济钢120吨转炉计算机控制系统

C omputer automation计算机自动化浅析炼铁高炉的自动控制系统高永强摘要：随着我国经济的不断发展，社会生产对于钢铁材料的需求也在逐年不断增加。

钢铁行业作为我国的重工业，在钢铁行业的发展过程中，传统的炼铁高炉控制系统已经不能满足实际的工作需求，为有效推动我国钢铁企业产能和产品质量的提高，为钢铁行业的发展能跟上时代的步伐，本文将主要对高炉工艺及炼铁高炉的自动控制系统概述，来进一步分析炼铁高炉的自动控制系统的应用要点和组成。

关键词：炼铁；高炉；自动控制系统众所周知，炼铁是钢铁材料生产过程中的核心部分，而随着我国科学技术的不断发展，人们对钢铁企业的产品质量和生产能力也提出了更高的要求，传统的生产模式已然不能符合时代的发展需求，炼铁作为钢铁企业生产过程中不可忽视的重要环节，在钢铁企业的炼铁生产过程中只有保障高炉的高效运行和不停滞状态外，相关的工作人员还需注意高炉生产过程中的高温和工艺的复杂性，为提高运行的效率和保障生产的安全，钢铁企业应当重视对炼铁高炉自动控制系统的应用。

1 高炉工艺及炼铁高炉的自动控制系统概述1.1 高炉工艺概述高炉运行时通过将焦炭和铁矿石球团混合在一起，并通过氧化还原反映生成生铁和其他的物质，其具体的操作是从装料开始，将炉料从炉顶装入高炉内，然后将热风炉加热到1000℃以上，让热风通过鼓风机形式送入高炉,再经过燃烧的焦炭形成高温的还原气体后将加热缓慢下降的炉料，还原铁矿球团后成铁。

另炉内得铁矿石到达一定的温度时,还会熔化成铁水滴落，这时铁矿石中的其他物质转化为铁渣，形成铁渣分离的状态。

1.2 炼铁高炉的自动控制系统概述自动控制系统是指其运行主要通过PLC 控制系统、监控仪表、远程控制系统、电气系统等对企业的生产进行自动化控制的过程。

在钢铁企业的发展过程中，当前所有大型现代化炼铁高炉都是通过应用仪表检测控制系统、电气自动控制系统和计算机监控管理系统来实现高炉的自动控制炼铁生产，其中仪表检测控制系统和电气自动控制系统是由PLC或DCS系统完成，在其安装费用不会超过规定的预算范围的基础上，以满足提高高炉炼铁效率和保障生产安全的特定的要求。

DCS系统在钢铁行业中的应用案例分享钢铁行业是全球最重要的基础产业之一，它的发展与国家经济发展密不可分。

为了提高钢铁生产的效率和质量，降低能耗与排放，许多钢铁企业开始引入DCS（分散控制系统）来实现自动化生产和智能化管理。

本文将分享几个在钢铁行业中成功应用DCS系统的案例，展示其在提升生产效益和质量方面的显著成果。

1. 炼钢厂中的DCS应用案例在炼钢过程中，DCS系统可以集成各种传感器和控制设备，实现对整个生产线的全面监控和智能控制。

例如，在高炉炼铁过程中，DCS 系统可以实时监测炉温、炉压、炉内氧气含量等关键参数，并根据实时数据动态调整喷吹煤气的流量和供料速度，以确保炉内的温度和氧气含量达到最佳状态。

这种智能控制能够大幅提高炼铁的效率和产品质量，并降低能耗和排放。

2. 轧钢厂中的DCS应用案例在轧钢过程中，DCS系统可以实现对轧机的精确控制和调度。

通过集成温度、厚度、张力等传感器，DCS系统可以实时监测轧机的工作状态，并根据轧机的性能参数和产品要求，自动调节轧辊的布局和轧机的工作参数，以保证轧制出高质量的产品。

