钢铁智能冶金技术
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钢铁智能冶金技术范文第1篇
关键词：自动化技术；钢铁冶金行业；电力保护；PLC控制；钢厂 文献标识码：A
中图分类号：TF31 文章编号：1009-2374（2015）15-0044-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.022
自动化技术在钢铁冶金行业中具有积极的应用价值，其在未来具有良好的发展方向。目前，钢铁冶金行业中逐渐意识到自动化技术的重要性，积极对待自动化技术，稳定其在钢铁冶金行业中的应用，拓宽自动化技术的应用范围。钢铁冶金行业的发展越来越迅速，增加了自动化技术的应用压力，也提供了发展的条件，优化自动化技术在钢铁冶金行业中的发展。
1 自动化技术在钢铁冶金行业中的应用
自动化技术在钢铁冶金行业中表现出很大的应用价值，主要体现在两个方面：一类是钢铁冶金的电力保护；另一类是PLC应用。对其做如下分析：
1.1 电力保护
电力保护的重点是钢铁冶金电力运行中的继电保护，利用自动化技术提高继电保护的水平，及时隔离电力运行中的故障，保障钢铁冶金行业的生产效益，降低其在生产中的损耗，维护持续供电的方式。现代80%的钢厂已经采用了自动化的电力保护，深化自动化技术的应用，提高电力保护的水平，例如：钢厂运行的过程中，针对供电系统采取自动化的电流电压保护，根据公式E（t，t0）=f（t）-C=q（t0）和E（t，t0）=E（t，t，0）+E（t，0，t0）（E=热电势，t=测量温度，t0=变化温度，当t0处于恒定状态时，即可通过公式监测电力变化），主动消除电力保护中的误差，一旦电力线路发生动态变化，自动化技术作用下的电力保护，检测到电流或电压超出安全值后，保护器会自动断开，控制线路上的电力故障，避免电力故障影响钢厂的运行生产，有利于提高电力运行的安全水平。
1.2 PLC控制
PLC是钢铁冶金行业自动化技术的典型，因为PLC具有自动化编程的特点，其可按照钢铁冶金生产的需求，设计可用的自动化程序，所以其在钢铁冶金生产中达到自动化的水平。PLC与钢铁冶金生产存在密切的联系，关系到钢铁冶金生产的安全性，列举钢铁冶金行业中比较常见的PLC应用，如：（1）为钢铁冶金提供程序化的控制方式，通过PLC改变生产中的工艺参数，如PLC控制钢铁生产中的差压流量，自主运行公式：qf=.e..d2.，qf表示钢铁生产中的体积流量，C=流出系数，β=d/D，ρ=差压值，ρ1=流体密度，如果流体为天然气，PLC会自动执行公式：qn=As.c.E.d2.FG.ε.FZ.FT.，实现高标准的钢铁冶金生产，降低了生产控制的规模和难度，体现了集成控制的优势；（2）调节相关工艺的速度，保障多项工艺内的机械速度都能处于协同控制的状态，体现PLC对调节的控制性；（3）编程模拟与控制，针对钢铁冶金行业中的机械控制提供了安全的模拟方式，有利于钢铁与冶金行业的安全生产，钢铁冶金行业中的除尘工艺、加料工艺等均采用了PLC，发挥PLC自动控制的优势。
2 钢铁冶金行业对自动化技术的需求
钢铁冶金行业对自动化技术的需求比较大，主要是在科学技术发展的带动下，体现出了自动化技术的优势。钢铁冶金行业的生产规模越来越大，涉及到的工艺和技术呈现复杂化的发展趋势，需要利用自动化技术，支持钢铁冶金行业的发展，分析钢铁行业对自动化技术的需求，如下：
自动化技术的逻辑控制需求，其在钢铁冶金行业中发挥准确的控制作用，提供机械化、信息化的控制方式，落实自动化技术的控制途径，保障钢铁冶金行业的生产效率。钢铁冶金行业利用自动化技术实现智能控制，辅助智能化的编程，充分应用自动化的技术与系统，为钢铁冶金行业提供可靠的技术支持，确保钢铁冶金的效率与效益，有利于钢铁冶金行业的综合化发展，通过自动化技术优化了钢铁冶金行业的生产环境，保障多学科的融合化发展，满足钢铁冶金行业对自动化技术的实践需求。
3 自动化技术在钢铁冶金行业中的未来发展
自动化技术在钢铁冶金行业中起到重要的作用，一方面提高钢铁冶金的自动化水平，另一方面改进钢铁冶金的生产工艺，体现技术型的控制优势。自动化技术成为钢铁冶金行业的重点，表现出良好的发展趋势，分析自动化技术的未来发展。
3.1 自动化控制的高效性发展
钢铁冶金行业的自动化技术，其对控制性能的要求比较高，需要具备高效性的特点，由此才能适应钢铁冶金行业的发展。现代钢铁冶金行业中引进了智能化、数字化的技术，增加了自动化控制的负担，所以针对自动化技术提出高效性的发展要求，促使其在未来发展中达到高效的规范标准，适应钢铁冶金行业的发展需求，最大程度地提高自动化的控制效率。高效性是钢铁冶金行业自动化技术的基础发展，辅助钢铁冶金行业改进生产工艺，保障自动化生产的效率。
