浅谈炼铁高炉电气自动控制系统构成及发展趋势

杨增晖

摘 要：随着化中国综合国力不断提高，现代信息技术的快速发展迅速，各个领域都朝着信息化的方向发展。钢铁企业也不例外。炼铁高炉中以前的控制系统不再紧跟时代的步伐。电气自动化控制系统在炼铁高炉中的使用与普及，不仅提高了炼铁的效率与质量，而且还为钢铁企业带来了更大的生态与经济效益。本文主要介绍炼铁高炉电气自动化系统，分析炼铁高炉电气自动化系统的基本配置及构成，以期促进炼铁高炉电气自动化的发展。

关键词：炼铁高炉;电气;自动控制系统

当今，随着科学技术的不断进步，人们对炼铁质量和炼铁数量的要求也在不断变化。在冶金生产的过程中，高炉是其至关重要的部分。高炉的产量和质量直接关系到钢的产量与质量，炼铁高炉是连续运行的，而连续运行都需要配套电气自动控制系统进行控制和操作。电气自动控制系统在高炉炼铁工作中的应用，可以有效地提高工作效率，并且可以在没有员工参与的情况下实现对某些工作环节的控制，不仅可以提高工作效率，而且可以减少工作人员的数量，从而降低成本，确保钢铁企业的可持续发展。

一、炼铁高炉电气自动化系统的基本配置

高炉电气自动控制系统在应用过程中都是依据高炉的实际情况选择合适的设计方案，工作人员在设计过程中，应该积极从系统的稳定性以及安全性出发，只有这样才能保证系统具有很高的性价比。通常来说，现代高炉电气自动控制系统主要由数据监测仪表、PLC  控制系统、电气系统、远程管理计算机等部分构成，整个系统在应用过程中，在保证系统安全性以及稳定性的前提下还有对成本进行控制，才能保证效益最大化。高炉电气自动控制系统的各个构成部分具有一定的独立性，并且设置在不同地点，各个部分之间通过缆线进行连接，在缆线连接过程中，工作人员应该积极对其线路进行合理规划，能够减少缆线的使用数量，能够从整体上降低对整个设备的维修成本，并且还能减轻工作人员的工作量。在高炉日常作业中，电气自动控制系统的设计与控制方式具有科学性，通常会应用较为开放的结构。对于高炉电气自动控制系统而言，其基本的设计思路就是高性能与低成本，从而提高生产效率，节约能源，促进企业发展。

二、炼铁高炉电气自动化系统的构成

2.1炼铁高炉的自动化系统

该系统的主要功能是有效的监督和控制高炉内原料反应状况，从而确保炼铁高炉在实际冶炼使具有一定的安全性、稳固性，以及确保炉体的安全性。

炼铁高炉的自动化系统是通过计算机硬件设施及监测软件、实时信息收集模块、信号解码器及仪表等对高炉冶炼作业的温度、压力、鼓风量、风压等生产参数进行数据监测计算，确认高炉是否处于正常作业中，一般情况下，高炉生产的主体系统主要是由电气、计算机和仪表来实现一体化控制，实现监视、集中控制和操作等功能。对于辅助系统，主要根据实际工作中控制的难易程度来定，通常会应用 PLC 系统或者继电器来对系统进行监视与操作控制。监控人员可根据模拟画面或趋势图查看历史参数的方法对现场设备运作状况做出判断，在发现故障时及时调整处理，从而保证生产作业过程顺利进行，也保证炉体和现场在岗人员的安全。控制人员可以在电脑上手动操作远程控制各类设备的开关和阀门的开闭，及时地对高炉炉况进行调节。

2.2煤气净化控制系统

在高炉生产过程中，高爐煤气设备的污染和积尘会大大影响各种设备的运行效率，为了保证煤气输入质量能够满足高炉冶炼需要，则需要对高炉煤气设备积沉的杂质及粉尘进行及时清理。煤气精华控制系统是通过重力进程，用布袋过滤分离煤气中所含粉尘，确保煤气经过完全净化处理。需要注意的是必须定期清理除尘袋，以免灰尘过多积累而影响除尘效果。同时还需注意煤气净化控制系统要具备反吹与卸灰、自动控制、单独控制等功能，这样才能确保除尘的效果。

2.3热风炉控制系统

在冶炼工作中，共设置了三座左右的热风炉，其主要的工作流程为燃烧—换炉—送风。在实际的工作开展过程中，工作人员应该积极对冷风进行预热，只有这样才能保证热风可以连续的输送到冶炼炉子里面，满足实际的工作需求。在预热工作中，热风炉一般都可以分为全自动化、半自动化和人工操作。全自动化热风炉在应用中具有很强的优势，能够对单个的炉子进行设定，工作人员通过对拱顶温度以及废气温度进行有效设定，能够实现对整个冶炼烧炉过程的控制。此外，它还包含了对历史记录的查询功能，系统记录每天热风炉的拱顶温度、废气温度、空气流量、煤气流量的变化趋势，通过查询历史数据可以对烧炉的历史状态进行监控和分析，对于提高热风温度，降低工序能耗起到了很大作用。

2.4自动监控系统

自动监控系统负责对现场数据进行记录分析，并根据数据反映的实际情况自动采取相应的措施。 监控系统不仅要对炼铁高炉进行监控，还要对自动化系统中的所有设备进行监控，以保证生产过程的顺利进行。另外，各各设备以及监控系统之间可以进行连接，能够及时的对各种数据进行传输，能够有效的降低设备发生故障的机率，同时，还能为工作人员排除故障的提供了方便。

三、高炉电气自动控制系统发展升级方向

随着科技的不断进步，促使电气自动控制系统的进一步升级，智能化模式是电气自动控制的趋势，通过互联网和远程控制终端以及手持控制设备的接入，能够对炼铁高炉进行全天候、全方位控制。随着网络技术的日渐成熟，自动化系统将会与网络技术相互结合，使整个自动控制系统的功能更加完善，系统所涉及的功能将会更加丰富，操作更加简单，同时也能够更好地提高整个系统的安全性、稳定性和可靠性，节约更多的人力资源，使企业逐渐向无人化、高智能化的趋势发展。

结 语：

综上所言，在中国冶炼行业发展的过程中，炼铁高炉电气自动控制系统的应用有效提高了高炉冶炼的工作效率，还降低了能耗，确保了良好的经济效益。在实际的工作中，工作人员应积极控制和分析炼铁高炉自动化系统，煤气净化控制系统，热风炉控制系统，自动监控系统等，以达到事半功倍的效果，促进中国高炉炼铁工作的发展。

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