冶金自动化技术及其发展趋势

发表时间:2020/8/13   来源:《工程管理前沿》2020年6卷第11期   作者:刘敬茹
[导读] 冶金电气自动化技术涉及到的内容很多
        摘要:冶金电气自动化技术涉及到的内容很多,是一项复杂的综合性技术,其是随着冶金工业的发展而逐步发展起来的,在近几年得到了快速发展。将冶金自动化控制技术应用到工业生产中,能够提升冶金生产效率和质量,同时,该项智能化技术的应用还减少人为操作和决策层面的失误,防范了风险问题,是一项实用性很强的技术。
        [关键词]冶金行业 电气自动化 技术
        1冶金电气自动化控制技术特点
        1.1适应冶金企业生产需求,技术涵盖面广
        冶金企业的涉及到的工艺环节比较多,连续性也很强,生产过程存在很多不确定因素。为了保证冶金生产的顺利进行,生产人员就要按照生产工艺要求控制好物料、质量等各方面内容,制定系统完善的生产计划,并加强动态管控。为了提升生产质量和效益,就要在生产过程,实行自动化管理,在各环节都引入电气控制设备,应用电气自动化控制技术,以更好地满足生产需求。
        1.2技术程度高,应用复杂
        冶金自动化控制技术应用起来较为复杂,在各环节所要用到的技术控制方案也是不同的,这样,才更能适应冶金生产设备类型多、工艺厂等要求,从而提升工作效率。这就要求工作人员的技术要求很高,既要对这些术有一个全面的了解,还要能够灵活地应用这些技术。
        1.3对电子技术的依赖性很强
        冶金电气自动化控制系统要用到电子技术,否则就会降低其自动化程度。从传感器到信号处理的控制器等各个环节都和电子技术有关,各环节离开了电子技术都无法顺利开展,因而,冶金电气自动化控制技术对电力技术的依赖性很强。
2本项目采用的新技术、新工艺有
◇采用奥地利SVAI公司专利开发的大功率拉矫机,最大张力650kN,最大延伸率3%。
◇新型六辊冷轧机,中间辊增设了弯辊装置,工作辊或中间辊轴向可以移动,对板的厚度、板形控制效果更好,能控制板的复合浪形,可以控制带钢边部超薄,提高产品的成材率。
◇对乳化液的过滤采用了磁性过滤器、去除非磁性杂物的板式过滤器和去除一定粒度以上杂物的线过滤器,可提高带钢表面质量。
◇在线钢卷检查站,省去了离线检查站的钢卷运输小车、开卷机等多个设备,不仅节省投资,而且还可将检查出来的带钢表面质量问题迅速反映给控制系统,及时处理。
◇脱脂液体外循环除污技术,采用磁性过滤器、悬浮物过滤器,通过体外循环把脱脂液中铁粒、悬浮物清除,保证带钢进入退火炉之前的板面清洁度。
◇退火炉参数计算机程序控制技术,对需要退火的每个品种建立预设定数学模型、辐射加热数学模型、热平衡数学模型、品种过度数学模型等带有自学习功能的程序控制专用软件,实现退火炉加热工艺计算机程序控制。
◇退火炉一次冷却采用法国SELAS公司开发的Differential Rapid Jet cooling高速冷却带钢技术,三个冷却模块同时使用时,针对1.0mm厚的DP带钢,从750℃冷却到270℃,其冷却速度可达100℃/s(氢含量5%时),从而节省合金成分并获得良好的产品机械性能。
◇退火炉常规快冷技术采用高速喷气(HNx)冷却(气流速度>100 mps,1mm厚度的带钢冷却速率为50 - 70℃/sec)或高氢快冷技术(冷却速度可达到160℃/s(0.8mm gauge)。
◇炉鼻子加湿技术,控制通入炉鼻子处保护气体露点温度为-15℃,使炉鼻子中锌液面产生微氧化膜,对锌蒸汽上升进入炉体可起到封闭作用。
◇锌液净化技术,研究锌锅中锌液流动方向,采用提高铝含量除铁,采用高频交变磁场除铁,以此来提高锌锅中锌液纯净度,保证镀层表面无锌铁合金污染。
◇带钢出锌锅稳定运行技术,使带钢稳居气刀中间不抖动,保证锌层厚度控制精度。
◇高速气刀应用技术,采用多腔、多点进气的高速气刀,保证带钢横向、纵向锌层的均匀性。
◇锌层合金化技术,采用高频感应加热技术把出锌锅后带钢由450℃加热到550℃,并保温12秒,使纯锌层完全转化为δ1—相铁—锌合金,可使锌层的抗蚀性、涂着性、耐热性、焊接性大大提高,已广泛应用于轿车面板领域。
◇大轧制力光整机的应用技术与耐指纹先进技术,消除滑移线、消除板面色差保证钢板表面粗糙度及深冲性能的关键设备。
