張維民

（新余鋼鐵有限責(zé)任公司，江西 新余 338000）

冶金10號(hào)高爐熱風(fēng)爐自2009年11月投入使用，采用頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制，手動(dòng)燒爐，參照廢氣溫度及拱頂溫度上升快慢趨勢(shì)，操作工人為給定并修正空燃比參數(shù)，來(lái)控制燒爐。由于燃?xì)庀到y(tǒng)用戶(hù)多，燃?xì)鈮毫r(shí)常波動(dòng)，人工手動(dòng)操作調(diào)節(jié)跟上壓力波動(dòng)的節(jié)奏；操作人員之間技術(shù)水平也存在差距性，手動(dòng)燒爐效果非常不理想。操作者在室內(nèi)不斷的調(diào)整燒爐、還要負(fù)責(zé)室外設(shè)備的點(diǎn)檢、維護(hù)，造成職工的勞動(dòng)強(qiáng)度很大。可以看出，現(xiàn)有的燒爐技術(shù)明顯跟不上大型高爐現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制燒爐非常必要。

1 全自動(dòng)燒爐技術(shù)的概述及應(yīng)用

全自動(dòng)燒爐技術(shù)概述是根據(jù)冶金10號(hào)高爐熱風(fēng)爐工藝流程與操作要求，結(jié)合了熱風(fēng)爐生產(chǎn)過(guò)程中海量的歷史數(shù)據(jù)，從熱風(fēng)爐燃燒節(jié)約能源角度，通過(guò)科學(xué)的數(shù)字化管理，對(duì)空燃比設(shè)定值優(yōu)化方面進(jìn)行探索與研究。其工藝過(guò)程是從10號(hào)高爐熱風(fēng)爐現(xiàn)場(chǎng)儀表送出的數(shù)據(jù)中，獲取出熱風(fēng)爐的拱頂溫度、廢氣溫度、燃?xì)饬髁俊⒖諝饬髁?、燃?xì)饧翱諝獾膲毫Φ榷囗?xiàng)參數(shù)。各參數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)送到裝有新程序的專(zhuān)家智能控制數(shù)據(jù)庫(kù)中的軟件運(yùn)算處理后，先與上一次燒爐的空燃比等參數(shù)對(duì)比，在極短的時(shí)間內(nèi)尋找到本次熱風(fēng)爐燃燒的最佳配比值，并不斷的將現(xiàn)有的空燃比、拱頂溫度、廢氣溫度、燒爐時(shí)間等參數(shù)送回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，由數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)算后決定當(dāng)前在線空燃比是否最佳、是否需要修正，保證當(dāng)前的空燃比隨時(shí)處于最佳狀態(tài)，確保了熱風(fēng)爐在單位時(shí)間內(nèi)獲得最大的蓄熱量。全自動(dòng)燒爐技術(shù)采用最有效的方法達(dá)到提高燃?xì)鉄嵝?yīng)、節(jié)省高爐燃?xì)馀c轉(zhuǎn)爐燃?xì)獾哪康摹?/p>

1.1 其專(zhuān)家智能自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)在于

（1）在上爐的最佳空燃比的基礎(chǔ)上，計(jì)算出本爐的最佳空燃比，故可以在最短的時(shí)間內(nèi)尋找出最佳的空燃比。

（2）自動(dòng)控制整個(gè)燃燒過(guò)程，不需人為操作。

（3）拱頂溫度1330℃及煙道溫度370℃設(shè)定來(lái)燒爐，隨機(jī)抽樣11次燒爐控制達(dá)到設(shè)定值的±5℃之內(nèi)。

（4）采取前期使用較低的空燃比使拱頂溫度快速達(dá)到規(guī)定溫度，可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將熱風(fēng)爐燒到最佳狀態(tài)。

表1 拱頂溫度及煙道溫度控制值

1.2 另外此技術(shù)在操作中還有很多優(yōu)點(diǎn)

