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[摘 要]近年来，随着产业结构的不断完善，人们的环保思想也有所加强，工厂对于高炉热风炉系统优化工作的重视度也逐渐增加。基于此，工厂应该在国家规定的标准下，规范技术流程和管理流程，尽可能地保证经济和环境的双赢。下文对高炉热风炉全自动控制系统做了简要探析。
[关键词]高炉；热风炉；全自动控制；系统
中图分类号：TP574 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0041-01
引言
自动控制系统技术对于维护我国高炉热风炉自动化控制的顺利运行有着重要作用。在高炉热风炉运行的过程中，自动化控制是整个建设的工作重点。企业在自动化控制的过程中，应该进行一定的改革和创新，对自动控制系统工程技术进行现代化的利用，从而在最大程度上保证高炉热风炉自动化控制的高效性，这对于我国相关产业的发展起着重要作用。
1工厂高炉热风炉运行现存问题
随着我国工业的飞速发展，工厂在高炉热风炉制造的技术水平和行业标准的规范上都有了显著的提高。但是在工厂高炉热风炉的生产、制造和使用过程中，仍然存在着对环境的破坏和对资源严重浪费的问题。随着人们生活水平的提高，我国对高炉热风爐生产与使用过程中的节能、环保以及安全问题提出了越来越高的要求。在实践中，高炉热风炉在使用上普遍存在着能源消耗高、能量转换效率低等问题，因此提高高炉热风炉的能量转化效率和减少污染物的排放问题的发生具有非常重要的实践意义。
1.1操作人员工作效率不高
现阶段，某些高炉热风炉全自动控制系统由于自动化水平较低，相关操作人员难以对高炉热风炉类的热负荷变化有及时了解，无法合理把握其运行情况。在实践中，经验丰富的操作人员通常会运用自己的经验、感觉来对高炉热风炉进行调整，这样便会使能源无法得到最充分的利用。
1.2工厂高炉热风炉燃烧效率低
在实践中，我国许多钢铁企业的高炉热风炉都有可燃气体和固体未得到充分的燃烧，燃烧的温度低于标准，由此高炉热风炉的热能得不到充分的转化和利用，并产生大量的污染物问题。这些问题的存在阻碍了我国工厂高炉热风炉燃烧效率的提升。
1.3工厂管理不规范
人和自然的影响是相互的，人类破坏了大自然的环境，反过来，大自然也对人类的日常生活给予打击报复。在高炉热风炉全自动控制系统中，工厂缺乏一定的硬性指标，并且理论指标方面与实践工作的匹配性不高。这种现象容易造成工厂的工作人员无法明确自身的责任与义务，进而使得他们不能有效开展工作，降低了工厂管理工作的整体水平。
2高炉热风炉全自动控制系统
2.1热风总管温度控制
在高炉热风炉全自动控制系统中，热风炉热风总管的热风温度控制是一个单回路调节系统。在实践中，为了保持热风总管的热风温度的稳定，如果热风总管的热风温度两个测量值取高值与设定值有偏差时，那么控制系统就需要经计算输出一个控制信号，调节混风管上的混风调节蝶阀的开度。
2.2热风炉的燃烧控制
热风炉的燃烧控制是高炉热风炉全自动控制系统中的重要内容。热风炉的燃烧控制是一套完整的复杂的总供热量—温度—流量多回路的串级调节回路。当热风炉处于燃烧周期，即热风炉从闷炉—燃烧的换炉过程完毕时，相关人员必须对此周期实施燃烧控制。燃烧控制的目的是比较快地使热风炉达到系统所需要的的废气温度和拱顶温度，优化燃烧过程，并获得最佳的燃烧效率。在实践中，系统可以根据前一次送风周期和燃烧周期的工况计算出本次燃烧周期所需的供热量，根据总供热量确定混合煤气流量，进一步确定助燃空气流量。需要注意的是，其中总供热量是主调参数。
2.3助燃风机出口风量调节
在系统中，为了减少风机能量的损耗，助燃风机出口风量控制是根据热风炉燃烧时所需的助燃空气流量来调节助燃风机叶片的角度的。在高炉热风炉全自动控制系统中，当助燃风机出口风量减少时，助燃风机出口压力会增高，此时工作人员需要减少风量，关小叶片的角度，维持原来的风压。这是根据助燃风机出口风量与压力之间的函数关系来实现的。
2.4燃烧控制过程
