姜兆友

摘 要 冶金行業(yè)當(dāng)中對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效利用，很大程度上對(duì)該行業(yè)的質(zhì)量提升和生產(chǎn)效率的提高能夠產(chǎn)生非常積極的影響。因此，冶金行業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的研究和分析，目的在于為促動(dòng)行業(yè)發(fā)展尋求更多的技術(shù)支持。本文中筆者就將圍繞這一話題展開(kāi)論述，以期相關(guān)研究?jī)?nèi)容能夠?yàn)閺V大工作人員帶來(lái)一定的參考和啟示。

關(guān)鍵詞 冶金行業(yè) 電氣自動(dòng)化 傳感器 溫度控制

中圖分類號(hào)：TF1;TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）09-0017-02

社會(huì)的快速發(fā)展會(huì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，作為工業(yè)領(lǐng)域的重要分支，冶金行業(yè)往往會(huì)跟隨技術(shù)的前行而不斷應(yīng)用新設(shè)備和新技術(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)就是其中頗為重要的一項(xiàng)。它的存在能夠幫助冶金行業(yè)獲得更好的發(fā)展，能夠促使其改進(jìn)現(xiàn)階段存在的問(wèn)題和不足，實(shí)現(xiàn)突破。而且隨著時(shí)間的推移，一些融合了先進(jìn)技術(shù)的新理念和新思維也會(huì)出現(xiàn)在這一行業(yè)當(dāng)中，為冶金工藝的提升提供更多的可能性。

1 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵性作用

冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用主要是基于一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電子信息技術(shù)，對(duì)于冶金過(guò)程、細(xì)節(jié)以及相關(guān)要素進(jìn)行操控，保證即便是在人數(shù)不足的情況下，依然可以按照原有的流程設(shè)置進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)作。而且隨著自動(dòng)化控制軟件的研發(fā)以及工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)在整個(gè)冶金生產(chǎn)過(guò)程中扮演的角色越來(lái)越明顯，也促使了有關(guān)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)和軟件的研發(fā)和興起，如此很大程度上降低了人工操作失誤出現(xiàn)的概率。尤其在管理和控制質(zhì)量、應(yīng)用水平以及運(yùn)行效率方面，其可以借助電氣自動(dòng)化技術(shù)，創(chuàng)造出更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。而且將人工操作逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化操作，有助于提高國(guó)有品牌和企業(yè)的領(lǐng)軍能力，在降低成本、節(jié)約能源的同時(shí)，更獲得生產(chǎn)效率的全面提升。以節(jié)能環(huán)保為重要指向，對(duì)產(chǎn)品的流程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，能夠確保各個(gè)設(shè)備得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工作效率顯著提升。[1]

2 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的目標(biāo)以及具體應(yīng)用策略

2.1 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用會(huì)反饋在整個(gè)冶金過(guò)程的各個(gè)階段，具體內(nèi)容如下：

2.1.1 選礦過(guò)程的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

該過(guò)程所涉及的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)主要包括球磨控制技術(shù)、礦漿輸送系統(tǒng)控制技術(shù)，恒力矩控和擠壓破碎技術(shù)。

2.1.2 燒結(jié)過(guò)程的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

其主要包括燒結(jié)過(guò)程控制技術(shù)、燒結(jié)礦水分控制技術(shù)以及返礦槽位控制技術(shù)。

2.1.3 高爐過(guò)程的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

其主要包括軟融帶預(yù)測(cè)技術(shù)、爐況判斷及操作預(yù)測(cè)技術(shù)、爐熱指數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)、爐底侵蝕預(yù)測(cè)技術(shù)、含硅量預(yù)測(cè)技術(shù)、熱風(fēng)爐炊燃燒氣體流量設(shè)定及操作預(yù)測(cè)技術(shù)等。

2.1.4 青煉過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)

其主要包括合金元素計(jì)算技術(shù)、靜態(tài)脫碳技術(shù)以及升溫技術(shù)、噴粉量計(jì)算技術(shù)等。

2.1.5 車轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的自動(dòng)化技術(shù)

其主要包括轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)技術(shù)、轉(zhuǎn)爐靜態(tài)技術(shù)、副槍控制技術(shù)以及鐵合金投入量計(jì)算技術(shù)等。

2.1.6 連鑄過(guò)程的自動(dòng)化技術(shù)