同时，DCS系统还可以有效管理轧机的停机和换班等生产过程，提高设备利用率和生产计划的准确性。

3. 炉温控制中的DCS应用案例炉温是钢铁生产中非常重要的参数，它直接影响到钢材的质量和生产效益。

DCS系统在炉温控制中的应用可以帮助钢铁企业实现更加精确和稳定的温度控制。

通过采集炉温数据和环境数据，DCS系统可以根据事先设定的温度曲线，自动调节燃烧系统、送风系统等设备的工作参数，以实现最佳的炉温控制效果。

这种智能化控制不仅提高了产品的一致性和质量稳定性，还减少了人工干预和能耗浪费。

总结：DCS系统在钢铁行业中的应用案例丰富多样，从炼钢到轧钢，从生产线的控制到炉温的调节，都能发挥重要作用。

通过引入DCS系统，钢铁企业可以实现生产过程的智能化和自动化，提高生产效率，降低能耗和排放，提升产品质量稳定性和一致性。

一、120吨转炉装置的组成------太重提供1、转炉炉体1套2、转炉托圈装置1套3、转炉倾动装置1套二、120吨转炉装置基本技术参数托圈耳轴轴向总长：13905 mm托圈断面宽度：850 mm托圈断面高度：2100 mm托圈内径：φ7250±8 mm转炉倾动角度：±360°水冷却系统：通过水气套八路进水，通过驱动侧旋转接头回水底吹配管：通过水气套八路进气三、120吨转炉成套设备技术说明1、转炉炉壳转炉炉壳为全焊接式固定炉底结构，采用16MnR、厚度75mm钢板焊接而成，炉体直径为Ø6800mm，炉壳高度为9196mm。

主要由炉口法兰、上下部圆锥段、圆柱炉身段以及锥柱间、锥球间均匀过渡用的圆环段和球形炉底等部分组成，炉口段和炉底段材料下料不准超过三块。

炉壳上部、中部、下部焊接后应进行消除应力退火；退火后，应保证尺寸和公差，圆柱度≤10mm，然后对这几个部件进行组装检查，最大错边量≤3mm。

炉口法兰用钢板拼焊而成。

上部圆锥段顶部焊接有加筋法兰，供固定炉口用。

上部圆锥段外表面有半割钢管及角钢焊接而成的冷却水循环通道。

在出钢口上部、下部焊有两圈法兰，上部法兰厚度为90mm，下部法兰厚度为140mm，材质为：16MnR，中间联以立筋，形成开放式箱形结构，用于安装炉体支承结构。

筋板及人孔材质为Q235。

炉壳分为四段八块运输，到安装现场后进行现场组焊，并进行超声波探伤检查，合格后采用加热方式进行退火处理以消除内应力。

水冷炉口分六块，材质为耐热球墨铸铁，采购厂家为宝钢铸造有限公司。

2、托圈、耳轴装配2.1托圈托圈的作用是托住炉体并在倾动装置的驱动下带动炉体旋转，是转炉设备的关键件。

托圈的主要尺寸为Ø8950 / Ø 7250×2100，托圈采用16MnR钢板焊接而成。

内弧板、外弧板厚度为60mm，上盖板、下盖板厚度为120mm。

转炉托圈为焊接箱形结构，其内通循环水冷却，两侧耳轴为空心结构，以容纳托圈冷却水、水冷炉口冷却水和炉壳上部圆锥段冷却水及转炉底吹供气管的通道。

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书G RADUATE D ESIGN (T HESIS)课程设计题目：120吨转炉设计学生姓名：孙韩洋专业班级： 06冶金2学院：轻工学院材料化工部指导教师：贾亚楠2010年03月13日H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书G RADUATE D ESIGN (T HESIS)课程设计题目：120吨转炉设计学生姓名：张建勋专业班级： 06冶金2学院：轻工学院材料化工部指导教师：贾亚楠2010年03月13日1.1转炉计算2.1.1炉型设计1. 原始条件炉子平均出钢量为120吨，钢水收得率取92%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。

铁水采用P08低磷生铁[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]； 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa2. 炉型选择根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。

3. 炉容比 取V/T=1.054. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tG KD =(1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则 G=）（金t B T 33.12192.01%1521202122=⨯+⨯=⋅+η）（金金384.178.633.121m G V ===ρ(1) 确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50～57)(/3钢t m ，高磷铁水约为62～69)(/3钢t m ，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。