3.2 自动化技术的一体化发展
一体化的自动化技术具有集成的特点，其在钢铁冶金行业中涉及到电子、电气等多项技术，推进自动化技术一体化的融合性发展。一体化的自动化技术解决了传统技术在钢铁冶金行业中出现的应用问题，落实一体化的操作途径。例如：钢铁冶金行业自动化技术中的EIC，联合了仪表、电气等技术，明确划分钢铁冶金行业中的生产工艺，充分利用逻辑控制的方式，避免出现逻辑上的问题，EIC还能在自动化技术一体化的基础上，引进运行软件的应用，提高EIC软件控制的能力，按照钢铁冶金行业的需求，推进EIC的一体化发展，表明自动化技术一体化的应用价值。
3.3 低成本发展趋势
低成本是指自动化技术的资源控制，在保障自动化技术准确应用的基础上，降低钢铁冶金行业的资源投入，还要提高自动化技术的运行效益。自动化技术低成本的发展趋势，需要采用模块化的发展方式，优化钢铁冶金行业的资源配置，而且低成本是现代工业的一种趋势，其在钢铁冶金自动化方面体现出了积极性。例如：冶金行业中的自动化技术，利用IPC模块，结合CIMS、STD，限制资源投入的规模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行业资源高消耗的方式，自动化技术的低成本发展，更有利于自动化技术的应用，展示自动化技术低成本的优势。低成本已经成为自动化技术在钢铁冶金中的一项趋势，满足钢铁冶金行业的未来需求，体现自动化技术低成本的实践性。
4 结语
自动化技术改善了钢铁冶金行业的发展，促使其在未来具备良好的发展趋势。钢铁冶金行业的自动化发展，提高了对自动化技术的应用力度，也是自动化技术未来发展的因素。自动化技术提升了钢铁冶金行业的发展水平，完善钢铁冶金制造的环境，体现了自动化技术的应用价值和优势，缓解了钢铁冶金行业的发展压力。
参考文献
[1] 袁尚.冶金自动化技术的发展现状[J].科技资讯，2014，（10）.
[2] 陈勇.变频控制技术在钢铁冶金行业的应用[J].四川冶金，2012，（5）.
[3] 胡艳妮.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用
[J].科技与企业，2014，（12）.
钢铁智能冶金技术范文第2篇
关键词：链篦机―回转窑；球团矿；专家系统
引言：
中国细精矿粉较多，随着选矿推广细筛再磨，铁精矿粒度越来越细，如果直接将精矿和粉矿加入到炉内冶炼会带来一系列的问题，如料柱透气性差是炉况难行、生矿（包括块矿）化学成分和冶金性能不稳定等等。通过球团这种造块的方式，结合高温冶金的过程，使众多化学成分、冶金性能不稳定原材料，通过一系列措施生产出一定粒度组成和强度、化学成分稳定、冶金性能良好的高炉冶金炉料。同时考虑到高碱度烧结矿冶金性能优越，搭配一部分碱度较低的球团矿可能是较好的高炉炉料结构。
1.球团工艺的发展现状
随着钢铁生产规模的迅速扩大和生产设备的大型化，竖炉工艺很快被带式焙烧和链箅机―回转窑工艺所取代。其中链箅机―回转窑生产工艺不就具有球团质量好、强度高、冶金性能好的特点，并且可以采用气体、液体及固体燃料。我国的能源资源以煤为主，以煤为燃料更符合我国国情，所以链箅机―回转窑工艺更适合我国球团的生产发展需求。
2.专家系统的发展现状
20世纪90年代末期至今，随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，人们对专家系统的研究转向了知识工程、模糊技术、实时操作技术、神经网络技术、数据库技术、分布式技术、多智能体技术、多媒体技术等多学科结合的专家系统，这也是当今的研究方向和发展趋势。
3.球团专家系统简述
3.1软件构架框图
图1. 系统组成框图
当亚铁（或抗压强度）出现波动时，专家及工艺人员会及时调整相关参数，将这些参数作为知识进行自动获取，最终形成知识库。按照这种人机交互关系，选择最优参数组合。再出现质量波动时，知识库将显示参数的优化值，供现场人员参考。
3.2主要子模块功能介绍
（1）配料计算自动控制：以成本最低为目标、质量要求为约束条件，实现自动预配料和配料，并下达一级执行。
（2）水分跟踪与自动控制：借助水分仪和湿度仪，对水分进行实时跟踪，严格控制各段水分要求，为造球和焙烧提供有利条件。
（3）烘干系统自动控制：根据水分仪确定原料水分及烘干后要求水分，得出物料进入烘干机所需的热量，从而自动控制烘干系统。
（4）辊压机直漏料位自动控制：通过称重压力传感器或雷达料位计确定辊压机上方直漏的料位，出现料位过低或过高时，自动调节缓冲仓的圆盘转速，达到直漏料位自动控制。
（5）热工参数优化：通过计算热平衡，对链蓖机、回转窑以及冷却机等设备的过程参数（例如温度、风量、压力、机速等）进行优化控制，降低能源消耗，提高产品质量。
