自动化仪表技术在钢铁行业中节能减排的应用

王锋

摘要：钢铁行业是我国不可缺少的重要行业之一，在很大程度上推动了我国经济的发展进程。现如今，我国存在较为严重的环境问题，资源相对紧缺。而与钢铁相关，特别是炼铁的高炉工艺具备能源消耗高、环境污染重等特点，对自然生态环境与能源造成了较大影响。自动化仪表科学技术的有效应用能够有效减少钢铁行业在生产管理过程中污染物质的排放、自然能源的消耗，以便建立绿色环保的经营管理模式，为生态环境的营造与保护起到一定良好作用。本文结合相关资料，对自动化仪表技术展开讨论，并对其在钢铁行业中的节能减排应用进行具体分析，为后续研究提供理论依据。

关键词：自动化仪表技术;钢铁行业;节能减排;应用

科学技术水平的大幅度提升为钢铁行业实现节能减排发展带来了新的契机，传感器系统与网络技术的应用普及造就了自动控制仪表科学技术的开发与实践，有效推动了钢铁行业节能减排机制。随着我国社会的多元化发展，钢铁行业作为我国的重要行业之一，在拥有良好发展前景的同时也面临着巨大压力，国家对其的行业要求不仅仅是产品生产的质量与效率，通过节能减排实现可持续发展也钢铁行业需要重视的重点任务之一。目前大部分钢铁及钢铁周边企业都将经营重点放在了企业效益上，而忽视了绿色环保的环境质量问题，相关钢铁企业应明确及重视自动化仪表科技技术，积极配合国家节能减排发展要求。

一、 钢铁行业应用自动化仪表的主要类别

（一） 物位仪表、气体分析仪表

自动化仪表中的物位仪表在应用中应按照不同使用对象采用相应的操作形式。而气体分析儀表主要用于产品生产过程中存在的各类气体含量检测。两种仪表在应用过程中应利用有效计量方式进行记录与测算，以便相关管理人员将钢铁行业在生产管理过程中所排放的有害物质实时掌握。在处理钢铁行业所排放的有害物质时，可以通过电子型分析仪表将其妥善处理，进而在一定程度上实现钢铁行业的节能减排[1]。

（二） 流量仪表、温度仪表

自动化仪表中的流量仪表在钢铁行业中的主要作用是在钢铁产品的生产管理过程中，对其中的能源介质与信息数据进行准确测量，此类仪表在钢铁行业中具有较大影响力。流量仪表在使用过程中涉及范围较广，例如资源的开发、运输、制造、加工等，其具备一定的安全性，能够对钢铁行业的管理与生产实施多方面把控，以便相关管理人员有效掌握有害物质的排放情况。与此同时，自动化仪表中的温度仪表也具备一定稳定性，能够利用热电阻及时掌握生产设备、生产材料以及水的常规温度，如图1所示。

二、自动化仪表科技技术应用在钢铁行业中的意义

（一） 确保企业的产品生产效率

钢铁生产过程是典型的“三流一态”的煤铁化工工艺，涉及到很多生产子过程的有机耦合，只有准确掌握各个过程的工艺参数，才能保证整个工艺过程的顺行。对各种参数的测定只能通过性能稳定的自动化仪表技术[2]。

（二） 确保企业的产品生产稳定性与安全性

钢铁生产涉及到高温、高压和有毒有害气体产生及排放等诸多环节，使用自动化仪表可提前进行预警，避免出现有毒有害物质泄漏、温度过高或压力过大等情况，并由相关工作者进行及时处理，以免给企业、社会造成巨大损失。

（三）降低相关企业人员的工作强度

以往我国很多钢铁企业并未重视自动化仪表技术的应用，在生产过程中，需要人工检测温度、压力等生产参数。这些人工检测不仅工作岗位危险性较高，而且获得的检测结果准确度不够高，还需要工作人员具备丰富工作经验及专业知识水平。

三、自动化仪表技术在钢铁行业节能减排中的应用策略

（一） 智能应用

实施智能控制时不需要实时掌握主要控制对象模型，相关企业操作人员只需要了解相关技术知识即可。智能控制技术能够实施于非数学过程中。现如今，我国的模糊控制、自动化系统以及神经元网控制机制等诸多智能技术已充分应用在结晶器、热风炉等产品生产制造过程中，并取得了良好成效。钢铁企业利用科学合理的智能控制系统，不仅能够大幅度提升生产系统的质量与效率，也能够有效避免生产过程中存在的诸多隐患，例如，产品非线性、多变性以及随机性，因此，自动化仪表的智能控制系统被广泛关注与应用[3]。

（二） 现场总线系统应用

现场总线系统主要作用是能够有效保证自动化技术的实施应用，现场生产设备的数据信息传输具备一定稳定性、开放性，其数字化系统能够双向串行总线，利用自动化技术能够将其延伸到仪表之中，以便确保前期由总线控制的设备DSC系统实现仪表功能转移。钢铁企业可以利用总线系统对FCS系统实施一定控制，以便完成控制与测算的一体化技术[4]。有效保证钢铁生产过程的稳定性、系统性与安全性，降低中央控制系统的设备压力，充分发挥系统的智能化功能。

（三）提高能源利用效率

？在能源利用率方面，钢铁行业仍然具有提升的空间，钢铁行业在锻钢过程中需要强调节能减排技术的推广，达到二高，一低的效果。二高、一低主要是指回收利用能源，促进二次能源好水平利用。在具体的实际过程中，可以从以下几个方面进行：（1）普及以及推广有效的生产流程，发展节能减排工艺技术。主要的节能减排技术包括煤气均压回收技术、高炉炉顶余压发电技术、水泵三元节流技术、烧结烟气内循环技术等，在后续发展过程中，不断地发展这些技术，促使技术的作用得到充分地发挥。（2）进一步完善节能减排技术，促进产业化发展。在促进行钢铁产业化发展的过程中，其使用的技术主要包括：高炉脱湿鼓风技术、降低烧结漏风率技术、余热蒸汽综合利用技术、烧结余热发电技术技术。（3）研发并关注节能减排的最新技术，处理加强技术研究以及投入之外，钢铁行业还需要加强能源管理，促使能源管理技术水平提升，对自身企业的能源系统进行优化，电力系统节能的潜能仍是比较可观的。

四、结语

总之，在钢铁生产管理过程中，应有效利用科学的自动化仪表科技技术，以便在增强钢铁行业生产质量与生产效率的同时减少自然能源消耗、降低有害物质排放量。相关钢铁及其周边企业应用自动化仪表技术，不断实施节能减排机制，还能够提升企业的总体竞争力度，确保企业的长远稳定发展。

参考文献：

[1]姜辉，赵继东，赵晓鹏，哈君，王天杰，李顺，赵艳.自动化仪表技术在钢铁行业节能减排的应用[J].冶金能源，2019，38（05）：60-62.

[2]张剑.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].山东工业技术，2018（17）：48.

（作者单位：江阴兴澄特种钢铁有限公司）