并取吹氧时间为14min ，则 供氧强度=min)]/([07.414573⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.79则 )(60.41833.12179.1m D ==2) 熔池深度计算筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160.47.060.40363.084.1770.00363.02323m DDV h =⨯⨯+=+=金确定D =4.60m, h =1.44m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(438.060.4095.008.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径：)(06.560.41.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 208.260.448.048.00=⨯==2) 炉帽倾角θ：取064=θ3) 炉帽高度帽H)(45.264tan )208.260.4(21tan 210m d D H =-=-=θ）（锥取mm H 350=口，则整个炉帽高度为：）（口锥帽m H H H 80.235.045.2=+=+=在炉口处设置水箱式水冷炉口炉帽部分容积为：口锥帽）（H d d DdDH V 202002412ππ+++=)(95.2435.021.24)21.221.26.46.4(49.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=4.60m （无加厚段）2) 根据选定的炉容比为1.05，可求出炉子总容积为）（容36.12312003.1m V =⨯=）（帽池总身306.807.2584.176.123m V V V V =--=--= 3) 炉身高度)(82.460.4406.80422m DV H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高）（身帽内m H H h H 06.982.48.244.1=++=++=7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+=2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β：取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905（mm ）炉壳内径为)(41.62905.060.4m D =⨯+=壳内炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,炉底永久层用标准镁砖立砌，一层230mm,粘土砖平砌三层65×3=195（mm ）,则炉底衬砖总厚度为600+230+195=1025（mm ）,故炉壳内形高度为)085.10025.106.9m H （壳内=+=，工作层材质全部采用镁碳砖。