（6）回转窑结圈控制：回转窑的窑壁上容易形成结圈，通过分析众多影响因素，建立合理模型算法，找出定量化权重，从而降低结圈几率和回转窑的负荷率，提高回转窑作业率和产量。
图2. 结圈影响因素图
（7）质量预报：通过BP模型提前预测成品球团矿的亚铁、抗压强度含量，减少因检化验数据大滞后所带来的生产盲目性。
4.工艺控制难点及解决方案
链篦机―回转窑球团工艺流程包括精矿配料、精矿干燥、辊压、膨润土与除尘灰配料、混合、造球、生球布料、生球干燥、预热、氧化焙烧、冷却及成品输出等部分。由于生产过程具有大滞后性、时变性和强耦合性的特点，使得生产过程受影响因素多具有很大的不确定性。专家系统关键就是将大量的过程参数值存入数据库中，借助科学数学模型进行数据筛选并挖掘，分析出决定产品质量的关键参数及最优匹配值，从而形成指导生产的规则。
5.结束语
球团专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统。它利用人工智能技术，依托大型关系数据库，根据球团工艺相关领域人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，达到及时、准确、最优实时调整，从而实现球团产线的高效节能运行。
参考文献：
[1]张一敏.球团矿生产技术[M].北京：冶金工业出版社，2005
钢铁智能冶金技术范文第3篇
【关键词】冶金，工业，自动化，发展
引言：随着我国改革开放步伐的推进冶金工业得到了较好发展，而对冶金这样庞大而系统的生产过程，技术是关键。工业自动化技术在冶金行业的运用可以使生产过程变得更加高效，产品质量也会更高，冶金工业自动化的发展前途决定了冶金行业的未来发展前景。
一、冶金工业自动化技术的分析
1、物联网技术与冶金工业自动化。随着技术的不断更新，物联网技术在冶金工业自动化中的应用越来越广泛，相对也出现了较多的问题，主要表现为以下两个方面：一个是工业传感器的研制与生产。研制与生产工业传感器要以工业自动管理与自动控制为前提，才可以保证工业设备和机器的正常运行，同时使产品获得最好的质量，生产物美价廉的工业传感器有利于现代化冶金工业的发展。另一个是构建工厂传感网。工业无线网络技术可以将传感器技术、现代化的无线网络通信手段、嵌入式的计算技术以及分布式的信息处理技术有机的结合起来。
2、数学模型与冶金工业自动化。为了可以满足我们国家对钢铁产品的需要，提高钢铁产品的质量和生产技术水平，务必要提高冶金工业自动化的水平。我们国家的自动化水平已经发展到较高的领域，实现冶金高度自动化数学模型的创新具有较为成熟的条件，可以较为广泛地满足社会发展的需要。要将数学模型与现代化信息技术、工艺水平以及自动化技术进行紧密结合，才能够充分地发挥数学模型的优势之处。
3、过程控制系统与冶金工业自动化。对于冶金自动化来说，对于其生产过程中的检测与控制是相当重要的。物流跟踪技术，对于能源的平衡控制，在冶金环境下进行有效的环境排放实时监测技术等，都立足于对冶金产品的全生产过程控制目标，进行有自动化应用与实践。为提高整个过程控制的有效性，自适应智能控制的应用对于提高对冶炼过程中关键变量的高性能闭环控制作用明显。
4、信息化系统与冶金工业自动化。信息化系统的目的是通过信息共享与数据采集，把冶金流程中的所有信息进行集成处理，从炼铁、炼钢到轧钢进行全面的信息收集与传达。通过建立以计算机为基础的全流程模拟信息化系统，对各种冶金模型进行流程性离线仿真系统设计，把其生产过程中产生的所有信息进行全面的收集与及时的上传，并纳入仿真系统的环节中去，通过人机交互达到对于数据的监测与生产过程的全面监控目的。信息化系统不仅可以提高整个钢铁生产的智能化，同时还可以利用专家系统中的理论与案例知识，对生产组织与管理进行设计与优化。
二、自动化技术在冶金工业中的应用
在冶金生成过程中，原料场生成、焦化生成、烧结生产、球团生产、石灰生产等生成过程的自动化技术应用是关键。各个生成过程中的自动化技术应用又各不相同，其涉及的内容和技术应用将直接影响着整个冶金工业的自动化技术发展。
1、原料场生产自动化技术。现代冶金工业原料场的生产自动化主要有具有基础自动化和过程自动化并上联制造执行级的三级自动化系统、基础自动化系统两种。在基础自动化中有含有过程量的检测与控制，电器转动控制等内容。仪表和控制系统主要是原料输送系统和配料系统中的料槽的料粒计、称量装置等。电控设备中也有相应的仪表，但主要是对胶带机进行检测和对卸料机的定位控制等。
2、焦化生产自动化技术。在焦化生产自动化过程中，多用L2级小型计算机为过程计算机实现对生产过程的自动化控制，但也采用多台控机为过程计算机的方式。其中可分为生产基础自动化和生产过程自动化。首先，生产基础自动化是对备煤配煤、干馏、焦炭处理等生产过程进行检测和控制，这些生产过程一般以常规检测仪器和传感器即可完成。其次是生产过程自动化，计算机主要是实现计划输入、料仓控制、系统运转控制等功能，而数字模型及人工智能则对加热、配煤优化、配煤过程、干熄焦（CDQ）最优等进行控制。