其主要包括壓縮鑄造控制技術(shù)、二次冷卻水控制技術(shù)、品質(zhì)異常判斷技術(shù)以及最優(yōu)切割計(jì)算技術(shù)。

2.1.7 帶冷連軋過(guò)程的控制技術(shù)

其主要包括彎棍控制技術(shù)、厚度控制技術(shù)以及輾縫設(shè)定技術(shù)和磨損技術(shù)、軋制溫度等。

2.2 對(duì)繼電器的保護(hù)運(yùn)用于冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中

鑒于我國(guó)的冶金行業(yè)不斷發(fā)展的現(xiàn)狀，對(duì)繼電器的保護(hù)主要是借助數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在推進(jìn)冶金行業(yè)供電系統(tǒng)低壓短路電線實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，其可以實(shí)時(shí)放寬在時(shí)間方面的限制和要求，而且值得一提的是，如此產(chǎn)生的造價(jià)也是低廉的。因?yàn)殇撹F冶金行業(yè)本質(zhì)上屬于負(fù)荷類，所以電氣傳感器能夠感知外部信息，并將這些信息所呈現(xiàn)的信號(hào)規(guī)律進(jìn)行詮釋以及必要的轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)言之，就是指?jìng)鞲衅髂軌驇椭到y(tǒng)將外界所獲取的信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成內(nèi)部電路信號(hào)。繼電器的傳感器主要包括兩部分，分別是敏感組件和轉(zhuǎn)換組件。其能夠幫助系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳輸以及處理，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、顯示以及記錄等功能，所以，它的存在對(duì)于冶金行業(yè)而言具有十分關(guān)鍵的作用。[2]具體來(lái)說(shuō)其在冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用主要可以區(qū)分為下述兩個(gè)模塊。

2.2.1 壓力傳感器分析

在實(shí)際進(jìn)行冶金工業(yè)實(shí)踐以及儀器儀表控制的過(guò)程中，壓力傳感器使用的頻率會(huì)比較高，而且除了在冶金行業(yè)有所應(yīng)用外，在其他行業(yè)的應(yīng)用頻率也比較高，比如在各種交通運(yùn)輸行業(yè)、智能建筑行業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化控制環(huán)境當(dāng)中等。其能夠借助壓力的不斷變化，讓電流或者電壓也產(chǎn)生變化，最終將壓力傳輸?shù)窖b運(yùn)煤的高爐上對(duì)其數(shù)量進(jìn)行必要的控制和分析。

2.2.2 溫度傳感器分析

這種傳感器能夠借助溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，對(duì)鍋爐爐體的溫度進(jìn)行一定的檢測(cè)和控制?？梢哉f(shuō)在溫度測(cè)量?jī)x表當(dāng)中，該項(xiàng)設(shè)備是核心，作用和地位不言而喻。

2.3 冶金行業(yè)鍋爐煙氣排放的自動(dòng)化控制技術(shù)

為了切實(shí)降低排出煙氣當(dāng)中的硫化物以及氮化物的含量，我國(guó)提出了一系列的節(jié)能減排措施，整體來(lái)看，當(dāng)下我國(guó)的二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)也是非常嚴(yán)格的。舉例來(lái)說(shuō)，火電機(jī)組的二氧化硫排放量以及氮氧化物濃度都應(yīng)該低于一定的比例，概括地說(shuō)，現(xiàn)階段所使用的脫硫技術(shù)主要包括下述三種。

2.3.1 干法脫硫

其主要是指借助粉狀、粒狀的催化劑或吸收劑來(lái)脫去廢氣當(dāng)中的硫化物，諸如荷電干式噴射法、等離子體法、活性炭吸附法等也屬于該方法體系。干法脫硫的工藝特點(diǎn)在于，其必須在干燥的狀態(tài)下進(jìn)行工作，而且其實(shí)際的產(chǎn)物都是干粉狀的物質(zhì)。因?yàn)槊摿蜻^(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生廢酸、水汽，進(jìn)而導(dǎo)致二次污染的概率非常低，設(shè)備也不會(huì)受到腐蝕和影響。[3]

一般情況下，荷電干式噴射法、等離子體法等主要是借助高能電子激活煙氣當(dāng)中的硫化物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的自由基和離子等活性粒子;活性炭吸附法則是通過(guò)使用吸收劑來(lái)高速通過(guò)高壓靜電電暈的充電區(qū)，進(jìn)而增加吸附劑與硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的機(jī)會(huì)，也縮短了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間，讓脫硫的效率得到顯著提升。

