论文部分内容阅读
[摘 要]煉钢厂仪表分为几大类，有重量、温度、含碳量等检测仪表，均分布在炼钢工艺流程的每个重要环节，仪表技术对操作人员的动手能力要求性较高，对于技术人员要提高综合素质，技术过硬。对于仪表系统可以全面实现自动化生产流程，也可两者结合，某些重要环节可人工控制输入基本参数，一些流水线作业废钢处理等可自动化系统管理反馈信息。本文将对炼钢厂几种仪表类型进行一一说明，分析其重要性和地位。并提出如何有效利用仪表技术提高炼钢工艺，全面实现自动化炼钢仪表系统。
[关键词]炼钢厂；仪表；冶金
中图分类号：TF702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0085-01
1.炼钢厂仪表在炼钢方面的应用现状
众所周知炼钢厂因工作量大，技术精细而不得不采用各种仪表来控制生产数据。炼钢厂炼钢主要是对废钢进行二次加工达到能使用的程度。首先铁水经过高炉高温加工预处理得到合格铁水，而这个过程中又分为四脱，脱碳、脱磷、脱硫、脱氧合金化，所以炼钢厂仪表就有碳、磷等检测仪表，为了达到脱去的效果，铁水温度的控制也十分重要，温度检测仪表与检测物质仪表基本相同。整个过程结束后可以与废钢结合进行转炉顶吹，多余的废气需要排除，吹气带来的灰尘和烟雾也需要相关的仪表检测并用相应仪器排出。温度在所有过程中都需要控制，所以温度仪表是炼钢过程中涉及最多的，尤其是高炉和转炉中，炼钢主要围绕着铁水，只有铁水在不停的供给，炼钢流程才能不断继续下去。铁水温度检测仪表分为连续式和间歇式，但大多数情况下都使用间歇式。例如常见的消耗式热电偶，温度最高可测量到2000摄氏度，与此类似的还有专业的测量仪，高科技产品。无需使用变送器，直接接收信号并自动分析并打印。同时提醒工作人员降低或升高温度。
2.钢厂仪表对炼钢的重要作用
炼钢过程中因为环境的限制很多环节无法人工测量，并且在高危环节可能对工作人员的人身安全起到威胁，例如在钢水循环过程中一些辐射物质通过高温处理更加易辐射，但为了控制物质量需控制温度，此时无法人工操作就只能靠先进仪器来处理。如果采用黑体测温管式测温仪器，则可以免去工作人员人身安全问题。黑体辐射理论告诉我们利用光导纤维接收或发散辐射信号可以准确并连续的测量，但唯一缺点就是寿命不长，因为黑体测量管属于连续性测量仪器，无论是接受信息还是反应通知，都需要消耗材料，在高温条件下持续消耗能量寿命无法长久。另外钢铁水按重量生产时需要重量检测仪器，常用的有称量测量传感器。一般重量检测伴随着的有应变式压头，压头根据重量检测并相应施加力量使电阻阻力增大，电压增加，弹性性能增强，在惰性气体补充情况下不受其他因素影响。在工厂化生产过程中，对钢铁的质量也有一定的要求，如含碳量每家公司需求都不尽相同，测量含碳数的基本原理是钢水凝固定碳，即通过降温升温调节钢水的温度来得到钢水温度与钢水含碳量的函数关系，当钢水到达合适温度后，可通过曲线找到相应含碳量。因此含碳量测量仪对控制碳数有极大的作用。
3.我国钢铁厂冶金工业中仪表的发展
3.1 加强炼钢仪表技术人员的职业素养