120t转炉倾动装置交流变频调速系统开发与应用摘要:本文介绍了交流调速系统在转炉倾动装置中的应用及注意事项,阐述了控制方案和有关同步､预励磁､装置通讯的实现方法｡关键词:转炉交流调速系统直接转矩控制 PLC DeviceNET Abstract: This article introduced that the application and attentions of the AC speed control system in the converter tilting device. It analyzed theelectrical drive control solution and the realization method of speedsynchronization､pre-excitation､communication between the devices. Keywords: converter AC speed control system Direct Torque Control PLC Device NET1概述随着交流变频控制技术的不断发展,交流传动系统得到了广泛应用,并逐步取代直流传动系统｡特别是在120t转炉倾动装置传动系统中,该级别转炉的倾动装置,国内外一直采用直流电动机传动控制系统｡济钢120t转炉倾动装置首次采用交流变频传动系统并取得成功｡为120t及以上级别转炉倾动传动交流化提供了宝贵经验｡为提高炼钢自动化水平,降低生产维护成本奠定了基础｡2 转炉倾动工艺设备概况2.1 工艺设备结构120t转炉炉壳为全焊接式固定炉底结构,转炉托圈为焊接箱形结构,其内通循环水冷却,转炉炉壳与托圈的连接,采用三点支承方式,此结构既能有效地在360º范围内支承炉壳又可适应炉壳的热膨胀｡倾动装置采用全悬挂扭力杆平衡型式｡由以下几部分组成:驱动电动机､一次减速机､二次减速机､扭力杆平衡装置和润滑装置等｡扭力杆平衡装置是平衡转炉倾动时引起悬挂减速机(二次减速机)壳体旋转的旋转力矩平衡装置,通过扭力杆扭转来吸收扭矩并将扭矩转化为垂直的拉力和压力,通过扭力杆轴的固定轴承座和浮动轴承座传递到基础上,由于拉力和压力使扭力杆形成相反的扭矩,从而导致产生了吸收倾动力矩的效果｡转炉倾动采用全正力矩方式,即转炉倾动到任一角度时都保证是正力矩,确保转炉在360º回转过程中都是正力矩,事故断电时,转炉能够以自身重力自动返回垂直位置,从而排除翻炉泼钢事故的发生｡转炉倾动驱动系统主要工艺设备参数:转炉容量:125t 最大:135t最大倾动力矩:300T.m转炉折算到电动机轴上的最大转动惯量:675kg.m2机械齿轮速比:523额定转矩:1700N.m最大力矩倍数:Mcr/Me = 2.9倾动速度: 0.13—1.3 r/min倾动角度: 0—360˚加速时间:4S变频电动机:4台 132KW YZP355S-8 AC380V 735r/min电动机冷却方式:强迫风冷倾动电动机附编码器: 1024P/R DC24V倾动位置接近开关:4个倾动装置制动器:YTD-2000/60制动器电动机:4台0.55KW AC380V转炉托圈耳轴端部编码器: 3600P/R DC24V2.2工艺控制要求120t转炉倾动机械设备采用4台交流变频电动机驱动,4台电动机采用4点啮合全悬挂形式,通过扭力杆装置进行力矩平衡｡转炉倾动控制系统的基本要求为:(1)4台电动机同步启动､制动及同步运行,根据要求转炉可以在0.13~1.3r/min之间进行倾动速度调节,转炉可以做±360°旋转｡转炉倾动时4台电动机负载应相同｡(2)当一台电动机发生故障,而转炉正处于吹炼状态,则剩余3台电动机降速运行维持该炉钢炼完,此时转炉速度控制在0.14~0.8r/min｡(3)当转炉正在出钢､出渣时,交流电源系统发生停电故障,此时利用UPS电源将4台制动器打开,转炉依靠自重复位, 转炉处于安全位置｡(4)当转炉出现塌炉等事故时,倾动机械的机电设备能短时过载,转炉以0.13r/min速度旋转,倾动转炉倒出炉内装盛物,然后进行事故处理｡(5)转炉为全正力矩设计,即在整个工作倾动角度内由0°~士180°方向倾动均为正力矩｡(6)电力系统应能记忆炼上一炉钢时,转炉转动0~180°的电动机参数,如电压､电流转矩等,本炉次转炉冶炼时,应将电动机当前参数与上一炉钢转炉转动时的电动机参数进行对比,如果误差超过10%则报警,操作工人应立即检查设备是否故障｡(7)为防止电动机突然启动对设备的冲击,转炉开始倾动时电动机转速应从零开始逐渐加速,从零到正常速度的加速时间是4S｡(8)由于制动器制动力矩较大,为了防止制动时对设备的冲击,转炉制动时应先通过能耗制动将电动机减速,当转炉倾动速度接近零时,制动器失电制动,制动时间为4S｡(9)在现场操作台和CRT上设置故障报警灯,显示转炉稀油润滑系统是否正常,稀油站的故障信号包括油位低､油压低及油温高,三种故障信号合成一个"给油异常"信号,当此信号灯亮时,操作工人应立即检查及排除稀油站故障｡(10)转炉在零位时如果电动机的驱动力矩大于700Nm,则报警,操作工人应及时检查制动器是否出现故障｡(11)如果电动机最大驱动力矩大于1800Nm10秒以上则报警,此时表示电动机超负荷工作,检查机械系统,有故障立即排除｡(12)转炉正常操作时,电动机驱动力矩不得大于2290Nm｡(13)转炉倾动时必需选择3台以上电动机工作才能操作,如果选择2台及以下时则报警｡转炉冶炼工艺过程转动角度及速度控制范围要求见表13 电气传动控制系统方案3.1交､直流电动机传动控制方案的技术性能比较120t转炉倾动装置驱动电动机,国内外以往一直采用直流电动机,随着交流变频控制技术的发展,交流传动系统得到了广泛应用,并逐步取代直流传动控制系统｡在济钢120t转炉倾动系统设计阶段,我们对两种方案进行了详细的技术调查及性能比较｡