3、烧结生产自动化技术。烧结的目的是为了让烧结过程中为融化的烧结颗粒粘结为多空质块矿。烧结生产自动化包括基础自动化和过程自动化两个内容。在基础自动化过程中，主要是对仪表的检测和控制，对电气转动的控制和人机接口的控制。在烧结生产过程的自动化过程中，计算机要对配料槽槽位进行掌控，对配料混合和返矿料粒槽位进行控制，对混合料水分、烧结台车料层厚度等进行控制。数字模型及人工智能则实现配料模型和质量预测、烧结矿优化配料、烧结OGS操作制导、烧结机机速过程控制等模型的系统控制。
4、球团生产自动化技术。在球团生成中一般按三个步骤进行：首先是进行原料（如细磨精矿粉、溶剂、燃料和粘合剂等）的配料与混合。其次是在造球机上加入适量的水而滚成10～15mm的矿石生球，最后将生球在高温焙烧激上高温焙烧，然后再冷却、破碎，最终筛分而成为成品球团矿。
5、石灰生产自动化技术。相对于冶金工业中的其他生产过程而言，石灰生产在价格和控制精度上的要求都相对降低，因此其自动化控制程度一般也较低。首先就石灰竖窑自动化控制而言，在当前的石灰窑控制系统中，多采用PLC进行控制，一般不会设上位机或工作站进行检测和监控。其次是石灰回转窑自动化。在石灰回窑自动化中，主要是完成检测和控制、数据显示、数据记录、数据通信等功能。自动化系统可分为电器逻辑控制系统和仪表调节回路。具体可包括预热机供料系统、大布袋除尘系统、预热机下输送系统、小布袋除尘系统、成品搬出系统、煤气流量调节回路、空气调节回路等。
三、总结
钢铁需求的快速增加为冶金工业的发展提供了调节，自动化技术在冶金工业中的发展和应用为冶金工业的发展提供了技术支撑。在冶金工业中，上述的几个自动化技术只是框架式的系统，其中还包括多个子系统，对各个系统及子系统的自动化研究是冶金工业发展中不可或缺的部分，这还需结合生产实践和自动化技术发展而进行。
参考文献：
[1]郑华栋.冶金工业自动化技术发展[J].城市建设理论研究，2011
钢铁智能冶金技术范文第4篇
关键词机电一体化技术应用
1机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
1.7集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
1.8带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
2.1智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
2.4计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5现场总线技术(FBT)
现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。
2.6交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
1杨自厚．人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）
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4王俊普．智能控制[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，1996
5林行辛．钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）
钢铁智能冶金技术范文第5篇
在钢铁企业能源管理中，需要充分应用自动化设备进行操作，才能够使管理效率得以提升。针对自动化设备在钢铁企业能源管理系统中的应用进行分析，首先对能源管控的发展以及存在的问题进行阐述，随后分析了自动化设备应用的必要性，并阐述能源智能管理系统中应用自动化设备的方式方法，以及各个系统设备的功能，以使其能够在企业能源管理系统中发挥其应有的作用，为以后的钢铁企业能源管理作出一定的借鉴以及参考。
关键词：
自动化设备；钢铁企业；能源管理系统；应用分析
根据我国近十年来在钢铁行业上的发展，从而得到的相关数据显示钢铁行业的发展有着很大的提升。在进行多元化的发展时，需多向国外的钢铁企业进行学习，将国外的先进管理方法和理念融合到我国钢铁企业中，同时引进较为先进的自动化设备，以使能源的利用率和生态环境得到保障[1]。
1钢铁企业能源管理的发展以及存在的问题