2.3.2 半干法煙氣脫硫

其主要發(fā)生在各種氣體、液體以及固體的脫硫工藝需求當(dāng)中，借助煙氣濕熱證法吸收液體當(dāng)中的水分，進(jìn)而讓反應(yīng)物呈現(xiàn)干粉的狀態(tài)。其可以通過(guò)和袋裝除塵器進(jìn)行配合，提高脫硫的效率以及質(zhì)量。除此之外，半干法煙氣脫硫法還包括排煙循環(huán)流化床脫硫法等，其本身的質(zhì)量和效率也比較高。

概括地說(shuō)，這種方法又可以被細(xì)分為旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法和爐內(nèi)噴鈣增濕活化法，其中前者主要是借助高速旋轉(zhuǎn)噴霧設(shè)備讓吸收劑液霧化與煙氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其轉(zhuǎn)速和脫硫效率呈正比例關(guān)系;后者相對(duì)來(lái)說(shuō)更加適合中低硫煤，通過(guò)在空氣加熱空間以及除塵間之間設(shè)置一個(gè)活化反應(yīng)器，利用噴水進(jìn)行加濕處理，達(dá)成脫硫反應(yīng)的目的，而且這種反應(yīng)所需要投入的成本也比較低。[4]

2.3.3 濕法煙氣脫硫

其主要是借助液體吸收劑來(lái)對(duì)煙氣當(dāng)中的二氧化硫進(jìn)行必要的吸收，進(jìn)而達(dá)到利用煙氣進(jìn)行脫硫的目的。這種工藝目前來(lái)說(shuō)應(yīng)用比較普遍，尤其是石灰石-石膏濕法技術(shù)已經(jīng)頗為成熟，脫硫率和脫硫效果都非常理想，也不會(huì)造成二次污染，具有一定的環(huán)保效應(yīng)。此外，濕法工藝當(dāng)中還包括雙堿法、氨法、堿性硫酸鎂法等，通常情況下，這種處理工藝所需要投入的成本會(huì)比較高，相對(duì)來(lái)說(shuō)更加適合高濃度的硫煤進(jìn)行脫硫處理。但是半干濕法和干法的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)更加低廉一些，比較適合一些含硫程度處于中低段位的情況，所以在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，還需要結(jié)合具體的情況進(jìn)行針對(duì)性的分析與調(diào)整。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在這樣一種技術(shù)不斷得到普及和應(yīng)用的過(guò)程中，為了切實(shí)降低運(yùn)行成本，一些諸如廢電石渣等吸收劑也會(huì)被應(yīng)用到該項(xiàng)技術(shù)發(fā)生作用的過(guò)程中，也可以使用堿性物質(zhì)來(lái)吸收煙氣當(dāng)中的二氧化硫。

3 冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)下，我國(guó)很多冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)都是通過(guò)申請(qǐng)專利、從國(guó)外引進(jìn)而獲得使用的，如此很容易導(dǎo)致我國(guó)的冶金行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展長(zhǎng)期受制于人。所以為了改變這樣一種情況，我國(guó)必須加強(qiáng)技術(shù)研究，一旦我們自己擁有了更多的自主研發(fā)技術(shù)和專利，我們的冶金行業(yè)也將迎來(lái)一次發(fā)展的巨大變革，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用也將達(dá)到前所未有的高度，大大提高整個(gè)行業(yè)的發(fā)展水準(zhǔn)以及產(chǎn)品的質(zhì)量。[5]

與此同時(shí)，伴隨行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日漸白熱化，大眾對(duì)于電氣自動(dòng)化服務(wù)的質(zhì)量要求也不斷增高。盡管目前冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)較為廣泛，但過(guò)程中因?yàn)橐泊嬖诓抛霾缓侠碇?，倒是技術(shù)應(yīng)用也不夠成熟，促使這種技術(shù)應(yīng)有的價(jià)值和功能沒(méi)有得到充分的發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)。

總而言之，冶金行業(yè)主要是借助相關(guān)加工工藝完成對(duì)各類礦石的加工，促使其成為金屬材料。而在實(shí)際生產(chǎn)和加工的過(guò)程中，因?yàn)楣に嚵鞒虖?fù)雜、涉及技術(shù)較為多元等情況，其必須重視對(duì)電氣技術(shù)以及設(shè)備的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)可謂順應(yīng)時(shí)代、勢(shì)在必行。基于此，有必要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)以及特點(diǎn)進(jìn)行分析，解讀相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)的元件、設(shè)備，為推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、健康前行，提供足夠的保障。

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