1）交､直流电动机传动控制方案的技术性能比较,见表2表2:交､直流电动机传动控制方案的技术性能比较表2) 交､直流电动机机械特性比较,见图1N)Mjmin Mjmax直流电动机机械特性N-M曲线交流电动机机械特性N-M曲线图1: 交､直流电动机机械特性N-M曲线通过以上技术性能和电动机机械特性比较,采用交流电动机传动,电动机及变频装置的选择应注意以下两点:1)交流电动机➢电动机功率应足够大,Pe-ac≥1.2Pe-dcPe-ac: 交流电动机额定功率Pe-dc: 直流电动机额定功率➢电动机过力矩能力应足够大,Mmax=0.75Mcr≥1.2Mjmax,应选择Mcr=2.8~3.0Mn的电动机,以避开上图所示的转速颠覆区｡➢电动机型式:变频,带强迫冷却风机2) 变频传动装置➢应采用矢量变换型并具有低频力矩补偿功能的变频传动装置｡➢变频传动装置应具有电动机励磁预置特殊功能➢变频传动装置应具有足够大的过载能力,满足Ivfmax≥2Ide,1min ｡➢变频传动装置制动方式:为适应转炉工作区间内力矩波动大的状况,实现均匀加减速,克服机械设备的扭力振动,提高转炉停车的稳定性,理论上采用回馈制动方式较理想,但考虑到变频装置回馈制动单元长期频繁运行,易发生逆变颠覆,造成系统停机｡因此,为保证系统可靠､稳定运行,采用传统的能耗制动方式｡3.2交流电动机的力矩校验济钢120t转炉倾动装置驱动电动机技术数据如下:电动机型号:YZP355S-8电动机功率:132Kw额定转速:735 r/min额定电压/电流:380V/270A额定转矩:1700Nm最大力矩倍数:Mcr/Me=3.0冷却方式:强迫风冷1)力矩校验基本计算➢电动机额定转矩:1700Nm➢折算到电机轴上总负载力矩:Miz=260*103/551/0.92=5130(Nm)单电机轴上负载力矩:4台工作:Mi4=5130/4=1283(Nm)3台工作:Mi4=5130/3=1710(Nm)➢折算到电机轴上总加速力矩:Mjz=657*735/375/4=3220(Nm)单电机轴上加速力矩:4台工作:Mj4=3220/4=805(Nm)3台工作:Mi4=3220/3=1073(Nm)2)校验计算结果表3:校验计算结果注:表中的计算是以电动机的额定力矩Me为基准｡该型号电动机的正常过载能力(S3)为200%Me,60S;非常过载能力为220%Me,15S｡表中最大动态力矩系数1.1,是考虑到电动机负载的不平衡性而确定的｡塌炉力矩系数2.5,是根据工艺给出的估算值｡3.3 电气传动控制系统方案根据以上的分析计算及工艺控制要求,济钢120t转炉倾动装置电气传动控制系统选用4套罗克韦尔公司的直接转矩控制变频装置(型号:1336E-BP300-L8E-GM6;功率:224kW),倾动主回路采用4台电动机一对一的结构,即4套变频装置控制4台电动机,以便提高系统的可靠性和灵活性｡该系统带编码器速度反馈;通过设备网(DeviceNet)与PLC通讯;具有两倍的过载能力,1分钟的条件;采用能耗制动方式;具有低频力矩补偿功能,电动机励磁预置功能和力矩电流平衡等功能,控制电源采用UPS供电,能够满足倾动设备的力矩控制要求｡见图2:倾动装置控制系统结构图4 关键技术的应用1) 根据转炉工作特点,4台电动机必须同步启动､制动及同步运行｡如何实现这一要求,是该系统的关键｡该方案中,4套变频器对应4台电动机, 正常情况下采用一主三从的控制方式,通过通讯方式调节一个速度环一个电流环来控制4台电动机同步启动､制动及同步运行｡以1#变频器为主为例,系统调节原理图如下:图3: 通讯方式系统调节原理通讯故障情况下,采用1#变频器为主的控制方式,通过模拟量信号调节一个速度环四个电流环来控制4台电动机同步启动､制动及同步运行｡示意图如下:图4: 通讯故障方式系统调节原理2)如何实现电动机励磁预置,满足倾动设备满转矩启动要求本方案通过设备网(DeviceNet)的通讯方式改变变频器参数值,满足主从选择和电动机励磁预置功能｡通过主令发出预励磁指令,信号传到PLC中,再通过设备网(DeviceNet)的通讯方式向4台变频器发出‘电机预励磁’信号, 电机励磁迅速建立,实现零转速满转矩启动,满足了倾动设备满转矩启动要求｡另外,通过CRT操作画面选择几号变频器为主,然后通过设备网(DeviceNet)向1台变频器发‘本机为主’信号｡3)如果1台电动机或变频器故障,允许3台电动机正常工作通过切除故障电动机或变频器主回路电源,使故障电机完全处于被拖动的机械负载状态｡因为控制回路采取了4台抱闸同时动作的控制方式,不会使电动机运行受阻｡如果是主变频器或电机故障,需要重新选择另一台变频器为主｡4)施耐德Quantum PLC 与DeviceNet通讯问题由于转炉自动化控制系统采用了施耐德Quantum PLC,而该传动控制系统为美国A-B公司变频装置,其通讯方式为DeviceNet网络协议｡因此,解决两者之间通讯问题成为系统实现自动的关键｡本方案在施耐德Quantum PLC中采用DeviceNet Scanner模块140SAC-QDNET-010,配置A-B公司DeviceNet网络通讯组态软件9357-DNETL3,9355-W ABENE,成功解决了Quantum PLC与A-B公司DeviceNet之间通讯｡实现了转炉倾动系统网络自动控制｡5结束语120t转炉倾动装置交流变频传动系统,自2003年3月投入运行至今,系统稳定可靠,其控制功能完全满足了转炉倾动工艺需求｡这一技术的成功应用,标志着整个转炉系统传动实现了全交流化｡在该级别转炉系统中,该技术的应用在国内甚至国际上尚属首例,是交流传动应用的重大突破｡为今后该级别及以上转炉倾动装置的设计及应用,积累了宝贵的经验,具有较强的推广应用价值｡。

