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摘 要:随着我国国民经济日新月异的发展,城市化建设进程逐渐加快,工业化发展成为国家建设的中坚力量,这对钢材市场提出了更高的要求。为满足钢材市场的需求,各个钢铁企业应充分利用转炉炼钢的自动化控制技术,提高生产钢材的质量的数量,进一步提升企业在钢材市场的竞争力。基于此,文章阐述了转炉炼钢自动化控制技术的概述及优势,探究了转炉炼钢的自动化控制技术分类,并总结出一些自动化技术在转炉炼钢系统中的应用。
关键词:转炉炼钢;自动化;控制技术分析
1引言
在科学技术时代背景下,信息自动化技术在各个领域得到了广泛的应用,各个行业的生产越来越自动化。在钢铁生产领域,转炉炼钢的自动化控制技术,因其具有产量高、质量好、安全性较高的优势,所以在各个钢铁企业得到了广泛的应用。自动化控制技术在转炉炼钢中的应用一方面为钢铁企业节省了大量的人力、物力、财力,在另一方面也提高了钢铁的产量,这使得钢铁企业的炼钢工艺也更加精进,提升了钢铁企业在市场上的核心竞争力,进一步推动了我国工业化的发展。
2转炉炼钢自动化控制技术的概述及优势
转炉炼钢主要原材料是废钢、铁水、铁合金,其主要是借助各个成分之间的化学反应和物理性能所产生的热量完成整个炼钢过程,不依赖其他外加能源[1]。在炼钢过程中,转炉内的材料按耐火性主要分为酸性材料和碱性材料,一般吹入炉内的气体主要有两种,包括混合气体和氧气,气体吹入炉内顶部的称为顶吹,吹入底部的成为底吹。通常情况下,钢铁企业采用碱性氧气顶吹的方法较多,并且借助科学技术的力量,将自动化控制技术合理的运用在转炉炼钢过程中,运用计算机控制体系,实现底吹控制体系、数据收集系统、显示系统等的自动化处理,这不仅可以确保炼钢相关工作人员的安全,也提高了生产线的生产速率,降低了企业的投资成本,从而确保钢铁企业高效运转。如图1所示,是现代转炉炼钢过程自动化图片。
在各大钢铁企业的生产运营中,转炉炼钢的自动化控制技术有着明显的优势,并在炼钢过程中发挥着重要的作用。其优势主要体现在以下四点。首先,自动化控制技术有效提升了转炉内的温度,使转炉的后吹率得到明显的减少,从而提高了煤炭的命中率,使其可高达90%。其次,在炼钢过程所需时间方面,自动化控制技术可以简化很多操作流程和步骤,从而缩短炼钢时间,有效减少钢铁冶炼周期。另外,转炉炼钢的自动化控制技术不仅减少了石灰的使用量,同时也使得铁率在原来的基础上增加了0.5%。除此之外,炼钢过程的自动化控制技术的实现,创新了原有的炼钢生产模式,推动我国钢铁工业事业向现代化、智能化、高效化方向发展。
3转炉炼钢的自动化控制技术分类
3.1自动化控制技术
广义上的自动化控制包括半自动化和全自动化两种,其主要是指在现代化生产领域中,机械电气一体自动化集成方面的控制技术和相关理论,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。钢铁企业科学的采用自动化转炉炼钢技术,一方面可以减轻工作人员的劳动量,有效减少工作人员在恶劣、危险的环境中完成作业,另一方面,钢铁企业的生产效率也得到了明显的提升,促进了钢铁企业的长期稳定发展[2]。自动化控制技术的应用有简化了工作人员的操作,例如,机械设备在运转过程中出现故障时,工作人员就可以利用计算机操作系统,自动检查设备运行线路,然后再根据故障情况,制定合理的解决方案,确保炼钢机械设備的正常运转。
现阶段,我国钢铁企业经常用到的转炉炼钢自动化控制技术主要有以下两种。一个是动态控制模型技术,其主要是对炼钢过程中所涉及到的物质中的各个元素的含量进行自动化检测,从而确保整个炼钢过程中的氧气、冷却剂等物质的含量在规定的范围内。另一个是反馈计算模型技术,该项技术主要是在动态控制模型技术上运用的,对一些动态检测不合格的物质进行适当的调整,保障炼钢炉内的物质成分在规定的范围内。
3.2转炉炼钢检测技术
转炉炼钢检测技术是转炉炼钢自动化控制技术中的核心技术,其主要包括检测技术和废气分析检测技术两方面。首先,检测技术经常与自动化装置联系在一起,其主要是控制学科与工程学科下的一个二级学科,相关工作人员通过转炉炼钢检测技术的运用实现转炉钢水页面高度的实时监测,并将炉内的温度精准的显示出来。然后工作人员再根据检测数据结果,通过炼钢自动化的计算机软件控制系统,对炉内的温度和钢水页面高度进行适当的调控,从而确保钢铁生产过程中的各项指标都达标。除此之外,转炉炼钢废气分析检测技术主要是通过副枪技术检测炼钢工程中生产的各种气体含量,然后在运用计算机软件分析技术,得出炼钢过程中的脱碳速度,从而实现转炉炼钢的过程的控制技术。
