一. 概述 经过多年发展,目前我国的钢铁工业从产量上已跃居世界第一位,但在品种、质量、吨钢能耗等方面和先进国家仍有较大差距,每年仍有一定比例的优质特殊钢材需要进口,因此我国钢铁工业的结构调整势在必行,和钢铁配套的冶金自动化设备也面临新的发展机遇。 二. 我国钢铁工业自动化发展现状 目前我国钢铁工业自动化发展水平呈现不平衡特点,先进和落后并存,且有较大差距。 70年代以来我国陆续建成和改造的一些大型企业例如武钢、宝钢、天津大无缝等都成套引进了国外的先进设备和技术,具有较先进的工艺流程和先进的检测控制设备,代表了我国钢铁工业自动化的最高水平,重要的是这些大型工厂的自动化技术力量强,消化吸收能力强,随着自动化技术的发展,他们的自动化设备和技术不断进行更新完善,像武钢的1700轧机在90年代初又进行了更新改造,三炼钢引进国外技术,自动化水平达到新高度,另外一些大中型钢铁企业90年代相继从国外成套引进和薄板坯、连铸、大板坯连铸、热带轧机等都具有国际先进水平。例如珠钢的薄板连铸、酒钢、安钢的大板坯连铸等自动化系统取得良好经济效益,都达到稳定运行。但就国内钢铁工业的总体自动化水平而言和先进国家相比是比较落后的,我国骨干钢铁企业大都始建于50、60年代,工艺水平相对比较落后,自动化设备主要由检测仪表构成,大部分操作是手动操作。80年代初有些大企业开始对传统的冶金设备进行自动化改造,像首钢从80年代初对首钢的烧结、高炉、炼钢、线材等主要工艺生产设备进行了更新改造,自动化系统采用了国内先进的仪表,关键检测设备采用国外仪表,使首钢主要生产厂矿的自动化水平,进入国内的先进行列,武钢、鞍钢等大中型企业也先后对本企业的工艺设备进行了大规模的自动化改造。从目前看,我国大中钢铁企业的自动化水平已接近国际先进水平,但部分小企业或中型企业的部分工艺设备的自动化水平,仍然是仪表控制的较低水平。 自动化水平较高企业,大部分工艺设备都实现了基础设备自动化和过程控制自动化,基础设备自动化大都采用了国外的PLC设备或DCS设备,过程自动化采用了普通工业微机或专用的工用站,对设备进行全面的监控,代替了原有的仪表盘,使主控室改变了设置大量仪表盘的局面。 一些大型企业除车间级的控制以外还设置了工厂管理级计算机,并把工厂级计算机联成网络,对整个企业从原料入厂,到成品出厂进行全面的计算机管理,实现了管控一体化。 大型企业检测仪表方面大都采用高精度的变送器或智能变送器,水流量测量广泛采用了电磁流量计。 高炉煤气、转炉煤气的成分分析,近年来由于样气处理装置的不断改进,这类分析仪表已在一些企业成功运用,煤气热值的分析仪表也逐步改变了过去维护量大运行不稳定的情况,成为一些企业控制热值稳定的必要的仪表。 热风炉拱顶温度测量一直是冶金企业的难点,用热电偶测量,寿命短,维护量大,用幅射仪表测量误差较大,最近一些企业采用特殊结构安装的热电偶,取得了较好效果。 炉顶料面热图象仪,是观察高炉冶炼工况的重要仪表,对指导高炉操作有重要意义,但因价格昂贵,目前只在一些大型企业如宝钢等高炉上应用。 结晶器的液位测量及控制,是改善铸坯质量,减轻工人劳动强度的重要成套装置,近年来这套装置有的采用控制中间包塞棒的方法控制结晶器液位,比控制滑动水口方式简便的多,且控制效果比较理想,国内有些科技公司推出了采用数字式液压缸作为驱动塞棒的执行器在一些企业取得较好效果,数字式液压缸接收其控制装置的数字信号后,在数字缸内转换为液压推力,使活塞杆作往复运动,精度可达到0.01mm。数字缸外部不需任何液压系统供油,数字缸内部自带小型液压装置,上百公斤推力的数字液压缸体积红约为φ100×300mm。此执行器还可运用于调节阀执行器,很有市场前景。 对于大多数中小冶金企业的自动化水平,相对都比较落后,仍有一批企业使用DDZ-Ⅲ型仪表,现场检测仪表,执行机构比较落后大量操作需要手动完成。
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