计算机控制系统随着科技的飞速发展，计算机控制系统已经成为现代生产过程中不可或缺的一部分。

计算机控制系统结合了计算机技术和自动化控制理论，通过在工业生产中引入计算机实现对生产过程的实时监控和调整，以追求最佳性能和生产效率。

一、计算机控制系统的基本构成计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成。

硬件部分包括计算机、输入输出设备、控制对象和传感器等。

软件部分则包括操作系统、控制算法程序和其他支持软件等。

通过硬件和软件的协同工作，计算机控制系统可实现对生产过程的精确控制。

二、计算机控制系统的主要优点1、自动化：计算机控制系统能根据预设程序自动监控和调整生产过程，减轻了人工操作负担，提高了生产效率。

2、精确性：计算机控制系统可以通过传感器实时获取生产数据，通过算法程序进行精确计算和控制，避免了人为误差。

3、优化性能：计算机控制系统可以通过优化算法不断优化生产过程，提高产品质量和性能。

4、远程监控：通过互联网技术，计算机控制系统可以实现远程监控，方便管理人员随时了解生产状况并进行调整。

三、计算机控制系统在各行业的应用1、制造业：在制造业中，计算机控制系统被广泛应用于生产线的控制、工艺过程的优化、设备故障的预测和维护等。

2、能源行业：在能源行业中，计算机控制系统负责对电力、石油、煤炭等能源的生产、传输和分配进行实时监控和控制。

3、交通运输业：在交通运输业中，计算机控制系统用于对交通信号灯、地铁列车、航空交通等的管理和控制。

4、农业：在农业领域，计算机控制系统已开始用于大棚种植、畜牧业和渔业等，通过精准控制提高农业生产效率。

四、未来发展趋势随着、物联网和大数据等技术的发展，计算机控制系统将迎来更多的发展机遇。

未来，计算机控制系统将更加智能化、自适应和协同化，能够更好地满足复杂多变的生产需求。

随着绿色环保理念的深入人心，计算机控制系统也将更加注重节能减排和环保，助力实现可持续发展目标。

计算机控制系统在自动化和效率方面具有显著优势，广泛应用于各行业领域。

钢铁冶炼自动化控制系统研究与应用钢铁是现代社会的基础材料之一，也是国家经济发展的重要支柱。

钢铁冶炼过程中的自动化控制系统技术对于提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量以及环保等方面具有非常重要的意义和作用。