4自动化技术在转炉炼钢系统中的应用
炼钢过程涉及到的内容比较多,具有一定的综合性和复杂性,所以,工作人员应根据实际炼钢生产要求,将自动化控制技术合理的运用在转炉炼钢过程中,另外,操作人员还应结合转炉炼钢系统在实际使用过程中的特点和需求,对自动化控制技术进行总体上的调整和细节上的优化。当前,二级计算机控制技术是我国转炉炼钢系统中常用到的自动化控制技术。因此,操作人员应熟练掌握计算机二级技术理论知识,并不断提高该项技术的实践应用能力。
转炉炼钢系统中的二级计算机控制技术除涉及到一级基础性控制模块和二级过程控制模块两方面的内容之外,还包括两级控制模块的大量硬件通信接口。首先,一级基础性控制模块主要可以实现计算机控制系统中的人工操作设备、仪器仪表以及电气之间的有效连接[3]。另外,二级过程控制模块主要是将系统中的打印机、客户机和服务器连接起来,同时,工作人员还应保障计算机控制系统中一二级模块之间的连接,充分发挥计算机控制系统信息的共享性,便于工作人员对转炉炼钢过程中相关数据进行整合和分析。在实际的转炉炼钢系统运作中,操作人员运用一级控制系统,可以对转炉炼钢过程中的各项指标数据进行采集、处理,并且可以将最后的数据信息汇总到计算机系统中进行统筹处理。如果转炉炼钢系统在运作中出现故障,控制系统就会发出警报,以通知工作人员及时采取措施,对问题予以有效控制与处理。二级控制模块则是在一级控制模块所收集的数据信息的基础上,对所采集的数据进行进一步地计算分析和学习判断,从而给整个转炉炼钢系统数据库累积各项数据,为转炉炼钢提供可靠的数据依据,进一步对转炉炼钢系统进行有效的控制,提升钢铁企业的生产效率。
5结束语
在钢铁企业中,转炉炼钢自动化控制技术的运用,迎合了我国“高质、高效、节能、环保”的发展理念,促进了钢铁生产企业的可持续发展。因此,钢铁企业的相关工作人员应充分掌握转炉炼钢的自动化控制技术和转炉炼钢检测技术,在减少钢铁生产污染的基础上,合理的降低成本投入,有效的提升钢铁生产效率和生产质量,从而确保企业的长期稳定发展。
参考文献:
[1]孔凡彬.转炉炼钢的自动化控制技术分析[J].南方农机,2019, 050(018):168.
[2]张红.自动化控制技术在转炉炼钢中的应用研究[J].冶金管理, 2019(9):1-1.
[3]廖磊.转炉炼钢自动化控制技术分析[J]. 中国金属通报, 2019, 000(004):81,83.
关键词:转炉炼钢;自动化;控制技术分析
1引言
在科学技术时代背景下,信息自动化技术在各个领域得到了广泛的应用,各个行业的生产越来越自动化。在钢铁生产领域,转炉炼钢的自动化控制技术,因其具有产量高、质量好、安全性较高的优势,所以在各个钢铁企业得到了广泛的应用。自动化控制技术在转炉炼钢中的应用一方面为钢铁企业节省了大量的人力、物力、财力,在另一方面也提高了钢铁的产量,这使得钢铁企业的炼钢工艺也更加精进,提升了钢铁企业在市场上的核心竞争力,进一步推动了我国工业化的发展。
2转炉炼钢自动化控制技术的概述及优势
转炉炼钢主要原材料是废钢、铁水、铁合金,其主要是借助各个成分之间的化学反应和物理性能所产生的热量完成整个炼钢过程,不依赖其他外加能源[1]。在炼钢过程中,转炉内的材料按耐火性主要分为酸性材料和碱性材料,一般吹入炉内的气体主要有两种,包括混合气体和氧气,气体吹入炉内顶部的称为顶吹,吹入底部的成为底吹。通常情况下,钢铁企业采用碱性氧气顶吹的方法较多,并且借助科学技术的力量,将自动化控制技术合理的运用在转炉炼钢过程中,运用计算机控制体系,实现底吹控制体系、数据收集系统、显示系统等的自动化处理,这不仅可以确保炼钢相关工作人员的安全,也提高了生产线的生产速率,降低了企业的投资成本,从而确保钢铁企业高效运转。如图1所示,是现代转炉炼钢过程自动化图片。
在各大钢铁企业的生产运营中,转炉炼钢的自动化控制技术有着明显的优势,并在炼钢过程中发挥着重要的作用。其优势主要体现在以下四点。首先,自动化控制技术有效提升了转炉内的温度,使转炉的后吹率得到明显的减少,从而提高了煤炭的命中率,使其可高达90%。其次,在炼钢过程所需时间方面,自动化控制技术可以简化很多操作流程和步骤,从而缩短炼钢时间,有效减少钢铁冶炼周期。另外,转炉炼钢的自动化控制技术不仅减少了石灰的使用量,同时也使得铁率在原来的基础上增加了0.5%。除此之外,炼钢过程的自动化控制技术的实现,创新了原有的炼钢生产模式,推动我国钢铁工业事业向现代化、智能化、高效化方向发展。