冶金工业专业人员缺乏，对于炼钢仪表技术熟练的工人应重视，各大高校也应开展相应宣传推广相关专业，招收人才培养。对于现有的炼钢仪表技术人员，应定时进行培训。近年来许多炼钢工厂出现中毒事件，其原因多半来自铁水有毒物质检测仪表技术不过关，煤气量过大导致工作人员中毒。针对以上情况应制定相关的惩戒制度，分类好职责，例如负责设备检修人员加强动手能力，当运输或装运的钢水管道出现腐蚀或有有害物质残留时，通过检测仪器检测并记录。负责技术培养管理人员要定期制定相应规则，调配人员进行意外事故演练，并聘请专业人员进行知识传授，地勤人员进行实地指导。对于不熟练或容易出错的工作人员加强联系，若实在无法加强动手能力转为后勤人员或者辞退。必须要保证每位仪表技术人员技术到位，以防止意外事故的发生。技术人员不能只会调控设备，还需要知道检测技术设备的原理，在突发事件上能短时间内自主解决问题。加强技术人员对数字的理解，在操控设备的时候，例如兑铁水量、辅料量、温度、速度、氮气流量等精确到小数点后位的技术含量。
另外，为了加强技术人员综合素质，不定期对不同员工进行考核，兑钢水工艺则考核兑钢过程的测量技术，对打印出来的技术报表要会分析，并有相应措施完善技术缺陷。除了对技术上有一定要求，对工作信誉程度也有一定考核，如不能为了力求完美伪造数据，使炼钢出现意外。或者为拿高价折扣，为客户虚假抬高价格。欺骗行为一旦发生有相应的制度严惩。工作时间不得闲聊，攀谈，若出现需要请病假或休年假的情况下必须提前一天提交请假申请，并跟当班联系有后备人员可以补上，不能拖滞工作量，影响工作整体质量。
3.2 全面开发自动化炼钢仪表
自动化炼钢系统指从输入炼钢数据后，对炼钢过程实现完全自动化生产，自动升温，自动转炉，人体远程监控，自动发射信息，接收消息等。只要工作人员在计算机上回复消息即可。基础自动化炼钢仪表系统采用plc各种编程控制器进行操作，一般为普通信号。当出现重大数据或重要信息需要传达时采用高频率信号传达，极大程度的减少了人工服务，自动监控流程漏洞，当发现数据错误或者未启动时自动反馈到计算机，工作人员接收消息并处理问题，真正实现全面一体的自动化炼钢仪表检测系统，监控的主要原理是通过HMI人机接口，人体与机器进行对话，修改原设定值，并监控设备是否正常运行，整个生产过程一目了然。不仅监控检测系统完善，在后续保险工作中，自动生成动态模拟图、曲线图，这是人员检测无法做到的，生成曲线图清晰明了，对生产流程有初步概括，适合掌握整个生产流程。生成曲线图后报警装置也自动化，当计算机接收但工作人员未能回应紧急消息时，采取紧急制动，自动报警系统开启，有效的避免安全事故发生。
当自动化系统出现故障或突然断电时，计算机会利用备用电源对数据进行保存并打印，使得操作人员可以手动修改基本参数，再次进行炼钢工艺。自动化也不是一成不变的，具体情况具体分析，例如有些操作步骤必须经人手控制，则可以利用半自动的方式控制，优化系统。在实现自动化之前需要提供工艺流程图和控制输入输出设定值显示画面。一个炼钢工艺流程下来可能不止一个自动化系统，四脱过程一个自动化系统，转炉一个，温度控制操作一个系统等，每个系统需要输入的数据参数不同，因此分为几个系统，并且在具体操作时不在一个地方进行，是分开进行，因此PLO需要的套数拢共有十几套。在对废钢处理系统中除了数据输入之外还需定期更换设备清洗设备，如氧枪、探头、刮渣工具等。以免残留渣滓对数据进行破坏，曲线图不准确，最后出来的结果不准确不符合炼钢标准。
4.结语
炼钢仪表对炼钢流程来说不仅起到监督作用，并为炼钢流程做准备工作，初步分析钢铁质量，做出趋势曲线图，有效估计炼钢工艺质量。起到预防过程，避免出现炼钢失败等情况。由于炼钢仪表本身的特殊性，除了对技术人员要求过硬外可实现自动化炼钢系统，目前国内炼钢尚不完善，参考国外经验，不仅可以实现全面自动化，也可半自动化生产，达到人机合一的效果。对于炼钢仪表的管理也应制定相关制度，科学分配任务，有效的提高炼钢效率。
参考文献
[1] 张劲松.浅谈集散控制系统仪表的安装与调试[J]，计量与测试技术，2013，（1）.