随着经济的迅速发展，我国的钢铁冶金企业也随之有了迅猛的发展，首先，市场环境趋于开放性发展成就了钢铁企业的快速发展，并使得钢铁行业中的钢产量的增长速度维持在每年百分之二十五。因快速的发展，在冶金方面能源的消耗也是一项比较重要的问题，而我国在此方面的能源消耗中占比较大，导致环境受到一定影响。在冶金过程中排放出的有害气体会导致生态环境的恶化，容易导致自然灾害的发生，这与我国提出的可持续发展战略相违背，不利于我国社会的进步和发展。反观一些比较发达的国家，在钢铁行业产生的有害气体排放上就有着很好的解决措施，这样既降低了对生态环境的影响，同时也提高了能源方面的利用[2]。随着钢铁行业的发展，我国的钢铁行业已出现了饱和情况，使得钢铁企业在竞争中表现不出很好的优势，产量有所下降，所以钢铁行业的发展需进行多元化的发展，使上述问题能到得到改善。基于此种背景，就应该积极引进自动化设备以及先进工序，相比于其他国家而言，我国在此方面的发展也较为快速。但是站在保护资源以及自然环境的角度，我国的冶金企业与国际标准还相差甚远。虽然现阶段的钢铁企业能源管理中都开始应用较为先进的网络以及数据服务，使集中监视以及控制工作得以完善，但是仍存在一些问题亟待解决，例如在监控上有效的实施了管控一体化思想，但是管理上却存在一定欠缺，没有严格按照流程化以及标准化做好管理，企业间没有制定较为完善的标准管理流程，将能源信息以及生产信息分开进行管控，导致信息失去了一定的连续性。
2对能源管控的必要性分析
在钢铁行业中，能源是企业生产的重要组成部分，其直接影响着企业的生存和发展，所以就要求在能源管理上应用较为先进的手段。通过对国外企业的观察发现，能源管控中心的建立是解决能源问题的一项关键手段，其在进行管理中具有较高的先进性、安全性和可靠性，不仅提高了企业在进行管理中的运行效率，同时也在节省能源、成本的控制以及生态环境的改善方面都有着很大的提升。在能源管控中心中最为核心的系统就是能源智能管理系统，其主要就是将自动化以及信息化技术作为基础内容，以在日常能源管控中应用好能源调度技术以及能源管理技术。
3在能源智能管理系统中自动化设备技术的应用
钢铁企业设备大型化、自动化和信息化技术的应用，提升了钢铁工业的整体水平；资源、能源利用和环境保护、清洁生产已在国际上得到相当的重视。自动化控制技术、检测技术、电气传动技术和计算机技术是构成钢铁企业等大型流程工业装备自动化的共性技术平台。比如固定污染源烟气排放连续在线监测、钢厂环境连续监测系统等。其中，网络系统、GPS系统、中央服务器以及大屏幕显示系统、采集子站是能源智能管理系统中的主要结构。在此系统中，可以充分利用工业以太网以及中央标准以太网两层结构，主干网络速度能够超过100M[3]。对于中央以太网来说，其主要作用就是对各类服务器进行连接，例如数据采集、应用、数据库、GPS、数据备份以及报警趋势等服务器，加上磁盘阵列、工程师站、系统操作站。以上所有设备全部利用UTP电缆与中央以太网进行直接连接，图1为中央网络结构图，下面分布针对各个设备做出分析。数据采集子站设备的主要功能是，与现场实际情况相结合，将现场数据采集子站以及远程I/O站进行建立健全。使其能够分别与不同的交换机相连接，在数据采集工作上，还需要连接于现场PLC设备接口以做好通讯工作。而数据采集子站的作用主要就是采集、计算、连锁以及控制数据。在此环节中，应该做好工业交换机的应用，并在配置系统中，使各个端口的线速大于100Mbit/s。数据采集服务器的主要功能为：将数据采集服务器连接于现场以太网，在数据采集后还需要做好其他单元的通讯工作，将趋势、报警以及短时归档数据传送到数据库的功能进行完善，对操作记录以及信息记录做好保存工作。在服务器的使用上，还需要准备一个进行备用，在服务器的选择上最后选用4核CPU，4G内存，以及250G的硬盘存储，双电源、具有热插拔功能，且具有PCI以及PCI-X扩展槽。
应用服务器的主要功能为：将运行管理类的应用软件安装在应用服务器上，且需保证所安装的软件具有管理和预测能源、查询数据、报表以及打印的功能，并能够实现数据交换ERP。在实际应用中，可以选择一台服务器将其作为网页服务器，借助浏览网页的方式可以实现查询数据、报表并做好打印。需保证选择的服务器硬盘以及电源具备热插拔功能，在选购时，做好选用四串口卡。实施历史数据库服务器的主要功能为：将Windows操作系统以及IH、EDNA实施历史数据库安装在数据库服务器上，借助实时历史数据库将长时归档数据进行存储。此种服务器能够实现长时归档、压缩以及备份数据、冗余等功能。其运行原理就是借助采集服务器内部的数据，并对其进行运算以及整理，而后向数据服务器进行输送。
