)二者各項(xiàng)特性進(jìn)行橫向比較可知,后者可靠性以及調(diào)速明顯優(yōu)于前者,因此也得到更為廣泛的應(yīng)用。以電氣控制為例,在實(shí)際操作過程中可以通過變頻器落實(shí)其控制功能,具體實(shí)現(xiàn)過程涉及以下兩個(gè)方面:其一,針對(duì)帶編碼器的矢量控制而言,需要利用動(dòng)態(tài)設(shè)備配合實(shí)現(xiàn);其二,針對(duì)無編碼器的矢量控制需要應(yīng)用風(fēng)機(jī)水泵等簡單設(shè)備。系統(tǒng)傳動(dòng)控制實(shí)際開展過程中通常要求四個(gè)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)需要注意的一點(diǎn)是確保其扭矩保持同步,否則會(huì)導(dǎo)致平衡效果難以達(dá)成預(yù)期成效,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)負(fù)荷出現(xiàn)失衡態(tài)勢(shì)[4]。
所以在具體的生產(chǎn)過程當(dāng)中,電氣技術(shù)人員一定要對(duì)其高度重視,如果系統(tǒng)應(yīng)用的是一對(duì)一較為傳統(tǒng)的方法,就可以在裝置上完成“主- 從”的控制方法。所有的傳動(dòng)裝置完全確定后,電氣技術(shù)人員要利用對(duì)應(yīng)的編碼器,將信號(hào)進(jìn)行主動(dòng)引入,通過調(diào)節(jié)器將裝置對(duì)應(yīng)的電流,同時(shí)完成傳動(dòng)裝置的信號(hào)輸出,這樣四臺(tái)電機(jī)在同等的狀態(tài)之下能夠同步運(yùn)行,可以確保設(shè)備運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性和可靠性。
(二)電氣自動(dòng)化設(shè)備管理
現(xiàn)階段冶金行業(yè)自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn),系統(tǒng)完善的自動(dòng)化設(shè)備管理制度已經(jīng)初步建成,一定程度上可以滿足煉鋼工序相關(guān)流程定期維護(hù)以及保養(yǎng)的目的,確保其長期穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。在具體開展設(shè)備管理工作過程中,利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)開展設(shè)備檢測(cè)工作可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并據(jù)此開展精準(zhǔn)化檢修工作,確保設(shè)備隱患得以及時(shí)排除。同時(shí)利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線診斷,在發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題后自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號(hào),提醒運(yùn)維人員進(jìn)行檢修,確保設(shè)備始終保持安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
(三)氧槍電氣控制
氧槍交換技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的新興生產(chǎn)技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過程中,通過對(duì)氧槍對(duì)應(yīng)的變頻設(shè)備進(jìn)行控制可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)切換氧槍的操作。連著設(shè)備之間的關(guān)系為互為備用關(guān)系,一旦煉鋼流程中其中一個(gè)設(shè)備產(chǎn)生故障,可以在不移動(dòng)車臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)氧槍設(shè)備互換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)運(yùn)行成效的目的,確保煉鋼各項(xiàng)流程有序開展且不受影響[5]。
(四)強(qiáng)化原料管理力度
鋼鐵企業(yè)在實(shí)際進(jìn)行廢棄物管理過程中應(yīng)注意到的一點(diǎn)是,必須加強(qiáng)對(duì)其成分以及最終冷卻效果的重視程度。從實(shí)際煉鋼生產(chǎn)流程分析可知,廢鐵主要為轉(zhuǎn)入二次系統(tǒng)過程中產(chǎn)生,即煉鋼及報(bào)廢系統(tǒng)之間存在較為緊密的關(guān)聯(lián)性,由此在廢鐵進(jìn)入系統(tǒng)后需要工作人員編制科學(xué)系統(tǒng)的反饋制度,具體內(nèi)容應(yīng)涵蓋種類、型號(hào)等多個(gè)方面,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升管理力度,強(qiáng)化二次應(yīng)用效果的目的。為了提升廢鋼的實(shí)際利潤率,在轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼記錄當(dāng)中,要對(duì)廢鋼的實(shí)際來源進(jìn)行檢測(cè)并作出分類,主要可以將其分為高堿度和低堿度的鋼包渣以及轉(zhuǎn)爐渣。在實(shí)際分類之后,能夠?qū)⒎床榈木唧w類型和具備的作用進(jìn)行良好的管理,確保精準(zhǔn)進(jìn)行回收和利用。
總結(jié):
綜上所述,在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)之中,從實(shí)際應(yīng)用效果分析,相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用不僅有效提升生產(chǎn)效率,同時(shí)也有效降低職工工作負(fù)荷。因此,企業(yè)方面應(yīng)注意進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究力度,強(qiáng)化轉(zhuǎn)爐電氣控制、設(shè)備自動(dòng)控制等多個(gè)方面的自動(dòng)化研究力度,推動(dòng)一鍵煉鋼目標(biāo)實(shí)現(xiàn),為提升鋼鐵企業(yè)智能化、自動(dòng)化提供有利條件支持。
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