[2] 赵群，张翔，谢素珍等.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J]，现代制造技术与装备，2012，（4）.
[关键词]炼钢厂；仪表；冶金
中图分类号：TF702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0085-01
1.炼钢厂仪表在炼钢方面的应用现状
众所周知炼钢厂因工作量大，技术精细而不得不采用各种仪表来控制生产数据。炼钢厂炼钢主要是对废钢进行二次加工达到能使用的程度。首先铁水经过高炉高温加工预处理得到合格铁水，而这个过程中又分为四脱，脱碳、脱磷、脱硫、脱氧合金化，所以炼钢厂仪表就有碳、磷等检测仪表，为了达到脱去的效果，铁水温度的控制也十分重要，温度检测仪表与检测物质仪表基本相同。整个过程结束后可以与废钢结合进行转炉顶吹，多余的废气需要排除，吹气带来的灰尘和烟雾也需要相关的仪表检测并用相应仪器排出。温度在所有过程中都需要控制，所以温度仪表是炼钢过程中涉及最多的，尤其是高炉和转炉中，炼钢主要围绕着铁水，只有铁水在不停的供给，炼钢流程才能不断继续下去。铁水温度检测仪表分为连续式和间歇式，但大多数情况下都使用间歇式。例如常见的消耗式热电偶，温度最高可测量到2000摄氏度，与此类似的还有专业的测量仪，高科技产品。无需使用变送器，直接接收信号并自动分析并打印。同时提醒工作人员降低或升高温度。
2.钢厂仪表对炼钢的重要作用
炼钢过程中因为环境的限制很多环节无法人工测量，并且在高危环节可能对工作人员的人身安全起到威胁，例如在钢水循环过程中一些辐射物质通过高温处理更加易辐射，但为了控制物质量需控制温度，此时无法人工操作就只能靠先进仪器来处理。如果采用黑体测温管式测温仪器，则可以免去工作人员人身安全问题。黑体辐射理论告诉我们利用光导纤维接收或发散辐射信号可以准确并连续的测量，但唯一缺点就是寿命不长，因为黑体测量管属于连续性测量仪器，无论是接受信息还是反应通知，都需要消耗材料，在高温条件下持续消耗能量寿命无法长久。另外钢铁水按重量生产时需要重量检测仪器，常用的有称量测量传感器。一般重量检测伴随着的有应变式压头，压头根据重量检测并相应施加力量使电阻阻力增大，电压增加，弹性性能增强，在惰性气体补充情况下不受其他因素影响。在工厂化生产过程中，对钢铁的质量也有一定的要求，如含碳量每家公司需求都不尽相同，测量含碳数的基本原理是钢水凝固定碳，即通过降温升温调节钢水的温度来得到钢水温度与钢水含碳量的函数关系，当钢水到达合适温度后，可通过曲线找到相应含碳量。因此含碳量测量仪对控制碳数有极大的作用。
3.我国钢铁厂冶金工业中仪表的发展
3.1 加强炼钢仪表技术人员的职业素养
冶金工业专业人员缺乏，对于炼钢仪表技术熟练的工人应重视，各大高校也应开展相应宣传推广相关专业，招收人才培养。对于现有的炼钢仪表技术人员，应定时进行培训。近年来许多炼钢工厂出现中毒事件，其原因多半来自铁水有毒物质检测仪表技术不过关，煤气量过大导致工作人员中毒。针对以上情况应制定相关的惩戒制度，分类好职责，例如负责设备检修人员加强动手能力，当运输或装运的钢水管道出现腐蚀或有有害物质残留时，通过检测仪器检测并记录。负责技术培养管理人员要定期制定相应规则，调配人员进行意外事故演练，并聘请专业人员进行知识传授，地勤人员进行实地指导。对于不熟练或容易出错的工作人员加强联系，若实在无法加强动手能力转为后勤人员或者辞退。必须要保证每位仪表技术人员技术到位，以防止意外事故的发生。技术人员不能只会调控设备，还需要知道检测技术设备的原理，在突发事件上能短时间内自主解决问题。加强技术人员对数字的理解，在操控设备的时候，例如兑铁水量、辅料量、温度、速度、氮气流量等精确到小数点后位的技术含量。
