王年通
江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇江陰 214400
隨著時代的快速發(fā)展,我國逐漸成為工業(yè)大國,各個領域生產(chǎn)獲得肯定,并取得突出成果,為國民經(jīng)濟增長、社會生產(chǎn)力提升創(chuàng)造了有力條件。軋鋼加熱爐是現(xiàn)下鋼鐵行業(yè)中經(jīng)常會應用到的設備,運行質量關系鋼鐵行業(yè)發(fā)展,需要對其進行加以科學控制。因此,聯(lián)系實際分析軋鋼加熱爐生產(chǎn)溫度控制的有效措施是十分必要的。
在軋鋼加熱爐生產(chǎn)的過程中,溫度控制是十分重要的一個環(huán)節(jié),根據(jù)長時間的使用、調查、研究分析,可以了解到溫度控制的重要性體現(xiàn)在三個方面:
(1)降低能源消耗,加熱爐使用的燃料主要是高爐煤氣、轉爐煤氣,這些燃料都屬于煤炭未完全是燃燒下產(chǎn)生的生產(chǎn)用氣,屬于一次性能源,對自然環(huán)境會產(chǎn)生一定負擔,溫度的合理控制能夠減少這些一次性能源的使用,進而降低加熱爐生產(chǎn)對環(huán)境的影響,符合國家發(fā)展方針。
(2)節(jié)約生產(chǎn)成本,從實踐生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析,軋鋼加熱爐的加熱流程耗能,會占據(jù)整個生產(chǎn)過程耗能的70% 以上,是成本消耗的集中點,若是可以較好的控制溫度,可不僅能夠減少燃料投入,爐體損傷現(xiàn)象也會放緩,避免出現(xiàn)過熱、過燒等問題,達到減少成本支出、節(jié)約成產(chǎn)成本的目的。
(3)減少溫室效應,由于軋鋼加熱爐生產(chǎn)會產(chǎn)生較多的廢熱氣體,在進入到大氣以后,會直接增加溫室效應,溫度的合理控制,能夠使廢熱氣體排放得到有效控制,使鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益有所提升,為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有力條件[1]。
基于上述分析,可以了解到生產(chǎn)溫度控制對于延長軋鋼加熱爐使用壽命、降低生產(chǎn)成本等都有著重要作用,需要在今后予以相應重視,采取有效措施控制加熱溫度,提高加熱爐運行效率。
在我國,大部分軋鋼加熱爐控制主要是通過人工操作與計算機自動控制系統(tǒng)兩種方式來實現(xiàn)的,這也就對操作人員有著較高的要求,在操作中要對加熱爐的狀態(tài)進行觀察與記錄,然后進行溫度調整與控制,保證加熱爐溫度適合生產(chǎn)。在加熱設備方面,也會引入一些先進設備,然而由于我國在軋鋼加熱爐方面的研究起步較晚,自動化控制設備難以完全達到西方先進發(fā)達國家的溫度控制水平[2]。因此,在今后發(fā)展的過程中鋼鐵企業(yè)必須要加大對軋鋼加熱爐、控制設備與系統(tǒng)等的研究力度,引入國外先進設備的同時,還需要自主研發(fā)新技術,避免出現(xiàn)西方技術壟斷的情況,同時還能及時更新軋鋼落后設備,提高整體產(chǎn)量,加快鋼鐵行業(yè)發(fā)展進程。
科技時代與信息技術時代的全面到來,為鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)進行創(chuàng)造了有力條件[3]。因此軋鋼加熱爐在生產(chǎn)的過程中,也可以引入自動化控制技術來控制生產(chǎn)溫度,通過信息技術控制軋鋼加熱爐的溫度,使鋼坯出爐溫度控制在較高標準,同時引入平衡數(shù)字模型、加熱爐共坯等模塊,加大軋鋼生產(chǎn)流程控制,并對內部的生產(chǎn)溫度進行實時、動態(tài)監(jiān)管,建立對應的數(shù)字模型,歸納、總結數(shù)學公式,計算最佳溫度,減少熱能消耗。若是在溫度監(jiān)管的過程中,發(fā)現(xiàn)有溫度異常的情況能夠及時報警,使操作人員可以在第一時間了解到溫度情況,而自動化控制系統(tǒng)也可以進行適當?shù)淖灾髡{節(jié),保證溫度處于可控狀態(tài)。
軋鋼加熱爐在運行的過程中,很有可能就會受到燃燒不充分的問題,影響其工作效率,加熱爐的內部溫度也難以等得到充分保障。因此,鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)需要結合實際情況,提高加熱爐內的燃燒效率,保證燃料能夠高效率燃燒,使高溫燃燒產(chǎn)生的物理、化學熱能得到充分利用,減少燃料燃燒不合理、使用不充分的情況,提高軋鋼加熱爐生產(chǎn)運行的經(jīng)濟效益與生產(chǎn)效益[4]。除此之外,溫度控制應與加熱爐燃燒效率控制相互結合,由于二者之間關系十分密切,爐頂溫度的有效控制,能夠增加燃料的燃燒效果,使礦物質粉末也能夠得到充分燃燒,需要剛忒企業(yè)充分了解到二者之間的關系,對軋鋼加熱爐內部溫度、各項參數(shù)系數(shù)等進行有效控制,使設備能夠保持良好的工作狀態(tài)。
爐溫預設定優(yōu)化系統(tǒng)主要完成對爐內鋼坯溫度分布的實時跟蹤與爐溫的在線優(yōu)化,可以為加熱爐燃燒系統(tǒng)提供最合適的爐溫設定值,通過這種方式達到加熱爐溫度控制的最終目的,具體分為兩個環(huán)節(jié):第一,爐溫擬合鋼坯在進入軋鋼加熱爐以后,會以一定的速度加以移動,因此在計算鋼坯溫度時,需要先確定其位置,以及周圍爐溫,需要結合熱電偶分布與實時測得的爐溫,擬合得到爐溫分布曲線,為后續(xù)開展的各項工作提供參考[5]。第二,鋼坯跟蹤模型,主要目的是充分了解、跟蹤每一塊進入加熱爐的鋼坯位置與溫度分布,利用這一模型,能夠在預測當前爐溫的同時,得到這一位置的鋼坯內部溫度分布情況,在經(jīng)過鋼坯表面溫度預測、鋼芯溫度預測、斷層面溫度差預測以后,最終得到加熱爐溫度的精確數(shù)據(jù)。
綜上所述,在實際生產(chǎn)的過程中,軋鋼加熱爐溫度控制有助于節(jié)約生產(chǎn)成本、降低能源消耗、減少溫室效應,具有重要的現(xiàn)實意義。因此,鋼鐵企業(yè)必須要引起重視,同時通過增加生產(chǎn)資金投入、引入自動化控制技術、提高加熱爐燃燒效率、爐溫預設定優(yōu)化系統(tǒng)等手段加以有效控制,保證生產(chǎn)溫度處于適中狀態(tài),為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有力條件。