对于操作站来说，其工作的位置主要是在能源管控中心调度室中，不需要人员到现场进行操作，借助操作界面，就能够监控相关的能源数据以及设备运行情况，并能够完成画面的监视工作、显示设备的运行状态以及信息数据、设定各项参数、语音报警的功能，同时，也可以实现查询数据、报表、打印的功能。在对操作站进行选择时，需要选用商用PC机，且需保证其兼容性较好。对于时间同步系统来说，为了使其的时间一致性以及精度得到保障，就应该将GPS接收装置进行安装。GPS服务器能够对GPS时间同步信号进行接收，且对各个计算机、PLC时钟具有定时以及校正的功能，系统内的各个设备时钟精度的分辨率可以达到毫秒级。与此同时，还需将GPS装置安装在供配电系统以及自动化系统中，从而使高压系统的事件分辨率得到保障。对于远程监控设备以及能源计量设备而言，电动以及气动调节阀、监控摄像仪、电气综合保护装置是远程控制设备的主要构成部分。而电磁以及巴类、超声波流量计，压力、差压变送器，电压互感器、热电阻、电能表是能源量计量设备的主要构成部分。
对于WEB服务器来说，其主要在B/S框架服务器上应用较多，而备份服务器系统能够使能源中心EMS系统安全、可靠性得到保障，从而将系统的数据保护工作实时完成。以上各个设备就是能源管理系统的核心内容，其主要就是在现场控制系统中借助数据采集子站将使用的数据点进行采集，根据系统不同，就需要采用不同的接口方式，以使数据库类型能够形成于数据采集子站中。每一个分散的采集子站在相互连接时，能够构成环形的网络体系，在环网内部能够实时共享各项数据，而后在环网内借助采集服务器的作用，分析处理采集数据库中所有数据，在处理完毕后，需要将处理结果向监控管理电脑中传输。操作人员能够应充分利用数据采集以及数据库服务器等系统，有效发挥电脑的功能，以便对全厂能源量情况做好实时掌控，借助能源管理效率的提升，从而更好地管理企业的能源。
4结语
综合上述分析，经济的快速发展，必须将保护人类赖以生存的生态环境作为基本条件，今后能源的利用率也会随之提升，这就对冶金企业提出了较高的要求。在重视节能减排管理的同时，还应该引进先进的能源管理理念并应用，使自身的工艺能够最大化的完善，做好废物回收利用工作，形成绿色生产链，也就是“资源-产品-废弃物-再生资源”循环的模式。与此同时，还应该将节能减排技术进行创新，使钢铁冶金行业的发展能够更加健康、环保，达到可持续发展的目的。
参考文献：
［1］马广宇.自动化设备在钢铁企业能源管理方面的应用［J］.价值工程，2014，33（25）：240-241.
钢铁智能冶金技术范文第6篇
关键词: 冶金机械；自动化；发展趋势
中图分类号：TV736文献标识码：A
随着我国经济的腾飞，金属冶炼工业在国民经济中所占的地位也越来越重要，为其它行业的发展打下了坚实的基础。随着科学技术的不断进步，特别是自动化技术的发展和不断的成熟，在冶金工业中发挥的作用越来越重要。冶金机械的自动化极大的提高了企业的生产效率、降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
1冶金机械及自动化发展现状
随着我国经济的迅速发展，国民经济各个行业的发展都离不开冶金工业的支撑，冶金工业对于我国国民经济的稳定发展具有十分重要的战略意义。我国的现代化的冶金工业起步相对较晚，从上个世纪的七十年代开始，通过引进国外的技术和设备，在此基础之上进行消化和吸收，我国的冶金工业取得极大的成就，逐步建立起了独立自主的、相对比较完备的冶金工业体系，对于我国国民经济建设的开展具有十分重要的意义。与此同时，国内对于冶金机械和设备的研究也不断的取得进步，随着我国冶金工业的发展和壮大，我国的冶金机械设备的水平以及自动化的程度有了很大程度的提高，已经逐渐朝着大型化、综合化以及集成化的方向发展。进步新世纪以来，随着以电子计算机技术为核心信息技术的发展和不断的成熟，我国的冶金工业的自动化程度又获得了一次巨大的跨越式的发展。
近年来，我国的冶金机械的研究和开发取得了丰硕的成果，2008年鞍钢建成2.15米热连轧机以及2.13米准予连轧机，并投入使用，我国的冶金机械设备制造技术取得了不小的成就，摆脱了对于国外设备的以来，尤其是大型宽厚板轧机已经基本上实现了国产化。当前我国的冶金设备的研究逐渐朝着自主研究的方向发展，冷连轧机组的研发取得了突破性的进展，常规冶金设备已经基本上可以实现国产化。随着我国冶金机械设备的快速发展，给冶金自动化技术的发展带来了广阔的发展空间，打下了坚实的基础，基本上实现了原料生产、焦化生产的自动化，这极大的促进了我国冶金工业的发展。随着我国计算机技术的发展以及在各个领域的广泛使用，我国的冶金自动化生产过程中也大量的引进了计算机技术，提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工业的整体发展水平，为我国国民经济的稳定快速的发展打下了坚实的基础。