◇原料卷、成品卷吊装全部采用计算机控制,全自动化操作。


3冶金电气自动化控制技术的应用
3.1提升设备运行效率方面
        在冶金生产中应用电气自动化技术,主要是基于电子计算机技术之上的,借助电子计算机功能,实现对冶金设备的自动化操作,这样就节省了大量的人力资源,减少了成本投入,提高整个生产过程的生产效率。电子自动化技术不仅可以直接对生产操作进行干预,并且还能对整个监控系统进行监控,准确定位,从而获取电能、机械负荷、原材料数量等各项监测数据,一旦发现故障并自动发出报警信息,或自动进行有关调整,以使设备处在最佳的运行状态,这样,就能够提高设备运行效率。
3.2降低了人工操作失误率
        在冶金生产过程中,电气控制自动化技术的应用,能够在许多环节,实现自动化操作,让各设备都能依据程序逻辑运行。这样,就节省了人力,节约了生产成本投入,降低了人工操作失误率,使设备能够正常运行,提升工作效率。同时,还能增强管理的科学规范性,为工作人员提供了一个良好的工作环境。
4 冶金自动化技术发展趋势
        针对上述问题,未来冶金自动化技术发展应集中于过程控制、生产管理控制和建立企业信息化系统3个方向。
         4.1 过程控制
        目前,我国冶金行业自动化已普遍实现了对冶金流程的在线连续检测及监控,未来应集成各种传感器、软测量、数据采集及数据处理等诸多技术,提升冶金流程在线检测及质量监控水平,对金属成分、温度尺寸、组织及缺陷等不同指标进行实时监测及判断;基于我国环保要求的日趋严格,未来要重点着手于实现对冶金过程全线废气及烟尘的实时监测;此外,集成机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机等各类技术,实现生产过程相关变量高性能闭环控制的目的,例如开发高炉顺行闭环专家系统。
        4.2 生产管理控制
        首先是,生产流程信息集成。冶金企业应重点开發铁—钢—轧横向数据集成及传递技术,实现生产过程管理、计划及控制等诸多方面信息的集成,构建并丰富企业相关数据库;基于数据挖掘技术,对生产管控过程决策提供信息保障。其次,计算机全流程模拟。使用计算机仿真、多媒体、计算力学等技术,参考不同类型的冶金模型,实施流程离线仿真及在线集成模拟,进而提升生产组织、流程的高效性及新产品开发的质量。
4.3 建立企业信息化系统
        企业应建立高效的信息化系统,实现信息共享;实现企业信息系统编码体系标准化、企业异构数据/信息集成、协作制造企业的信息集成和管控一体化,实现企业实时性能管控;对供产销流程进行有效协调,实现订货合同、生产计划、制造作业指令、产品入库及出厂发运等诸多信息的统一,使企业从产品生产至销售形成有机整体,确保有效的计划调度及生产控制;确保对企业业务活动的成本及资金实现事前、事中控制;实现知识管理及商业智能等功能—基于企业或行业相关数据信息,依据一定规则构建数据库,采用在线分析及数据挖掘等方法,获得市场、成本及质量等方面的信息并进行战略预测,实现企业管理经验和集体智慧的形式化,以及对企业运营过程的合理化创新。
5结语
        综上所述,当前我国综合实力不断增强,科学技术也取得了较为快速的发展,冶金自动化技术的进步一定程度上提高了冶金行业现代化的发展。然而当前我国冶金自动化技术仍旧处于初级阶段,和发达国家相比仍就有着较大的差距,对此,我国的冶金企业需要重视对冶金自动化技术的升级和完善,同时有效提高冶金企业的质量,促进冶金企业的全面发展和进步。
        参考文献:
         [1]袁尚.冶金自动化技术的发展现状[J].科技资讯,2014(10).
         [2]曾波.自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势[J].山西冶金,2014(5).
         [3]徐志明.冶金自动化技术现状和发展趋势[J].工程技术(引文版),2016(5).
         [4]杨敏.浅析冶金自动化技术的现状和发展趋势[J].中国高新技术企业,2016(34).
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