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摘要：在社会经济与科技飞速进步的背景之下，冶炼技术依然是化工生产当中重要的基础技术之一。在现代化的生产管理中，能够通过电气自动化管理的方式节约人工成本并明显提升工作效率，在冶炼转炉的管控当中也有着重要应用。在转炉电气自动化系统的应用时必须结合实际情况进行合理设计，并对系统进行优化调试。因此，文章系统性地介绍了冶炼转炉电子自动化的流程和模块，结合系统设计中的不足，提出有效的优化方案。
关键词：冶炼转炉；电气自动化；设计与调试
引言
随着重工业的不断发展，越来越多的新技术也融合在了日常的生产生活当中。由于传统的冶炼技术是通过高温高压的状态下进行矿物的提纯与生产的，演练使用的转炉等设备现在也是由电气系统回路构成，其使用的安全性与高效性是确保冶炼企业经济效益的重要前提。在对演练转炉的电气自动化系统进行优化设计与调试的过程当中必须要能够对其运行参数进行实时管理与控制，若发现有任何生产异常的情况都能进行对应的紧急处理，有效确保冶炼生产的安全与高效。
一、冶炼转炉电气自动化概述
在钢铁冶炼的过程当中，需要使用转炉设备保证原始铁矿石原料能够受热均匀，在高温高压的状态下能够与氧气进行充分的燃烧，确保提纯冶炼工作的有效开展。转炉设备在使用的过程当中必须要合理控制内部添加铁水的深度和比例，若超出一定的限制范围则转炉无法完成稳定运转，不仅会造成原料的经济损失，还有可能会引发生产现场的安全问题。为了更好地提升冶炼生产过程中的管理有效性和安全保障，在引入转炉生产管控的自动化系统过程当中必须要加强对各电器结构和回路运行稳定性的检验与监控，通过通信系统的建立更好地掌握转炉实际运行状态，并通过集中化的系统管理合理控制不同电器元件工作情况之间产生的相互影响[1]。
二、转炉自动化系统的设计问题
（一）转炉主体结构
转炉的主体结构是实现电气自动化控制和安全冶炼生产的重要前提，在转炉主体当中，包括了用于高温高压生产的炉体结构和转动控制等其他，每一个零器件的连接紧密性和运行稳定性都会影响冶炼生产的质量和安全。如转炉炉衬或承轴等位置的连接出现了密封性不佳问题，在转动过程当中需要向炉体内进行供氧保证充分燃烧，而由于转炉主体的故障会导致炉内压强无法达到工高压的冶炼需求，给实际的演练生产造成了经济损失。在转炉工作过程当中有专门的倾动控制结构能够对其转速等参数进行合理调节，在一些自动化系统设计当中转炉的控制会产生异常，炉体转动的速度快慢无法得到合理控制，留存了一些生产的安全隐患。
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图一：冶炼转炉结构
（二）转炉氧枪部分
转炉在公高压的状态下必须要向其中提供充足的氧气才能确保矿石原料的充分燃烧，氧枪就是其中重要的连接结构。为了保证氧枪的实际工作状态稳定，需要对其内部的气化情况、氧气压力、回水温度等参数进行合理管控和及时调节，确保在合适的位置添加合适用量的氧气。一部分氧枪在工作过程当中会因为供氧压力和冷却水温度等问题导致输出异常，此时需要及时对氧枪进行切断调整处理，同时加强与氧枪相连接的其他电器设备工作情况的检验[2]。在额定工作状态下，氧枪管道内部的氧气压力不得低于0.6，若超出这个数值则说明管道压力过小无法向转炉内提供充足的氧气，需要由技术人员仔细查验氧枪管道的连接情况，避免出现漏气等问题。
三、优化转炉系统设计的方法
（一）调试电源电路