早在2006年,冶金行业的自动化系统集成项目就以控制（大型PLC为主）和传动为主。在原料、烧结、焦化、高炉、转炉、电炉（炼钢）、精炼炉、连铸、轧机、加热炉、均热炉、铁合金电炉、铝电解等环节均涉及自动化系统集成业务。其中PLC已经尤为冶金行业的主流控制系统。在冶金行业中,轧钢的自动化程度很高,它包含了自动燃烧控制模型、轧制节奏控制模型、粗轧自动宽度控制模型、精轧设定模型、板形设定和控制模型、精轧出口温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等,做好轧钢自动化,PLC硬件、软件控制都很重要,为冶金自动化的发展带来了新的机遇。
计算机技术的发展使现代机械自动化发生了质的飞跃,当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能,智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态以赢利为目刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。这种新技术应用于冶金机械制造将会给冶金工业带来新的发展契机。
2冶金机械及自动化的发展趋势
以计算机技术以及人工智能技术和核心的信息化技术的发展，给冶金机械的发展带来了一种新的发展空间。在冶金机械设备中越来越多的集成了可编程的控制系统，大量传感器的使用极大的提高了信息收集的效率与准确性，这些都推动了冶金工业机械自动化的发展速度，提高了冶金机械的工作效率，降低了设备的损耗，扩展了设备的功能，提高了企业的经济效益。
“ 十一五”期间,我国冶金工业中的炼铁设备。炼钢设备、连铸设备、轧制设备（板带钢轧制设备、型线棒管轧制设备、热轧钢材控冷设备）等都有新的突破,为冶金工业的发展补充了硬件设施。未来国际冶金自动化发展趋势如下。
(1)基于数字模拟和仿真技术的研发,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。
(2)综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。
(3)产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。
(4)数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。
(5)先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连贯测量。
(6)结合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。
针对国际冶金行业的发展趋势,我国冶金自动化发展趋势主要表现在以下几方面。
(1)过程控制系统的发展。采用先进的电子数控技术和新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术等,实现冶金流程在线检测和监控系统。
(2)冶金技术信息化发展。在工业生产控制中,网络就是中枢神经,以工业生产起到控制作用。在冶金工业中,以计算机技术为先锋的网络技术、电子数控技术、计算机仿真技术、多媒体技术、计算力学技术等在冶金流程中实现集成模拟系统,通过人机交流,模拟钢铁生产全过程,进而推进冶金工业生产制造的智能化。
(3)生产管理系统的发展。冶金工业的自动化不仅仅的包括机械的自动化，也包括管理的自动化，主要包括地生产进行相应的协调、对产品的质量进行严格的把关、对企业的资源以及能源的使用进行优化配置，提高能源的使用效率。通过管理的自动化，将企业的生产人员以及冶金机械设备进行有机的联合，使其有效地进行运作，从而保证整个企业的生产活动有条不紊的进行，提高人力资源、能源的使用效率，降低成本，提高产品的质量，从而使企业在激烈的竞争中占据优势地位。
3结语
随着信息时代的到来以及我国钢铁工业在数量和质量方面的发展为冶金机械及自动化技术的发展即提供了机遇,也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品、先进技术和自动化系统,我国冶金机械研制及自动化开发工作者仍然任重道远。冶金机械的自主研制及冶金自动化技术发展,必须注重将高科技融入其中,注重提升性能,加强过程工艺、工装设备、企业管理、生产组织、自动化等多专业的产学研联合攻关,全面提高我国冶金工业经济效益和综合竞争力,促进我国冶金自动化软硬件产业的跨越式发展。
参考文献：
[1] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化,2009, (02).