3转炉炼钢的自动化控制技术分类
3.1自动化控制技术
广义上的自动化控制包括半自动化和全自动化两种,其主要是指在现代化生产领域中,机械电气一体自动化集成方面的控制技术和相关理论,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。钢铁企业科学的采用自动化转炉炼钢技术,一方面可以减轻工作人员的劳动量,有效减少工作人员在恶劣、危险的环境中完成作业,另一方面,钢铁企业的生产效率也得到了明显的提升,促进了钢铁企业的长期稳定发展[2]。自动化控制技术的应用有简化了工作人员的操作,例如,机械设备在运转过程中出现故障时,工作人员就可以利用计算机操作系统,自动检查设备运行线路,然后再根据故障情况,制定合理的解决方案,确保炼钢机械设備的正常运转。
现阶段,我国钢铁企业经常用到的转炉炼钢自动化控制技术主要有以下两种。一个是动态控制模型技术,其主要是对炼钢过程中所涉及到的物质中的各个元素的含量进行自动化检测,从而确保整个炼钢过程中的氧气、冷却剂等物质的含量在规定的范围内。另一个是反馈计算模型技术,该项技术主要是在动态控制模型技术上运用的,对一些动态检测不合格的物质进行适当的调整,保障炼钢炉内的物质成分在规定的范围内。
3.2转炉炼钢检测技术
转炉炼钢检测技术是转炉炼钢自动化控制技术中的核心技术,其主要包括检测技术和废气分析检测技术两方面。首先,检测技术经常与自动化装置联系在一起,其主要是控制学科与工程学科下的一个二级学科,相关工作人员通过转炉炼钢检测技术的运用实现转炉钢水页面高度的实时监测,并将炉内的温度精准的显示出来。然后工作人员再根据检测数据结果,通过炼钢自动化的计算机软件控制系统,对炉内的温度和钢水页面高度进行适当的调控,从而确保钢铁生产过程中的各项指标都达标。除此之外,转炉炼钢废气分析检测技术主要是通过副枪技术检测炼钢工程中生产的各种气体含量,然后在运用计算机软件分析技术,得出炼钢过程中的脱碳速度,从而实现转炉炼钢的过程的控制技术。
4自动化技术在转炉炼钢系统中的应用
炼钢过程涉及到的内容比较多,具有一定的综合性和复杂性,所以,工作人员应根据实际炼钢生产要求,将自动化控制技术合理的运用在转炉炼钢过程中,另外,操作人员还应结合转炉炼钢系统在实际使用过程中的特点和需求,对自动化控制技术进行总体上的调整和细节上的优化。当前,二级计算机控制技术是我国转炉炼钢系统中常用到的自动化控制技术。因此,操作人员应熟练掌握计算机二级技术理论知识,并不断提高该项技术的实践应用能力。
转炉炼钢系统中的二级计算机控制技术除涉及到一级基础性控制模块和二级过程控制模块两方面的内容之外,还包括两级控制模块的大量硬件通信接口。首先,一级基础性控制模块主要可以实现计算机控制系统中的人工操作设备、仪器仪表以及电气之间的有效连接[3]。另外,二级过程控制模块主要是将系统中的打印机、客户机和服务器连接起来,同时,工作人员还应保障计算机控制系统中一二级模块之间的连接,充分发挥计算机控制系统信息的共享性,便于工作人员对转炉炼钢过程中相关数据进行整合和分析。在实际的转炉炼钢系统运作中,操作人员运用一级控制系统,可以对转炉炼钢过程中的各项指标数据进行采集、处理,并且可以将最后的数据信息汇总到计算机系统中进行统筹处理。如果转炉炼钢系统在运作中出现故障,控制系统就会发出警报,以通知工作人员及时采取措施,对问题予以有效控制与处理。二级控制模块则是在一级控制模块所收集的数据信息的基础上,对所采集的数据进行进一步地计算分析和学习判断,从而给整个转炉炼钢系统数据库累积各项数据,为转炉炼钢提供可靠的数据依据,进一步对转炉炼钢系统进行有效的控制,提升钢铁企业的生产效率。
5结束语
在钢铁企业中,转炉炼钢自动化控制技术的运用,迎合了我国“高质、高效、节能、环保”的发展理念,促进了钢铁生产企业的可持续发展。因此,钢铁企业的相关工作人员应充分掌握转炉炼钢的自动化控制技术和转炉炼钢检测技术,在减少钢铁生产污染的基础上,合理的降低成本投入,有效的提升钢铁生产效率和生产质量,从而确保企业的长期稳定发展。
参考文献:
[1]孔凡彬.转炉炼钢的自动化控制技术分析[J].南方农机,2019, 050(018):168.
[2]张红.自动化控制技术在转炉炼钢中的应用研究[J].冶金管理, 2019(9):1-1.
[3]廖磊.转炉炼钢自动化控制技术分析[J]. 中国金属通报, 2019, 000(004):81,83.