作者：張俊杰 單位：河北通泰建設(shè)有限公司

焦化生產(chǎn)自動化技術(shù)

在焦化生產(chǎn)自動化過程中,多用L2級小型計算機為過程計算機實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制,但也采用多臺控機為過程計算機的方式。其中可分為生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化和生產(chǎn)過程自動化。首先,生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化是對備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產(chǎn)過程進行檢測和控制,這些生產(chǎn)過程一般以常規(guī)檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產(chǎn)過程自動化,計算機主要是實現(xiàn)計劃輸入、料倉控制、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)控制等功能,而數(shù)字模型及人工智能則對加熱、配煤優(yōu)化、配煤過程、干熄焦(CDQ)最優(yōu)等進行控制。

燒結(jié)生產(chǎn)自動化技術(shù)

燒結(jié)的目的是為了讓燒結(jié)過程中為融化的燒結(jié)顆粒粘結(jié)為多空質(zhì)塊礦。燒結(jié)生產(chǎn)自動化包括基礎(chǔ)自動化和過程自動化兩個內(nèi)容。

在基礎(chǔ)自動化過程中,主要是對儀表的檢測和控制,對電氣轉(zhuǎn)動的控制和人機接口的控制。如在儀表檢測和控制中主要是溶劑和燃料及成品礦倉的檢測和控制,對配料的檢測和控制,對抽風機、電除塵器的檢測和控制等內(nèi)容。在燒結(jié)生產(chǎn)過程的自動化過程中,計算機要對配料槽槽位進行掌控,對配料混合和返礦料粒槽位進行控制,對混合料水分、燒結(jié)臺車料層厚度等進行控制。數(shù)字模型及人工智能則實現(xiàn)配料模型和質(zhì)量預測、燒結(jié)礦優(yōu)化配料、燒結(jié)OGS操作制導、燒結(jié)機機速過程控制等模型的系統(tǒng)控制。當然,人工智能的應(yīng)用還涵蓋了燒結(jié)性能指標預測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和生產(chǎn)專家指導等系統(tǒng)的模型控制等。

球團生產(chǎn)自動化技術(shù)

在球團生成中一般按三個步驟進行:首先是進行原料(如細磨精礦粉、溶劑、燃料和粘合劑等)的配料與混合。其次是在造球機上加入適量的水而滾成10～15mm的礦石生球,最后將生球在高溫焙燒激上高溫焙燒,然后再冷卻、破碎,最終篩分而成為成品球團礦。

球團生產(chǎn)的基礎(chǔ)自動化涵有儀表檢測和控制,電力傳動控制和監(jiān)測控制三個內(nèi)容。最為復雜的莫過于儀表檢測和控制系統(tǒng),其中對帶式焙燒機的球團自動化系統(tǒng),鏈算機——回轉(zhuǎn)窯的球團廠自動化系統(tǒng)、帶有豎爐的球團廠自動化系統(tǒng)的檢測和控制。在電力傳動控制和監(jiān)測控制中因電動機的形式和型號的多樣化而造成了啟動和控制方式的不同,對大功率的主抽風機同步電機一般采用自耦變壓器降壓啟動或采用全數(shù)字變頻啟動。交流低壓電動機一般有電動機控制中心進行監(jiān)測和控制,控制柜多采用單元組合方式進行。250kW以上的感應(yīng)電動機則采用電抗為器自耦變壓器等降壓。

在生產(chǎn)過程自動化中,計算機要進行作業(yè)計劃輸入、配料槽粒為掌控、高級控制和設(shè)定控制等功能,其中也包含了數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)通訊等功能的控制。而數(shù)字模型和人工智能則主要有豎爐焙燒過程焙燒溫度數(shù)學模型;造球過程模糊-PID復合控制。

石灰生產(chǎn)自動化技術(shù)

相對于冶金工業(yè)中的其他生產(chǎn)過程而言,石灰生產(chǎn)在價格和控制精度上的要求都相對降低,因此其自動化控制程度一般也較低。在冶金工業(yè)的石灰生產(chǎn)自動化控制中主要為模擬式儀表和硬線邏輯電控設(shè)備組成的自動化控制;IPC工控機進行自動化系統(tǒng);使用PLC和IPC-610工控機組成自動化系統(tǒng)但只是基礎(chǔ)自動化。首先就石灰豎窯自動化控制而言,在當前的石灰窯控制系統(tǒng)中,多采用PLC進行控制,一般不會設(shè)上位機或工作站進行檢測和監(jiān)控。計算機自動化系統(tǒng)主要有配料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)、鼓風量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),豎窯人加工參數(shù)檢測等系統(tǒng)控制。其次是石灰回轉(zhuǎn)窯自動化。在石灰回窯自動化中,主要是完成檢測和控制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)通信等功能。

自動化系統(tǒng)可分為電器邏輯控制系統(tǒng)和儀表調(diào)節(jié)回路。具體可包括預熱機供料系統(tǒng)、大布袋除塵系統(tǒng)、預熱機下輸送系統(tǒng)、小布袋除塵系統(tǒng)、成品搬出系統(tǒng)、煤氣流量調(diào)節(jié)回路、空氣調(diào)節(jié)回路等。

鋼鐵需求的快速增加為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了調(diào)節(jié),自動化技術(shù)在冶金工業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。在冶金工業(yè)中,上述的幾個自動化技術(shù)只是框架式的系統(tǒng),其中還包括多個子系統(tǒng),對各個系統(tǒng)及子系統(tǒng)的自動化研究是冶金工業(yè)發(fā)展中不可或缺的部分,這還需結(jié)合生產(chǎn)實踐和自動化技術(shù)發(fā)展而進行。