劉鑫哲

（河鋼承鋼自動(dòng)化中心，河北 承德 067002）

儀表調(diào)試實(shí)際上就是調(diào)整和檢驗(yàn)工業(yè)自動(dòng)化控制中所波及到的控制系統(tǒng)與儀表單體，旨在檢驗(yàn)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)中原有的技術(shù)性能是否和相關(guān)要求相吻合[1]。對(duì)煉鋼制作過程進(jìn)行檢查、記錄、顯示等儀表系統(tǒng)統(tǒng)稱為煉鋼自動(dòng)化儀表系統(tǒng)[2]。根據(jù)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)具有的性能和使用領(lǐng)域可以分為以下幾個(gè)方面：送風(fēng)爐、熱風(fēng)爐、高壓操作、高爐本體等儀表系統(tǒng)。煉鋼自動(dòng)化儀表系統(tǒng)在調(diào)試過程中需要結(jié)合計(jì)算機(jī)與機(jī)電的調(diào)整才能夠順利進(jìn)行。

1 工業(yè)煉鐵自動(dòng)化儀表構(gòu)成

在平時(shí)煉鐵工作過程中，煉鐵自動(dòng)化儀表的調(diào)試和維護(hù)是最基本的兩項(xiàng)內(nèi)容，同時(shí)這兩項(xiàng)工作是促使自動(dòng)化設(shè)備合理運(yùn)用的重要保障[3]。煉鐵自動(dòng)化儀表主要由儀表、調(diào)節(jié)儀表等組成，以下內(nèi)容主要是對(duì)顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表以及執(zhí)行器進(jìn)行了分析[4]。

（1）顯示儀表。依據(jù)顯示儀表具有的各種性能，如模擬、記錄、數(shù)字、記錄等可以將其分為數(shù)顯儀表、記錄儀表、模擬儀表與指示儀表，記錄儀表根據(jù)其具有的功能還可以分為多點(diǎn)記錄和單點(diǎn)記錄，其中還包括有紙記錄和無紙記錄，如果有紙記錄可以分為打印記錄或者是筆錄。

圖1 煉鐵顯示儀表

（2）調(diào)節(jié)儀表。調(diào)節(jié)儀表可以分為兩部分，即基地式調(diào)節(jié)儀表與單元組合式調(diào)節(jié)儀表。因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)儀表中運(yùn)用微處理技術(shù)，還可以將其分為有可編程調(diào)節(jié)器和固定程序調(diào)節(jié)器。

（3）執(zhí)行器。執(zhí)行器是由兩部分構(gòu)成，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥。執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)能源可以分為電動(dòng)執(zhí)行器、有氣動(dòng)執(zhí)行器以及液動(dòng)執(zhí)行器，如果按照結(jié)構(gòu)可以劃分為活塞式、長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及薄膜式。儀表自身具有非常廣闊的運(yùn)用范圍，既可以運(yùn)用在煉鐵自動(dòng)設(shè)備當(dāng)中，又可以靈活的運(yùn)用在其他裝備當(dāng)中，所以根據(jù)這一種方法對(duì)其進(jìn)行劃分不具有科學(xué)性，在對(duì)其進(jìn)行區(qū)分過程中使用的劃分方法之間也存在一定的差異，同時(shí)他們之間還具有緊密的聯(lián)系。

2 工業(yè)煉鐵自動(dòng)化儀表調(diào)試

2.1 工業(yè)送風(fēng)儀表系統(tǒng)調(diào)試

工業(yè)送風(fēng)儀表系統(tǒng)的主要功能是對(duì)富氧調(diào)節(jié)系統(tǒng)、定風(fēng)量一定風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及送風(fēng)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