另外，为了加强技术人员综合素质，不定期对不同员工进行考核，兑钢水工艺则考核兑钢过程的测量技术，对打印出来的技术报表要会分析，并有相应措施完善技术缺陷。除了对技术上有一定要求，对工作信誉程度也有一定考核，如不能为了力求完美伪造数据，使炼钢出现意外。或者为拿高价折扣，为客户虚假抬高价格。欺骗行为一旦发生有相应的制度严惩。工作时间不得闲聊，攀谈，若出现需要请病假或休年假的情况下必须提前一天提交请假申请，并跟当班联系有后备人员可以补上，不能拖滞工作量，影响工作整体质量。
3.2 全面开发自动化炼钢仪表
自动化炼钢系统指从输入炼钢数据后，对炼钢过程实现完全自动化生产，自动升温，自动转炉，人体远程监控，自动发射信息，接收消息等。只要工作人员在计算机上回复消息即可。基础自动化炼钢仪表系统采用plc各种编程控制器进行操作，一般为普通信号。当出现重大数据或重要信息需要传达时采用高频率信号传达，极大程度的减少了人工服务，自动监控流程漏洞，当发现数据错误或者未启动时自动反馈到计算机，工作人员接收消息并处理问题，真正实现全面一体的自动化炼钢仪表检测系统，监控的主要原理是通过HMI人机接口，人体与机器进行对话，修改原设定值，并监控设备是否正常运行，整个生产过程一目了然。不仅监控检测系统完善，在后续保险工作中，自动生成动态模拟图、曲线图，这是人员检测无法做到的，生成曲线图清晰明了，对生产流程有初步概括，适合掌握整个生产流程。生成曲线图后报警装置也自动化，当计算机接收但工作人员未能回应紧急消息时，采取紧急制动，自动报警系统开启，有效的避免安全事故发生。
当自动化系统出现故障或突然断电时，计算机会利用备用电源对数据进行保存并打印，使得操作人员可以手动修改基本参数，再次进行炼钢工艺。自动化也不是一成不变的，具体情况具体分析，例如有些操作步骤必须经人手控制，则可以利用半自动的方式控制，优化系统。在实现自动化之前需要提供工艺流程图和控制输入输出设定值显示画面。一个炼钢工艺流程下来可能不止一个自动化系统，四脱过程一个自动化系统，转炉一个，温度控制操作一个系统等，每个系统需要输入的数据参数不同，因此分为几个系统，并且在具体操作时不在一个地方进行，是分开进行，因此PLO需要的套数拢共有十几套。在对废钢处理系统中除了数据输入之外还需定期更换设备清洗设备，如氧枪、探头、刮渣工具等。以免残留渣滓对数据进行破坏，曲线图不准确，最后出来的结果不准确不符合炼钢标准。
4.结语
炼钢仪表对炼钢流程来说不仅起到监督作用，并为炼钢流程做准备工作，初步分析钢铁质量，做出趋势曲线图，有效估计炼钢工艺质量。起到预防过程，避免出现炼钢失败等情况。由于炼钢仪表本身的特殊性，除了对技术人员要求过硬外可实现自动化炼钢系统，目前国内炼钢尚不完善，参考国外经验，不仅可以实现全面自动化，也可半自动化生产，达到人机合一的效果。对于炼钢仪表的管理也应制定相关制度，科学分配任务，有效的提高炼钢效率。
参考文献
[1] 张劲松.浅谈集散控制系统仪表的安装与调试[J]，计量与测试技术，2013，（1）.
[2] 赵群，张翔，谢素珍等.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J]，现代制造技术与装备，2012，（4）.