①使用安全保持熱風(fēng)爐原有的安全連鎖不變，各閥門(mén)動(dòng)作控制繼續(xù)使用原有的操作程序。②操作簡(jiǎn)單只是在熱風(fēng)爐的空氣燃燒閥、燃?xì)馊紵y打開(kāi)后，點(diǎn)擊“自動(dòng)燒爐投入”鍵，即進(jìn)入自動(dòng)燃燒狀態(tài)。③轉(zhuǎn)換方便因故需要打到手動(dòng)，只需將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)從“自動(dòng)燒爐投入”鍵位置點(diǎn)入，“自動(dòng)燒爐投入”鍵變黃，即進(jìn)入手動(dòng)燃燒狀態(tài)。

2 使用效果技術(shù)分析

（1）作業(yè)率。全自動(dòng)燒爐技術(shù)使用過(guò)程中安全性高、簡(jiǎn)單方便操作、調(diào)節(jié)快捷準(zhǔn)確，運(yùn)行作業(yè)率高達(dá)98%。

（2）拱頂燃燒曲線。對(duì)自動(dòng)、手動(dòng)燒爐的整個(gè)熱風(fēng)爐拱頂燃燒趨勢(shì)圖進(jìn)行比較，手動(dòng)燒爐時(shí)人為調(diào)節(jié)頻繁，拱頂曲線波動(dòng)大，熱風(fēng)爐拱頂前期低。

表2 燃燒送風(fēng)期拱頂溫度變化表

（3）燃料用量。對(duì)自動(dòng)、手動(dòng)燒爐的燃?xì)庥昧窟M(jìn)行了比較，自動(dòng)燒爐前，對(duì)燃?xì)饬髁繌?fù)位置零開(kāi)始重新計(jì)算；手動(dòng)燒爐前，對(duì)燃?xì)饬髁勘硗瑯訌?fù)位置零開(kāi)始重新計(jì)算，結(jié)果統(tǒng)計(jì)（30天），從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，自動(dòng)燒爐比手動(dòng)燒爐每天可節(jié)省燃?xì)赓M(fèi)用8400元/天左右。

圖1 自動(dòng)、手動(dòng)燒爐的整個(gè)熱風(fēng)爐拱頂燃燒趨勢(shì)圖

（4）拱頂后期溫度趨勢(shì)。對(duì)送風(fēng)后的拱頂后期溫度變化進(jìn)行比較，自動(dòng)燒爐送風(fēng)后的拱頂后期溫度比手動(dòng)燒爐送風(fēng)后的拱頂后期溫度更高，說(shuō)明在爐況穩(wěn)定情況下，使用同樣送風(fēng)溫度，拱頂后期溫度的下降慢也就表明熱風(fēng)爐蓄熱量提高了（詳見(jiàn)自動(dòng)、手動(dòng)燒爐的整個(gè)熱風(fēng)爐拱頂燃燒趨勢(shì)圖1）。

（5）風(fēng)溫穩(wěn)定性。提高風(fēng)溫穩(wěn)定性是衡量此項(xiàng)技術(shù)的重要指標(biāo)，但目前受多種因素的影響，風(fēng)溫使用水平控制在1220℃左右，因此不能從數(shù)值上直觀地反應(yīng)出風(fēng)溫穩(wěn)定性提高的數(shù)據(jù)。

3 長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

按熱風(fēng)爐每天燒爐節(jié)約煤氣費(fèi)用8400元/天計(jì)算，熱風(fēng)爐年效益如下：8400元×365（天）×0.85（有效工作時(shí)間）=260.61萬(wàn)元，按以上計(jì)算不要半年所創(chuàng)效益即可收回投入的成本，長(zhǎng)期使用此技術(shù)燒爐效益可觀。

4 結(jié)語(yǔ)

冶煉廠10號(hào)高爐熱風(fēng)爐引進(jìn)自動(dòng)燒爐技術(shù)，根據(jù)冶金10號(hào)高爐熱風(fēng)爐工藝流程與操作要求，結(jié)合了熱風(fēng)爐生產(chǎn)過(guò)程中海量的歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人工調(diào)節(jié)智能化、系統(tǒng)控制自動(dòng)化，手動(dòng)操作簡(jiǎn)單化，達(dá)到了用最簡(jiǎn)單的操作為大型高爐獲取高風(fēng)溫、節(jié)約能源、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。全自動(dòng)燒爐技術(shù)的使用也是我廠作為現(xiàn)代化大企業(yè)在降低能耗、節(jié)約能源、改善職工工作強(qiáng)度、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的資本投入，符合企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。