本文将重点探讨钢铁冶炼自动化控制系统的研究与应用，分析其技术原理和运用效果。

一、钢铁冶炼自动化控制系统的发展历程随着科技的不断进步和工业化程度的提高，钢铁冶炼过程中的自动化控制系统也得到了不断的完善和发展。

从最初的传统的手工操作到现在的全自动化控制系统，钢铁冶炼自动化控制系统经历了一个漫长而又充实的发展历程。

在20世纪60年代，钢铁冶炼自动化控制系统开始应用于炉前自动化、全面自动化操纵等方面。

随着计算机技术的发展和普及，钢铁冶炼自动化控制系统开始向数据化、网络化、智能化的方向发展。

90年代，钢铁冶炼自动化控制系统开始引入模糊控制、神经网络控制等新技术，大大提高了系统的自动化水平和控制精度。

目前，钢铁冶炼自动化控制系统已经实现了覆盖整个生产过程，从原料进厂到成品出厂的全过程实现智能控制和自动化操作，为企业的科学管理和生产运作提供了有力的支持。

二、钢铁冶炼自动化控制系统的原理与技术钢铁冶炼自动化控制系统的基本原理是通过工业控制系统实现对生产过程的自动控制和调节，使得钢铁生产过程工艺参数能够在合适的范围内保持稳定，从而实现高效、稳定、优质的生产运行。

钢铁冶炼自动化控制系统包括机械、电子、传感、计算机、软件等多种技术，其中最主要、最关键的是计算机控制技术。

钢铁冶炼自动化控制系统通过大规模集成电路、模拟量、数字量转换、程序控制器等技术手段将物理量转换成数字信号，通过计算机软件分析和处理后通过控制器对设备进行控制，实现自动化控制。

钢铁冶炼自动化控制系统的技术革新主要集中在以下三个方面：（1）生产线的自动化控制生产线的自动化控制意味着整个生产过程变得更加清晰、高效，生产效率和生产质量得到了有效提升。

自动化控制技术主要包括PLC控制技术、数字逻辑控制技术、信息化控制技术、云计算技术、物联网技术等。

炼钢上料系统电气自动控制作者：白景刚李旭林来源：《科技视界》2014年第18期【摘要】当前炼钢市场竞争日常激烈，30吨以下低效率、高能耗、重污染的小型转炉，必将退出炼钢市场，而120吨以上大型转炉必将成为炼钢的发展方向，由于转炉的炉体容积增大，在设计和安装时距地面的垂直距离高度和炼钢时所需的原料，即辅原料与合金料需求多，所以要想连续炼钢在其它条件都具备的同时上料系统自动化十分重要，120吨转炉的地面料仓到炉体顶部垂直高度为50米，为保证每日几百吨的原料供给，上料系统将是炼钢正常生产的生命线，它在炼钢系统中起着举足轻重的地位。

【关键词】输送皮带；储料仓；卸料小车；电气自动控制1 上料系统的工艺炼钢上料系统大体分为两种原料，即辅原料和铁合金原料，这就需要两条输送皮带进行上料，在输送皮带选择上辅原料选为线带而合金料输送皮带选为钢丝皮带。

分别为4条输送皮带：地下部分即在零米以下分为12个料仓，6个辅原料仓和6个铁合金料仓通过辅1#皮带（FP1）输送到2#皮带、1#皮带长为60米，辅2#皮带（FP2）和铁合金2#皮带（FP2）为垂直提升皮带，皮带类型为斗型异型皮带，可垂直提升25米，辅3#皮带铁3#皮带（FP3、TP30），长360米与水平面成15度斜坡，4#辅皮带FP4和4#铁合金皮带长为160米在50米平台上与地面零米平行它的两侧分别为6个辅原料料仓和6个铁合金料仓，6个料仓上方对应6个除尘烟罩。

F4、T4输送皮带在100米处各有一台卸料小车，小车的行走距离为60米。

2 电气自动化控制2.1 以辅原料皮带为例，主要电气分为卸料小车一台，电机为4.2kW，三相导步电动机，FP4为30kW电机一台，FP3为45kW电机一台，FP2为30kW电机一台，FP1为15kW电机一台。

远程站4个，主机站一个，分别为R01、R02、R03、R04物位计每个高位仓3个分别高中低位。

拉绳开关每个皮带两侧3个，跑偏开关每条皮带两侧分别3个，报警器每条皮带，头部、中部、尾部1个。

120吨 LF钢包精炼炉短网及电气控制系统摘要: LF-120t钢包精炼炉采用还原气氛及微正压条件下的电弧加热，三臂式三相电极分别调节。

精炼炉变压器为28MVA，一次电压35KV，二次电压为425V-240V，使用MR调压开关13级有载调压，采用强制油循环水冷。

自动化系统由一套电极调节PLC控制系统和一套LF炉本体PLC控制系统、上料PLC控制系统及两台计算机操作站及工业以太网组成。

在冶炼过程中，需要向炉内输送几十千安的强大电流，这样大的电流就是靠短网输送的。

短网指从变压器二次出线端到电极的载流体的总称。

经多次新品种钢种开发，钢包精炼炉设备运行平稳，满足生产工艺技术需求。

关键词：短网；变压器；PLC1主要功能（1）电弧加热升温（2）钢水成分微调（3）脱硫、脱氧、去气、去除夹杂（4）均匀钢水成分和温度（5）改变夹杂物的形态（6）作为转炉、连铸的缓冲设备，保证转炉、连铸匹配生产。

