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高爐自動化系統設計方案簡述

發(fā)布時(shí)間：

2019-12-19 14:40

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煉鐵生産過(guò)程是在高爐内進看文(jìn)行的一系列複雜的還(hái)原反應的過(guò)程，爐料相開（礦石、燃料和熔劑）從爐頂裝入，從鼓風機來的冷風經(影舞jīng)熱風爐加熱後(hòu)，形成(chéng)高溫熱暗金風從高爐風口鼓入，随著(zhe)焦炭燃燒産生的熱煤氣話電流自下而往上運動，而爐料則由上而往下運動互相接觸進(jìn)行熱交換購體，逐步還(hái)原，最後(hòu)在爐子的下部還(hái月時)原成(chéng)生鐵，同時員讀(shí)形成(chéng)爐渣。積聚在爐缸的鐵水和爐渣，分别由出得兒鐵口和出渣口放出。

高爐自動化過(guò)程主要包含爸視高爐本體控制、給料和配料控制、熱風爐控錯金制，以及除塵系統控制等。高爐自動化的目的，主要是保證高爐操作的四個舞雨主要問題：正确配料并以一定的順序及時(shí)裝入爐内；控分報制爐料均勻下降；調節爐料分布及保持其與熱煤氣器新流的良好(hǎo)接觸；保持高爐制喝整體有合适的熱狀态。高爐自動化系還影統主要包括儀表檢測及控制系統、電裡又氣控制系統和過(guò)程及管理用計算機。儀表控制系統和電氣身了控制系統通常由DCS或PLC完成(chéng)。

高爐生産必須要求計算機控制系統能(néng)夠很好坐說(hǎo)地保證生産過(guò)程的連續性和實時(shí)高爐安全監相制測，而且要求數據量最多，所有設備的自動化程線服度要高。計算機系統要求數據采集周期短，刷新速率快，特别對(duì)哥唱通訊網絡而言，數據傳輸速率、網絡穩定性和正确性尤為重要。

對(duì)檢測儀表而言，也即對(duì)溫度、壓力、差壓、流信男量、料位、重量的檢測，要求數據的采集精确度≤0.2%，采集速率≤0.8S。

高爐的自動化控制方案，首先應著(zhe)眼于系統的可靠性、實用性和先進(jì短中n)性，并在此基礎上提高系統的性價比。

1．可靠性

高爐在鋼鐵廠生産中處于十分重要的業子位置，它不僅要及時(shí)穩定的給煉鋼工序提供合問了格的鐵水，還(hái)同時(shí)為軋鋼加熱爐提供煤氣照會。高爐生産的短時(shí)間中斷都(dōu)會(huì)給整個生機樂産流程帶來不可估量的損失。

因此，必須把系統的可靠性也即安全性放在有山高爐控制系統設計的第一位。在設備控制方面(miàn)，要滿足煉鐵設備及工藝的都舞特定要求，完善必要的軟硬件連鎖問分，實現最可靠的開(kāi)停車順序控制，以及可靠的處理上山突發(fā)性事(shì)件的應急處理方案，确保整個高爐生産資來系統的安全性。

為保證這(zhè)些設備安全可靠運行，除那空了系統硬件之外，還(hái)必呢紅須在軟件編程上增加多種(zhǒn子兒g)保護功能(néng)，以進(jìn)一步提高系統的安全性和可靠性。

2．實用性

為适應中型規模鋼鐵廠在生産管理的技術基黑問本點面(miàn)上要求循序漸進(jìn)、逐步提高的多數情況，對(duì白了)高爐生産的過(guò)程控制森間，設有手動和自動兩(liǎng)種(zhǒng)操作狀态但謝，兩(liǎng)種(zhǒng)操作狀态之間，可實現無擾爸樂動切換。

由工業微型計算機和信兆科技測溫儀、計算機網絡、控制軟件組成(c就子héng)在線計算機應用系統，下位機通過(guò)各檢測儀表輛船，采集高爐上料、配料運行數據、爐體溫度、風溫、風壓內下，除塵系統等工藝參數。

在手動操作模式下，上述工藝參數經(jīng)過(guò)上作年位機計算機處理，使之成(chén身有g)為清晰而精确的“軟件儀表”，將(jiāng)費們過(guò)去人工來不及分析的、各種(zhǒng)缺乏相裡如關性的信息都(dōu)能(néng)充分地利用起(qǐ)來，揭示出它們空劇之間的内在聯系，從而對(duì)判斷高爐生産過(guò)程和指導操作起(qǐ音司)到(dào)了更多的作用。

在自動操作模式下，我們在常規PID調節的基礎之上，增加了非得農線性變參數調節，自适應調節和智能(néng)控制等少風環節。

經(jīng)過(guò)計算機綜合分析和建立數學(xué)模玩水型，作為人工操作或自動調節的依據，并充分利用計算機儲存信息量大的優點會但，為高爐的操作提供更準确、更合爸城理的控制策略。

3．先進(jìn)性

采用智能(néng)控制技術，以改變控制策略去适應對(duì)象的複討慢雜性和不确定性。具有更好(hǎo)的适章畫應性、容錯性、魯棒性、自組織功能西線(néng)，具有自學(xué船坐)習能(néng)力、更強的實時(shí)煙答性和人機協同功能(néng)。麗銀不僅依靠單純的數學(xué)模劇暗型，而是能(néng)夠根據知識和經(jīn麗什g)驗的積累，進(jìn)行在線推理，做出非線性和多因素笑工的判斷，從而優選出能(néng)随動實時(shí)變化的最佳控制策略。

通過(guò)記錄、分析高爐的曆史生産數據，采用“優選圖法”，指導操作人員，使之确定的每一步動作更加精确和科學(xué看火)。在這(zhè)種(zhǒng)狀況較之傳兵門統人工操作模式下，高爐各操作參民讀數的離散程度將(jiāng)明顯縮小，向(xiàng)著(zhe)最佳海樹區間，甚至最佳點靠攏的趨勢將(jiā老跳ng)非常明顯。

在系統更進(jìn)一步優化後(hòu)，知看可實現多種(zhǒng)“趨勢分析”，計算機能(néng)夠做出趨勢預報，及時(shí)為操作者頻電提供更多的手段，相當于真正做到(dào)了類似于傳統操作模式下，工藝管理上經坐雪(jīng)常會(huì)提出“早調、勤調、少調”的要黑煙求。高爐生産過(guò)程在應用本系統後(hòu)將(jiā的船ng)更加趨向(xiàng)穩定。（本人轉自控制工程網，如需删除請聯系我們）