由于目前工业生产当中的冶炼方式依然是通过高温高压完成的，转炉设备在工作过程当中必须要保持稳定的电源供给，一旦出现紧急断电情况，可能会导致炉内燃烧不充分或炉内温度骤降等现象，不仅会导致原本的矿石冶炼工作中断还有可能会给设备造成一定的损坏，引发不必要的经济损失。因此，对电源电路系统进行调试和稳定性检验十分重要，必须要通过设计备用电路或交流电源的方式做好突发断电情况下的紧急应对工作。在电气自动化控制系统当中，若检验到了电源电压供应异常，需要由控制系统当中的机械结构带动转炉继续完成倾转工作，确保炉内的温度更加均匀，同时快速启用备用电源或交流电继续对转炉进行供电，确保实际冶炼工作能够稳定推进。
（二）调试控制回路
冶炼转炉的控制回路是确保炉体受热均匀和其他各项操作能够快速完成响应的重要结构，其中涉及了许多电气元件与操作，在进行设计和调试时必须要确保每一个零件都能保持在额定工作状态。在转炉中设置了四个变频器用于调节转炉的运行速度，且在转炉中设置有三个操作台能够对转炉的倾动情况进行调节，为了确保其实际运行稳定且均匀，需要技术人员对不同的操作控制回路优先级进行调试，确保只有一路操作台能够对变频器进行控制。由于其他操作台作为备用平台在转炉的运行过程中要进行异地设计处置，对于连接线路的设计，必须要确保有一定的隔离性和稳定性，必要时也可考虑在电气控制当中引入系统化的操作模块，使线路控制更加简单高效，也更符合生产管控当中的高性价比原则。
（三）调试通信系统
在电气自动化系统当中必须要保证通信系统的稳定才能够将转炉及其他线路运行的实际参数快速传输到控制平台，经过软件设计的分析与存储后才能更好地掌握冶炼实际情况。目前在工业生产当中使用的通信控制网络结构为以太网，能够将每一个设备和与其相连的其他电器元件形成一个系统化的网络，并将多台转炉的管控结构联系起来构成更加集中的管理网络[3]。技术人员在对以太网的运行状态进行检验时要着重关注通信中断情况的发生，一般多出现在两台转炉设备之间的通信连接过程中。若发现转炉之间的失去控制效果出现异常时需要及时对通信线路的畅通性进行检验，并快速进行故障定位与维修，确保能够恢复电气自动化控制效果。
（四）调试改造氧枪
氧枪的主要功能是为了冶炼转炉在高温高压生产状态下能够有充足的氧气与矿石进行混合，是确保提纯与冶炼生产的重要环节。在氧枪的供氧过程当中，可以通过自动化系统对氧枪内部的气压状况进行有效查验，若发现实际中存在气化不足或压力异常的问题时必须要及时提枪并将其放置在固定闸位使其压力能够迅速恢复，在这个过程当中氧枪要及时切断连接停止工作，避免产生安全事故[4]。技术人员在对氧舱进行调试和改造是必须要注意这一功能能否快速完成反应与实现，并将实际影响氧枪正常工作的各个设备参数规范时提前录入到自动控制系统当中。为了确保控制系统能够对氧枪的状态进行紧急处理，在氧枪放置位置的一侧还需要设计一个人工操作按钮，其优先级更高能够快速完成提枪断氧操作。
四、结束语
总之，冶炼转炉生产中引入自动化的管理方式更符合当下机械生产与管理的发展趋势，也是确保生产安全与高效的重要手段。由于转炉生产运行的特殊性，对电源回路的有效控制能够更好地应对断电等突发事故，有效避免了经济损失和安全问题。在转炉的控制回路中，可以将转炉的主体和各个控制单元形成统一回路并充分满足每一个电器元件在工作中的额定状态。氧枪运行中的异常事故必须紧急提枪进行处理，否则可能引发安全事故，在进行调试和改造是必须加强关注。
参考文献：
[1]李春龙.冶炼转炉电气自动化设计性价比与调试问题分析[J].科技创新与应用，2018（13）：65-66.
[2]徐建林.冶炼转炉电气自动化设计性价比与调试发生问题的探讨[J].新疆有色金属，2012（02）：94-95.
[3]汪成义，杨利彬等.顶底复吹转炉双渣冶炼“脱磷窗口”温度控制模型[J].特殊钢，2017（06）：01-05.
[4]李季尧.冶炼转炉电气自动化设计的性价比与调试方法 [J].电子技术与软件工程，2018（01）：113.