在实践中，燃烧控制过程包括混合煤气流量调节系统、总供热量调节系统、拱顶温度调节系统、废气温度调节系统、助燃空气流量调节系统这五个调节回路。高炉热风炉的燃烧过程大致可分为三个阶段：第一阶段，燃烧过程刚开始，总供热量的计算值可作为总供热量调节器的设定值，热风炉的拱顶温度与废气温度都比较低，助燃空气流量和混合煤气流量均为一常数，基本不变。第二阶段，热风炉的废气温度仍偏离设定值较远，总供热量的设定值也保持不变。为了使废气温度不断升高，系统必须保持一定的供热量。随着拱顶温度的不断上升，混合煤气流量需逐渐减少。第三阶段，热风炉的废气温度已上升至设定置，为了减少助燃空气流量和混合煤气流量，系统应使总供热量的设定值逐渐减少。
2.5换炉自动控制功能
在高炉热风炉全自动控制系统中，热风炉的工作状态有燃烧、闷炉、送风三种状态，状态的转换靠控制各阀门的动作，本控制系统实现了四座热风炉状态转换时的相互联锁，并实现了热风炉状态转换时阀门联锁和自动开关。其中，热风炉换炉设计有自动（四座热风炉顺序转换）、单炉自动以及手动（供检修时使用）等操作方式，满足各种生产条件的要求，操作方式灵活。在实践中，单炉自动为了满足各种工艺状况，控制系统设计单炉自动操作方式，即操作人员根据热风炉炉况在其单炉自动操作画面上选择其工作状态。例如：闷炉转送风、闷炉转燃烧、送风转闷炉等多种转换状态，各阀门按规定的程序动作。全自动换炉（四座热风护顺序转换）热风炉控制包括自动送风控制、自动闭炉控制、自动烧炉控制三方面。热风炉全自动换炉流程如图1所示。
在热风炉全自动换炉流程中，系统主要由以下程序来完成自动控制：第一，自动闭炉控制。燃烧终点由废气温度确定，当废气温度达到350摄氏度时，结束燃烧期，进入闷炉期。第二，按照程序设计自动完成烧炉转闷炉的操作过程，阀门动作顺序为：关煤气与助燃风调节阀—关煤气切断阀—关煤气燃烧阀—开煤气安全阀（放散阀）—关助燃风切断阀、关烟道阀。第三，自动送风控制。当控制器接收到通过网络由高炉发出的送风指令，程序执行闷炉转送风控制程序即：开冷风调节阀—开热风阀。
结束语
综上所述，自动控制系统在相关企业高炉热风炉自动化控制中有重要的实践意义。为此，相关企业应从实践做起，结合公司发展的实际情况，积极采用先进的高炉热风炉设备，引进先进的自动控制系统技术，提高其在自动化控制中的应用水平，保证相关企业的稳定发展。
参考文献
[1]吴艳青.高炉热风炉自动控制系统的研究[J/OL].中国战略新兴产业，2018-03-20.
[2]孙天涵.高炉热风炉空燃比优化研究[D].内蒙古科技大学，2015.
[3]杨威.高炉热风炉的优化控制[D].内蒙古科技大学，2015.
[关键词]高炉；热风炉；全自动控制；系统
中图分类号：TP574 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）42-0041-01
引言
自动控制系统技术对于维护我国高炉热风炉自动化控制的顺利运行有着重要作用。在高炉热风炉运行的过程中，自动化控制是整个建设的工作重点。企业在自动化控制的过程中，应该进行一定的改革和创新，对自动控制系统工程技术进行现代化的利用，从而在最大程度上保证高炉热风炉自动化控制的高效性，这对于我国相关产业的发展起着重要作用。
1工厂高炉热风炉运行现存问题
随着我国工业的飞速发展，工厂在高炉热风炉制造的技术水平和行业标准的规范上都有了显著的提高。但是在工厂高炉热风炉的生产、制造和使用过程中，仍然存在着对环境的破坏和对资源严重浪费的问题。随着人们生活水平的提高，我国对高炉热风爐生产与使用过程中的节能、环保以及安全问题提出了越来越高的要求。在实践中，高炉热风炉在使用上普遍存在着能源消耗高、能量转换效率低等问题，因此提高高炉热风炉的能量转化效率和减少污染物的排放问题的发生具有非常重要的实践意义。
1.1操作人员工作效率不高
现阶段，某些高炉热风炉全自动控制系统由于自动化水平较低，相关操作人员难以对高炉热风炉类的热负荷变化有及时了解，无法合理把握其运行情况。在实践中，经验丰富的操作人员通常会运用自己的经验、感觉来对高炉热风炉进行调整，这样便会使能源无法得到最充分的利用。
1.2工厂高炉热风炉燃烧效率低
在实践中，我国许多钢铁企业的高炉热风炉都有可燃气体和固体未得到充分的燃烧，燃烧的温度低于标准，由此高炉热风炉的热能得不到充分的转化和利用，并产生大量的污染物问题。这些问题的存在阻碍了我国工厂高炉热风炉燃烧效率的提升。
1.3工厂管理不规范