（1）定風(fēng)量一定風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。定風(fēng)量一定風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要是為高爐提供所需的風(fēng)量，以便于確保鼓風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性。如果熱風(fēng)爐切換送風(fēng)口時(shí)，需要給其添加大約百分之十左右的充風(fēng)量，風(fēng)量控制系統(tǒng)可以自動(dòng)的使定風(fēng)量控制轉(zhuǎn)化為定風(fēng)壓控制，待充風(fēng)結(jié)束之后在轉(zhuǎn)換為定風(fēng)量控制。系統(tǒng)調(diào)試的主要目的是為了使定風(fēng)量與定風(fēng)壓兩個(gè)控制系統(tǒng)之間進(jìn)行自動(dòng)切換。在調(diào)試過程中，需要手動(dòng)檢查調(diào)整定風(fēng)量和定風(fēng)壓控制系統(tǒng)的流程，促使兩個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量、設(shè)定、輸出等信號(hào)之間可以互相跟蹤，以便于確保在無人操作的情況下使兩個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)換，接著采用動(dòng)態(tài)模擬的方式進(jìn)行確定。

（2）富氧調(diào)節(jié)系統(tǒng)。富氧調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般都包含定富氧率調(diào)節(jié)與定樣量調(diào)節(jié)，這兩種調(diào)節(jié)方法不會(huì)頻繁的進(jìn)行調(diào)換，通常情況下不運(yùn)用無擾動(dòng)系統(tǒng)；如果想要對(duì)這兩種調(diào)節(jié)方式進(jìn)行切換需要手動(dòng)調(diào)節(jié)平穩(wěn)之后才可以進(jìn)行，系統(tǒng)調(diào)試的主要目的是充氮回路。當(dāng)模擬鼓風(fēng)機(jī)處于喘振的狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)富氧調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否可以進(jìn)行充氮，從而可以促使送風(fēng)含氧量下降到20%以下。

（3）送風(fēng)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如果風(fēng)量沒有出現(xiàn)明顯的劇烈擾動(dòng)時(shí)，可以對(duì)送風(fēng)濕度反饋進(jìn)行控制；如果風(fēng)量出現(xiàn)較大的波動(dòng)時(shí)，送風(fēng)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)就會(huì)將送風(fēng)比率調(diào)節(jié)作為主要內(nèi)容。送風(fēng)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)試的主要內(nèi)容是參照濕度檢測(cè)器所顯示的響應(yīng)速度、滯后時(shí)間調(diào)整系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)以及比率設(shè)定器中的偏置量。

2.2 工業(yè)熱風(fēng)爐儀表系統(tǒng)調(diào)試

工業(yè)熱風(fēng)爐儀表系統(tǒng)主要包含以下四種系統(tǒng)，具體分析如下。

（1）送風(fēng)溫度控制系統(tǒng)。利用冷風(fēng)混入量可以對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行有效的控制。冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥從開啟狀態(tài)一直運(yùn)行，所以送風(fēng)溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容是調(diào)節(jié)器具有的性能、避免積分飽和，以便于使冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥發(fā)達(dá)相應(yīng)速度得到有效的保障。

圖2 熱風(fēng)爐儀表系統(tǒng)調(diào)試過程

（2）熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)。通過合理的調(diào)節(jié)焦?fàn)t煤氣量能夠使熱風(fēng)爐拱頂溫度得到有效的控制，調(diào)整混合煤氣量或者是高爐煤氣量對(duì)廢氣溫度進(jìn)行控制。在熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)調(diào)試過程中需要全面注意熱風(fēng)爐開始燃燒與停止燃燒時(shí)，需要把空氣流量由自動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)狀態(tài)，讓空氣調(diào)節(jié)閥重新處于原始開度。

（3）熱風(fēng)爐溫度監(jiān)視系統(tǒng)。通過將干測(cè)溫元件設(shè)置在熱風(fēng)爐燃燒室與蓄熱室拱頂頂部、兩室聯(lián)管上部、熱風(fēng)爐爐皮表面等區(qū)域可以有效的對(duì)熱風(fēng)爐的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管。在對(duì)熱風(fēng)爐溫度監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需要對(duì)每個(gè)檢測(cè)回路的導(dǎo)通性和絕緣性進(jìn)行測(cè)試。等到程序控制系統(tǒng)的模擬調(diào)試實(shí)現(xiàn)以后，需要將各個(gè)回路引入程控系統(tǒng)，逐漸測(cè)驗(yàn)開路短路，通過這樣確定監(jiān)視系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 工業(yè)高壓操作儀表系統(tǒng)調(diào)試

