摘要：在冶炼行业发展过程中，炼铁高炉的电气自动控制系统的应用有效的提高了高炉冶炼的工作效率，而且还能降低能源的消耗，保证良好的经济效益。在实际的工作中，工作人员应该积极对炼铁高炉的自动化系统、炉顶供料系统、自动热风炉系统、自动监控系统等进行分析控制，才能达到事半功倍的效果，促进我国高炉炼铁工作的开展。本文分析了高炉电气自动控制系统配置，并阐述了炼铁高炉电气自动控制系统。
关键词：炼铁；高炉；电气；自动控制系统
在科学技术不断进步的今天，人们对于炼铁的数量以及炼铁的质量的要求都在不断地改变着，在冶金生产过程中，高炉是至关重要的部分，高炉的出铁质量、产量直接关系到钢的质量和产量，炼铁高炉是连续作业的，而进行连续作业都需要配套的电气自动控制系统来进行控制及操作。高炉的电气自动控制就是为了达到特定的控制目的，在没有人直接参与操作的情况下，使用检测仪表和其他的控制设备装置对机器或者某一生产过程进行控制。现代高炉自动化主要是指仪表检测及控制系统、电气控制系统和过程及管理用的计算机。
一、高炉电气自动控制系统配置分析
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。电气自动化设备在应用过程中主要是依据网络的实际情况将主站以及分站进行连接，虽然各个部分相互独立，很不方便，但是，自动化系统的应用，能够实现对各个部分的控制，构建自动化系统为核心的整体结构，通过集中以及分散相结合的方式能够有效提高整个网络布局的合理性。另一方面，系统在设计过程中，可以采用冗余配置，能够保证各个部分的安全运行，所谓的冗余配置主要指的是电源冗余、处理器核心冗余、总线冗余等，即使某个环节出现问题，都不会对整个系统造成影响，保证系统的正产运行，系统在运行过程中，自动控制系统主要采用可编程控制器作为整个系统的控制标准，然后在对局域网的利用，将其连接到电脑上面，并且还将相应的数据信息传输到电脑上，工作人员通过显示器就可以整个系统的运行过程进行了解，同时，电气自动化控制终端必须要合自动控制系统进行连接，从而可以保证自动化系统所获取的数据上传的完整性，为后续工作的开展提供准确的数据支持。
二、高炉自动上料系统硬件设计
1、系统硬件设置。炼铁高炉自动上料系统所有设备选用自动化平台，每套系统通过插在主底板上模块连接在局域网上；上位监控机采用分布式设计，釆用光纤连接快速以太环网。高炉主控室、上料主控室内的上位机和均与交换机连接。上位监视系统由客户端、服务器组成以太环网。高炉自动上料系统釆用二套，其中槽下主皮带，振动蹄，给料机，辅助皮带釆用一套，探尺，溜槽及炉顶设备釆用一套。在高炉主控室、上料值班室，设置客户机，分别用于监控高炉本体、炉顶上料等控制设备。
2、探尺系统。高炉在冶炼的过程中，料面随着生产的进行不断的变化，探尺则是探明炉内料面高低情况工具。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆探尺是一个圆柱体重锤，其机械部分由卷扬机通过钢丝绳伸入高炉炉内。下料时由卷扬机工作提起探尺，下完料后放下探尺。高炉值班室根据炉内冶炼要求定出料线，料线低于规定值时就要将料罐内的炉料放入炉内。探尺一般为连续工作，高炉上料时探尺下放后在任何时间均随料面的下降而下降，根据编码器的反馈信号是显示器上显示料面情况，只有在准备打幵下密封阀下料时，才自动提升到上极限位，待下料完毕、下密封阀关闭后又自动下放探尺。探尺在正常情况下同时工作，如果一台探尺出现故障另一个探尺也可单独工作，任一探尺降到设定的料面，两个探尺同时自动提升到上限位置。探尺在下料完毕，下密封阀关闭后才允许下降。探尺提升后才能向高炉内下料。高炉料线与料面检测的设计装有两台探尺。探尺装置传动轴上装有编码器，探尺下降的位移信号经编码器发送给控制室内的，通过软件计算探尺下降了多少距离。正常情况时探尺由控制全自动工作，也可由操作人员手动干预工作，在检修和故障情况下还可以机旁由操作箱手动控制，确保探尺工作。
三、炼铁高炉电气自动控制系统
1、高炉本体控制系统。高炉过程检测和控制的主要项目可分为，监视炉内反应、稳定高炉操作、保护炉体及人身安全等，因此高炉检测仪表及控制系统的选择十分重要，它直接关系到高炉的正常生产，炉体维护及设备保护。高炉本体部分主要实现对高炉本体的相关高炉生产工艺参数的采集控制功能，包括计算机部分、PLC模块、信号调理器、一次检测仪表等组成。采用计算机显示高炉本体全部有关温度、压力、流量等，热工参数实现全CRT 显示，可进行表格列表显示、模拟工艺设备图形显示、历史趋势曲线方式等多显示方式画面的切换。可实现历史曲线调用、查看数据的变化趋势情况，分析炉况运行情况。高炉本体部分，可在计算机部分实现风温的PID 自动调节和控制，进行PID 参数的设定，也可实现CRT 手动调节控制混风阀装置实现CRT 手动调节，在计算机CRT 画面上显示相关数据的值，如设定值、实际值、阀门阀位开度情况等。
2、热风炉控制系统。一般高炉都配有三座热风炉，每座热风炉工作周期包括燃烧、换炉、送风三个过程，保证高炉所需要的热风能够连续不断地进入到高炉之中，满足高炉对热风周期性的需要。将冷风进行预热就是热风炉在炼铁高炉中的主要作用，此外，合理地设置热风炉燃烧制度和送风制度是充分发挥热风炉控制系统的潜力来满足工艺要求，保证热风炉设备安全，提高热效率、降低能耗的关键所在。对于热风炉的操作大致可以分为三类：全自动化、半自动化、人工。
3、自动控制系统的监测与控制。高炉电气自动控制系统可对各个自控化的操作情况进行监控，因而需要另外设计一个监控系统，观察作业过程中的现象，记录产生的数据记录，进而对各种设备的运行情况进行实时掌控。在动控制系统中，工艺画面设计是关键性内容，只有保证该模块的内容设计合理，才可以实现在线实时监控，详细地掌握各个设备的运行情况，以便及时发现问题，并能够在第一时间内采取控制措施，有效处理各种问题，并优化监控系统，实现高效控制，保证多种数据可以相互共享，提高设备系统运行的稳定性，降低设备运行故障，从而提高生产效率，促进企业经营目标的实现。
科学技术的不断，推动了各个行业的发展，对于钢铁材料的需求也在逐渐增加。在炼铁工作中，高炉占据着重要地位，高炉是出铁的主要部分，对于钢铁的质量、产量等都具有直接的影响，电气自动控制系统按在高炉炼铁工作中的应用，能够有效提高工作效率，可以不需要工作人员的参与就能实现对某个工作环节的控制，不仅可以提高工作效率，而且还能减少工作人员的数量，降低成本，保证钢铁企业的持续发展。
参考文献：
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[2] 毕勇.炼铁企业高炉控制及管理自动化中PLC 技术应用[J].城市建设理论研究，2014（15）.
论文作者:苗伟国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：高炉论文; 电气论文; 热风炉论文; 系统论文; 自动控制系统论文; 过程中论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第8期论文;