人和自然的影响是相互的，人类破坏了大自然的环境，反过来，大自然也对人类的日常生活给予打击报复。在高炉热风炉全自动控制系统中，工厂缺乏一定的硬性指标，并且理论指标方面与实践工作的匹配性不高。这种现象容易造成工厂的工作人员无法明确自身的责任与义务，进而使得他们不能有效开展工作，降低了工厂管理工作的整体水平。
2高炉热风炉全自动控制系统
2.1热风总管温度控制
在高炉热风炉全自动控制系统中，热风炉热风总管的热风温度控制是一个单回路调节系统。在实践中，为了保持热风总管的热风温度的稳定，如果热风总管的热风温度两个测量值取高值与设定值有偏差时，那么控制系统就需要经计算输出一个控制信号，调节混风管上的混风调节蝶阀的开度。
2.2热风炉的燃烧控制
热风炉的燃烧控制是高炉热风炉全自动控制系统中的重要内容。热风炉的燃烧控制是一套完整的复杂的总供热量—温度—流量多回路的串级调节回路。当热风炉处于燃烧周期，即热风炉从闷炉—燃烧的换炉过程完毕时，相关人员必须对此周期实施燃烧控制。燃烧控制的目的是比较快地使热风炉达到系统所需要的的废气温度和拱顶温度，优化燃烧过程，并获得最佳的燃烧效率。在实践中，系统可以根据前一次送风周期和燃烧周期的工况计算出本次燃烧周期所需的供热量，根据总供热量确定混合煤气流量，进一步确定助燃空气流量。需要注意的是，其中总供热量是主调参数。
2.3助燃风机出口风量调节
在系统中，为了减少风机能量的损耗，助燃风机出口风量控制是根据热风炉燃烧时所需的助燃空气流量来调节助燃风机叶片的角度的。在高炉热风炉全自动控制系统中，当助燃风机出口风量减少时，助燃风机出口压力会增高，此时工作人员需要减少风量，关小叶片的角度，维持原来的风压。这是根据助燃风机出口风量与压力之间的函数关系来实现的。
2.4燃烧控制过程
在实践中，燃烧控制过程包括混合煤气流量调节系统、总供热量调节系统、拱顶温度调节系统、废气温度调节系统、助燃空气流量调节系统这五个调节回路。高炉热风炉的燃烧过程大致可分为三个阶段：第一阶段，燃烧过程刚开始，总供热量的计算值可作为总供热量调节器的设定值，热风炉的拱顶温度与废气温度都比较低，助燃空气流量和混合煤气流量均为一常数，基本不变。第二阶段，热风炉的废气温度仍偏离设定值较远，总供热量的设定值也保持不变。为了使废气温度不断升高，系统必须保持一定的供热量。随着拱顶温度的不断上升，混合煤气流量需逐渐减少。第三阶段，热风炉的废气温度已上升至设定置，为了减少助燃空气流量和混合煤气流量，系统应使总供热量的设定值逐渐减少。
2.5换炉自动控制功能
在高炉热风炉全自动控制系统中，热风炉的工作状态有燃烧、闷炉、送风三种状态，状态的转换靠控制各阀门的动作，本控制系统实现了四座热风炉状态转换时的相互联锁，并实现了热风炉状态转换时阀门联锁和自动开关。其中，热风炉换炉设计有自动（四座热风炉顺序转换）、单炉自动以及手动（供检修时使用）等操作方式，满足各种生产条件的要求，操作方式灵活。在实践中，单炉自动为了满足各种工艺状况，控制系统设计单炉自动操作方式，即操作人员根据热风炉炉况在其单炉自动操作画面上选择其工作状态。例如：闷炉转送风、闷炉转燃烧、送风转闷炉等多种转换状态，各阀门按规定的程序动作。全自动换炉（四座热风护顺序转换）热风炉控制包括自动送风控制、自动闭炉控制、自动烧炉控制三方面。热风炉全自动换炉流程如图1所示。
在热风炉全自动换炉流程中，系统主要由以下程序来完成自动控制：第一，自动闭炉控制。燃烧终点由废气温度确定，当废气温度达到350摄氏度时，结束燃烧期，进入闷炉期。第二，按照程序设计自动完成烧炉转闷炉的操作过程，阀门动作顺序为：关煤气与助燃风调节阀—关煤气切断阀—关煤气燃烧阀—开煤气安全阀（放散阀）—关助燃风切断阀、关烟道阀。第三，自动送风控制。当控制器接收到通过网络由高炉发出的送风指令，程序执行闷炉转送风控制程序即：开冷风调节阀—开热风阀。
结束语
综上所述，自动控制系统在相关企业高炉热风炉自动化控制中有重要的实践意义。为此，相关企业应从实践做起，结合公司发展的实际情况，积极采用先进的高炉热风炉设备，引进先进的自动控制系统技术，提高其在自动化控制中的应用水平，保证相关企业的稳定发展。
参考文献
[1]吴艳青.高炉热风炉自动控制系统的研究[J/OL].中国战略新兴产业，2018-03-20.
[2]孙天涵.高炉热风炉空燃比优化研究[D].内蒙古科技大学，2015.
[3]杨威.高炉热风炉的优化控制[D].内蒙古科技大学，2015.