探究钢厂热轧加热炉智能烧钢技术应用实践

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　　摘要：热轧加热炉智能烧钢技术是钢厂实现流程化生产的重要技术。基于此，本文就主要以热轧加热炉智能烧钢技术为研究对象，分析热轧加热炉常见的控制方式，然后探讨智能加热炉烧钢技术，在设计和升级改造等方面的具体实践，旨在实现对热轧加热炉智能烧钢技术的有效应用。
　　关键词：钢厂;热轧加热炉;智能烧钢技术;应用实践
　　前言：
　　钢铁行业属于流程型工业，通过智能化技术对生产流程进行控制，提高l了生产的效率。现阶段，我国钢铁行业已经有了良好的自动化和信息化基础，其中，热轧加热炉智能烧钢技术，就是信息化技术的典型，在应用中进一步满足了现代化生产需要。这应加强对这一技术的研究，将其有效应用在钢铁产生产中。
　　1热轧加热炉控制方式
　　1.1人工调节
　　对热轧加热炉进行人工调节时，一方面，应使用热电偶对炉膛的问题进行监测，确定具体的问题。另一方面，使用人工调节的方式，调节加热炉各个支管的调节阀开口度，加强对加热炉温度的控制。而在使用人工调节方式时，由于一座加热炉的调节阀的数量相对较多，不仅会提高人的劳动强度，而且还会降低对温度的控制精度，这就容易造成氧化烧损较高等问题。
　　1.2黑体节能改造技术
　　这种改造技术的核心是靶向加热元件，将这一元件安置于炉膛中，可以同壁炉共同构成红外加热系统，起到加热作用。但这一技术在使用时，需要对原本炉膛的内壁结构进行改动，需要使用的施工改造周期较长，成本投入较大，并且在后期维护时存在很大的难度[1]。
　　1.3智能燃烧炉技术
　　智能燃烧炉对温度的控制技术不同于以往人工控制模式，在具体进行温度控制时，即使部分温度参数不准确，利用计算机智能技术对人工智能进行模拟，通过全面分析工况状态系统扰动等，可以进行自动调整，从而保证控制的参数达到预期的效果。同时在进行加热炉变动时，只需要使用一台电脑服务器与原本的系统进行数据交换即可，无需改变硬件系统。另外，在根据工艺要求和实际参数进行智能加热技术对加热炉进行控制时，要求在保证生产工艺前提下，控制钢温度到最适宜的度数，并要求在保障最佳燃烧配比下，尽可能实现最低消耗和最少氧化烧损效果。
　　2智能烧钢技术的应用实践
　　2.1设计加热炉的参数
　　以双蓄热式加热炉为例，这种加热炉的端部主要是由推钢机推入炉膛中，在出料时则是由钢机托出，加热炉的出料辊道中心距为4.1m，砌体长3.4m，而其有效长度为32.7m，具体的砌体宽度为11.864m，其内部的宽度为10.8m，一般使用的燃料为高炉煤气，其热值为800x4.18kJ/Nm3。在使用加热炉对钢进行加热时，通常涉及到钢的种类有优质钢、合金含量低的合金钢以及普碳钢，加热过程中一般将钢板的厚度需要控制在18cm，而宽度则需要控制在60cm至110cm，单排的长度应控制在10m。钢坯最大的重量则控制在15.6t。另外，在进行参数设计时，要想保证燃烧的效果，还需要控制好加热炉单批次的参量，其中，冷装额定量应为180t/h，而热装定额容量则应控制在260t/h。
　　2.2对系统进行改造升级
　　在对加热炉的系统进行升级改造时，要想实现对问题的智能化控制，就应考虑以下几方面内容：
　　首先，可以在现有加热炉的控制室中，添加2套智能化烧炉系统，切换以往加热炉的PLC系统，然后借助以太网交换机，来控制服务器，这样加热炉就可以达到节能燃烧的效果，有助于降低氧化烧损的概率。
　　其次，为了保证加热炉中原本的PLC系统可以与智能化燃烧炉系统间，实现有效切换，可以在原本的PLC组态中添加少量的组态。在此过程中，新填入的智能烧炉系统，并非是对原有的PLC系统进行切换，而是在原本的系统控制方式基础上，增加一种新的控制方式，主要的目的是对原本的控制技术进行优化升级，也是一种新型的控制选择方式。可以说新加入的智能燃烧炉系统，与原本的PLC系统共同存在。在进行切换时，为了提高切换的安全性，通常需要对两种模式进行手动切换。而智能燃烧炉系统在输出时，也会直接替换为手动操作器输出的方式，并跟随手动进行输出。但当智能燃烧炉的模式为APC模式时，这种模式的输出也是在手动控制模式的基础上发生变化的。如果智能燃烧炉的APC模式由智能化模式转变为手动模式时，手动操作方式输出会从APC最后的输出开始发生变化，这样智能燃烧系统就可以同原本的PLC系统实现“无扰切换”。
　　再次，使用智能系统进行输出控制时，主要是通过以太网与原本燃烧炉的系统PLC进行连接，然后之间对系统PLC检测出来的数据进行读取，读取的内容主要包括阀位开度、压力、流量以及温度等。再将这些检测到的数据送入到系统的智能控制终端后，通常会有相关专家对这些数据进行分析、处理，然后结合数据信息分析出当前的燃烧炉生产工况，在利用相应系统对具体的情况进行分析，确定应该采取的措施，然后利用以太网将数据传回到PLC驱动现场，执行相应的流程，实现对整个流程的控制。
　　最后，与以往的控制系统相比，智能化的系统内部通常包含各种不同钢种的温度工艺的数据库，并且具有系统本身具有一定的自学能力，利用智能化系统通过对加热钢种各项参数的自动设定，可以提高对温度的控制水平。另外，要想实现自动烧钢，也可以通过控制炉膛、排烟温度，空煤比，炉压等参数，设计各段调节阀的开口动作，完成相应的控制工作。
　　2.3设计智能控制系统操作界面
　　在对智能系统的操作界面进行设计时，主要考虑的内容有五方面：第一，智能控制图。指的是整个智能控制系统的核心画面，通常包含的内容有：控制方式选项、手动阀位以及重要参数。第二，现场参数图。指的是整个系统的全部参数现实界面，也包含对部分数据进行统计的显示界面。第三，实时趋势图，即智能系统的主要参数的实时动态曲线。第四，历史趋势图，系统涉及到的全部参数曲线图，既包含以往曲线图的调用分析，又包含当下涉及到的曲线图。第五，班运行报表。不同班组自动记录和保存的具体运行报表[2]。
　　2.4技术应用效果
　　通过对智能烧钢系统的安装、调试和优化，利用技术具备的优势，一方面，可以保证系统运行长期处于稳定状态，故障出现的概率极低。另一方面，燃烧炉经过优化升级后，智能化的控制方式还可以提高对燃烧率的控制，达到最佳的燃烧效果。
　　结论
　　热轧加热炉智能烧钢技术，已经成为钢厂进行流程生产的重要技术，对提高生产的效率具有良好的促进作用，这就需要對技术进行具体的研究和分析，了解在进行加热炉控制几种常见的控制技术，分析智能燃烧技术的应用优势，然后关注对热轧加热炉智能烧钢技术，在设计和优化升级改造等方面的具体实施状况。
　　参考文献
　　[1]李会立，王信威，刘立辉.热轧加热炉智能烧炉技术应用实践[J].河北冶金，2018（03）：59-63.
　　[2]于勇，李小华.热轧生产线加热炉建模与控制研究综述[J].控制工程，2017，24（1）：1-7.
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