2作业工序流程钢包吊至钢包车上→连接吹氩管、试气→钢包车开至加热工位→炉盖和电极下落到位→测温取样确定加热制度及成分微调→加渣料及合金料→送电加热精炼→测温取样→炉盖、电极升起→钢包车开出加热工位→喂丝→加保温剂→软吹氩及气洗→断开吹氩管及吊出钢包3短网从变压器二次端头到电极的二次母线设备总称短网。

短网的电参数对精炼炉的正常运行起作决定性的作用，精炼炉的生产率、炉衬寿命、功率损耗及功率因数等在很大程度上都取决于短网的电参数的选择。

短网主要由水冷补偿器、水冷电缆、导电横臂、电极、电极夹持器等部件组成。

3.1短网具有以下特点（1）电流大。

在短网导体中流过几十千安乃至上百千安的强大电流，必将在短网导体四周形成强大的磁场，在短网导体及其四周的钢铁构件中降产生很大的功率损耗，引起发热。

（2）长度短。

整个短网长度，大型炉子不超过20米，由于短网损耗非常大，在设计时，（3）结构复杂。

短网各段导体的结构，形状不同，并联导体根数不同，排列方式也不同，因此，在进行短网的设计时，既要考虑集肤效应和邻近效应的影响，按规定的电流密度选择导体截面，又要注意导体的合理配置，最佳换位，使有效电感尽量减小，各导体电流均衡及各相参数尽量接近。

************邯钢老区钢轧改造项目炼钢工程120吨转炉安装施工方案编号：上海**集团有限公司*****邯钢老区钢轧改造项目炼钢工程项目部2010年7月12日发布受控状态：受控版本：A版发放编号：目录1 编制说明： (4)1.1编制依据 (4)1.2编制说明： (4)2 工程概况 (4)2.1主要设备 (5)2.2工程特点： (5)3 施工部署 (6)3.1安装工艺流程： (6)3.2、施工方法 (8)3.3 施工配合要求 (9)4 施工步骤 (11)4.1基础验收及垫板设置 (11)4.2耳轴轴承装配 (11)4.3转炉安装 (13)4.4托圈安装 (14)4.5炉壳安装 (16)4.6倾动装置安装 (17)4.7转炉的滑移就位 (19)4.8转炉滑移梁受力分析及立柱稳定性分析 (19)5、质量保证措施 (27)5.1质量管理体系 (27)5.2执行安装标准 (28)5.3质量保证措施 (28)6安全施工保证措施 (29)6.1安全保证体系 (29)6.2安全保证措施 (30)7文明施工 (31)8主要施工机具及材料 (32)9 转炉安装过程及安装平台设计、转炉滑移示意图，附图1-141 编制说明：1.1编制依据1.1.1**与**********签定的《邯钢老区钢轧改造炼钢工程》施工合同；1.1.2业主提供的施工图纸及其它技术文件；1.1.3国家有关建筑安装施工验收规范；1.1.4**对炼钢系统设备安装经验以及对施工现场查看的结果。

1.2编制说明：本次转炉安装的思路是：整体平移就位，在加料跨设置转炉安装平台，平台两边设置滑移梁，滑移梁上部标高高度与耳轴轴承座齐平，平台两滑移梁纵向中心线与两耳轴纵向中心线一样。

在加料跨进行拼装，包括倾动装置一、二次减速机。

2 工程概况邯钢是河北省较大型的钢铁联合企业，有良好的发展环境，是高新技术企业发展的地区，因此，邯钢老区钢轧改造炼钢工程项目建设目标是：工艺技术先进、起点高、装备精良、生产成本低并具有后发优势。