工業(yè)高壓操作儀表系統(tǒng)主要功能是對(duì)爐頂煤氣回收與余壓發(fā)電儀表系統(tǒng)、高爐爐頂壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

圖3 高壓操作儀表設(shè)備

（1）高爐爐頂壓力控制系統(tǒng)。在對(duì)高爐爐頂壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)需要利用調(diào)節(jié)煤氣回收管路中的減壓閥組進(jìn)行。減壓閥組與可調(diào)喉口通常是利用液壓驅(qū)動(dòng)，主要是針對(duì)液壓系統(tǒng)的運(yùn)作程序與響應(yīng)速度進(jìn)行調(diào)試。如果高爐中有余壓發(fā)電設(shè)備，爐頂壓力控制系統(tǒng)在調(diào)節(jié)時(shí)需要按照相關(guān)的要求進(jìn)行，同時(shí)在調(diào)節(jié)過程中需要詳細(xì)的檢查余壓發(fā)電聯(lián)鎖的性能。

（2）爐頂煤氣回收和余壓發(fā)電儀表系統(tǒng)。通常情況下，大型高爐的爐頂壓力達(dá)到了0.25MPa，在這種情況下都會(huì)設(shè)計(jì)余壓發(fā)電設(shè)備，以便于可以有效的回收爐頂余壓煤氣。只有在余壓發(fā)電自動(dòng)化儀表系統(tǒng)中設(shè)置負(fù)荷分配器，才可以確保經(jīng)過發(fā)電設(shè)備煤氣流量具有一定的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以將爐頂壓力掌控在合理的范圍中。在對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中需要增加模擬信號(hào)，通過這樣可以對(duì)負(fù)荷分配器中經(jīng)過余壓發(fā)電設(shè)備與減壓閥組的煤氣流量調(diào)節(jié)性能進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.4 工業(yè)高爐本體儀表系統(tǒng)調(diào)試

工業(yè)高爐本體儀表系統(tǒng)調(diào)試包括很多個(gè)系統(tǒng)，具體如下：

第一，爐身靜壓檢測(cè)系統(tǒng)。其主要分為一組壓力變送器與差壓變送器兩部分，主要功能是對(duì)爐內(nèi)各個(gè)壓力的分布狀況進(jìn)行檢測(cè)；第二，風(fēng)口破損檢測(cè)系統(tǒng)，通過使用電磁流量計(jì)，測(cè)驗(yàn)風(fēng)口冷卻水的供水量與排水量之間存在的落差，用于檢測(cè)風(fēng)口是否出現(xiàn)漏水的情況；第三，鐵水罐液面計(jì)。根據(jù)混鐵車中鐵水的重量可以判斷出混鐵車中鐵水的實(shí)際液位；第四，爐頂料面熱圖像顯示儀。通過紅外線攝像儀可以對(duì)爐頂料面溫度的分布情況進(jìn)行檢驗(yàn)。

3 結(jié)論

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，時(shí)代的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)行業(yè)在未來發(fā)展中都會(huì)逐漸的運(yùn)用自動(dòng)化。煉鐵工業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)的高速發(fā)展，所以將自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)用到煉鐵工業(yè)中顯得尤為重要。自動(dòng)化儀表的調(diào)節(jié)會(huì)使人們誤認(rèn)為僅是理性的檢查，但自動(dòng)化儀表出現(xiàn)問題就會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，嚴(yán)重的話會(huì)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)程產(chǎn)生直接影響。文章針對(duì)工業(yè)煉鐵自動(dòng)化儀表調(diào)試進(jìn)行深入分析，希望在以后的運(yùn)用過程中能夠起到借鑒的作用。