高炉自动化设备水平的研究进展

张常臣

摘要：钢铁企业中炼铁工序是一项十分重要工作内容，其自身的稳定运行有着至关重要的作用。为了实现高炉生产过程中稳定运行的基本目标，自动化设备的应用是一项十分有效的手段，重视高炉自动化设备水平的提升能够保障钢铁行业的迅速发展，最大限度保障设备事故风险降低，劳动条件得以改善，更加有效的积累数据，对于能源的节约以及操作的改进有着十分重要的作用。本文就高炉自动化设备水平的研究进展做出探究，以望参考。

关键词：高炉;自动设备水平;研究进展

前言：现阶段我国高炉自动化水平经过不断的发展已经初步具备了较高的水平，拥有完善的监测仪表以及计算机控制系统。其计算机自动控制系统分为分布式系统以及集散系统，并且大部分都配备了完善的数学模型以及相对丰富的显示画面。因此，当下我国高炉自动化设备已经具备较高的水平。

1、我国高炉自动化发展概况

在我国解放初期，只有能力为尾数不多的几百立方的高炉来配备一些十分简单的仪表，例如U型管压力表、热电偶、浮力式差压计、环形差压计等，这些简单的仪表只能针对高炉操作中的必须的几个参数进行检测，例如废弃温度、拱顶、压力、热风炉燃料煤气流量、压力、炉顶温度、流量以及鼓风温度等等。

50年代初，我国新建的高炉所采用的检测仪表与自动控制装置大多都是从苏联引进的，例如鞍钢的8号高炉，当时鞍钢8号高炉所使用的检测仪表与自动控制装置、电力传动控制装置已经与当时世界水平相差无几。除了热风炉燃烧、热风温度、煤气压力等装置为，鞍钢8号炉大多数凑采用一些主要的参数的指标记录仪表，相关工作人员能够按照记录曲线以及趋势来对高炉的运行情况作出准确的判断。

50年代末，我国针对高炉特殊检测装置开始进行研发，例如弯头测量各个风口的热风流量、氯化锂湿度以及炉身净压力等的计算。高炉发展到60年代仪表开始更新换代，电动单元组合仪表开始在攀钢首次得以应用，于是我国来时大量的采用DDZ-1型以及DDZ-2型的电动单元组合仪在高炉中进行设置，并且也研制出了无触点逻辑元件组成的上料系统，常规的继电器系统被代替。

2、上料系统自动化进展

上料系统系动化是指对料仓管理和装配方式、炉料称量补偿、焦炭水分以及配料等材料的自动化控制，进过不断的发展，已经开始基本装配生产联系以及报警信号系统。在我国50年代的时候，鞍钢的高炉开始首先采用生产与苏联的全自动上料系统，这种全自动的上料系统在当时世界范围内都属于领先地位。现阶段，当系我国上料系统通常都会采用能够进行编程的控制器，PC-584可编程序控制器在鞍钢、酒钢以及武钢等企业的大型高炉上都开始被广泛的应用。近几年来，随着科学技术的不断发展，自动化新技术开始在上料系统中得以不断的应用，钢铁企业的经济效益大大的增加。例如上文所述的PC-584可编程序控制器在鞍钢大型高炉中的应用，能够进一步实现对于上料系统的自动化控制，促使以往一小时8批的上料速度有了而明显的提升，能够达到一小时9批的上料速度，这种提升能够为鞍钢每年节省3000吨的焦炭，折合人民币30万元。而马钢小型高炉中才用的微机控制的配料系统，其能够促使高炉生铁中硅含量从原来的0.179%下降到0.107%，每个月就能够实现3000余吨的焦炭节约量，增加500吨的生铁产量，与上一代的产品提升了10%的产量。再如新余钢厂所采用的微型机控制上料系统，相较于传统的继电器能够具备更加良好的可靠性，相较于旧系统，几乎实现了零事故的目标，实现了每年8万元的经济效益，一年之内就能夠将设备的投资收回。

3、高炉炉况控制的进展

对于高炉路况控制而言，可以装备各种检测仪器以及计算机，在进行仪表检测方面，近年来国内已经开始针对炉顶料面热成像仪、炉吼煤气成分分析仪、风口温度检测仪、渣铁温度测量仪、炉热指数仪、料层下降仪、高炉砌体烧损仪以及双管电磁流量计式封口检测仪等十几种新型的热工检测仪表以及特殊仪表进行深入的研究和开发。在这其中，已经有很多种仪表已经通过了权威的技术鉴定并且在实际的生产过程中发挥了巨大的作用。例如在重钢的3号炉和4号炉中已经开始应用氯化锂湿度计对风湿度进行检测，进过大量的试验和鉴定，氯化锂湿度计的检测结果差值能够控制在±1.4%;对高炉炉身静压采用喷吹法进行测量，在大量的实践中显示，喷吹法的测量误差在1%～2%之间，精确度有了充分的保障，甚至已经成为当下我国相关工作人员对炉内透气性进行判断的重要手段之一。

在计算技术以及数学模型的应用方面，由于我国在该方面的研究起步相对较晚，因此现阶段已经投入使用的十分有限，其中包括根据风口前端温度预报铁水含硅量模型;应用模糊数学预报对铁水中含硅量模型;无料钟芦丁不了模型等，准确性的提升为钢铁企业的发展打下了坚实的基础。

但是当下还应当进一步研制和生产稳定可靠地高炉有关的专用检测仪表，随后经过大量的研究已经研制出了多种专用仪表，并在实际生产过程中得以广泛的应用，但是我们应当意识到这些仪表在精度、稳定性以及可靠性方面还有着很多方面的不足需要进行提升，在未来的研究和开发过程中相关科研人员应当高度重视。

结语：总而言之，我们要更加的重视冶金系统计算机推广应用发挥规划的落实与贯彻，促使钢铁工业自动化水平不断提升，充分贯彻《国务院关于加强工业企业管理若干问题的决定》，在冶金企业日常管理过程中应当将推广计算机的工作作为考核指标之一，对高炉工序试点进行明确。其次，各个企业应当制订一个相对完善的高炉工艺及装置技术改造计划，为高炉生产过程自动化计划提升保障，重视资金的落实，积极开展各项工作。同时要积极的吸引高炉自动化相关设备、技术等，保障高炉自动化设备水平得以不断提升，促进冶金行业的进步与发展。

参考文献

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