钢铁智能冶金技术范文第7篇
随着我国冶金行业的快速发展，科学技术进步日新月异，我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术，进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累，从原料准备到生产出最终产品，注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用，也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术，不断发展中对自动化控制技术，实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。
二．冶金电气自动化技术的基本特点
20世纪80年代以前，冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要，主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件，基本属于流程型。到后期，冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升，生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强，逐渐意识到自主研发的重要性和适用性，而且包含有复杂的物理和化学过程，实现了较大的历史性转变。随之而来，生产流程存在着各种突变和不确定因素，更加注重向技术要效益理念的培育。其中，原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行，生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等，制定最优的生产作业计划，推行自动化管理，使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。
三、冶金电气自动化技术的重要作用
随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发，在生存中求发展的历史阶段下，冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件，大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术，在很多环节和细节，创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作，逐渐取代进口软件，使所用相关设备按照程序逻辑，优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行，在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践，大幅度减少人力，使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升，从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计，保证设备正常运转，提高工作效率。
四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势
早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折，但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题，例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题，因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善，自主研发创新已经成为未来发展的趋势。（1）提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，加大计算机模拟仿真技术研究，对生产过程进行改善，引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时，也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算，防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟，建立广义模型、优化和完善控制技术过程，在脱离冶炼过程下改变参数与模型，从毕建良而实现全程自动化控制。（2）自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平，对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品，运转高效、误差率较低，工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中，基于在线分析检测监控技术，对生产过程的实时数据进行收集整合，实施动态实时监控。并通过数学模型的优化，研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术，达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。（3）冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源，需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础，对服务的质量要求与日俱增，可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前，冶金企业追求一种零故障的目标，这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接，本身的检修外，还需要产学研相结合，改善操控系统。提供标准化的服务，提高生产工艺技术水平。（4）冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础，要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须走自主发展的道路，取人所长补己所短，发挥自身优势，不断开拓创新。未来一些新技术，在其原有冶金流程的基础上，融入到自动化控制系统中，例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，通过仿真模拟计算，将测量精度大大的提高，调整出最佳控制效果。
五、冶金工业自动化控制系统的建议
钢铁智能冶金技术范文第8篇
【关键词】燃烧控制；自动化；加热炉
0 引言
（1）加热炉优化燃烧系统开发背景
钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业，担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。随着经济的持续快速发展，国家倡导低碳节能环保这与我国目前的能源短缺状况存在巨大的矛盾，已经制约了我国现代化的进程，必须降低生产能耗。钢铁行业其能耗在各行业中首屈一指，占总能耗的20%，而加热炉的能耗占钢铁能耗的25%。针对这种加热能耗关系，在保证生产正常进行的前提下，尽可能地降低钢坯的加热能耗可以使轧钢生产的总能耗得到最大程度的降低，因此如何提高加热炉的加热效率，优化加热炉的炉温控制和燃烧技术的更新对于冶金工业的节能降耗、降低生产成本、提高产品质量具有重要的现实意义。低能耗高效率的生产，已经成为目前冶金工业控制技术的重点和主要的研究方向。
（2）轧钢加热炉现状
轧钢加热炉的炉压变化频繁、空燃比难以抓取，对人工操作技术要求较高。
轧钢加热炉燃烧燃料使用的是高炉煤气，由于外网压力经常波动。炉内煤气燃烧的好坏将直接影响炉膛温度、出钢温度、燃烧热效率及氧化烧损率，因此燃烧控制环节亦是加热炉控制中最关键的环节之一。
目前加热炉控制过程中频繁的出现过氧燃烧和缺氧燃烧，进而导致炉压不稳，出现炉膛进出口蹿火现象，空燃比难以维持在最佳状态，不但浪费了煤气，而且影响加热炉的产量。
（3）加热炉优化燃烧系统开发目的
丹东屹欣加热炉优化燃烧系统目的在于提高加热炉热效率、提高产品质量、节约燃气、减少残氧排放量以实现低碳生产、延长加热炉的使用寿命、减轻操作人员劳动强度等功能及指标。旨在对现有钢厂的加热炉燃烧系统进行控制技术优化并提升企业设备的技术功能和操作稳定等优点，已成为降低成本和增加经济效益的深受欢迎的项目之一。该技术已成功运用在国内数家钢铁企业。
1 系统设计指导思想
加热炉优化燃烧的目的，主要是在保证加热炉各温度达到工艺要求，并在工艺条件允许的前提下，进行降低燃气的消耗和减少废气的排放。即在完成工艺指标的前提下进行节能降耗。
加热炉生产必须要求计算机控制系统能够很好地保证生产过程的连续性、准确性、和实时监控性，而且要求接收及发送数据有一定稳定性及准确性，所有设备的自动化程度要高。
加热炉的优化燃烧方案，首先应着重系统的可靠性、安全性和实用性，其次考虑系统的先进性及节能性，并在以上基础上提高系统的性价比。
1.1 可靠性
系统的安全性和可靠性（即稳定性）放在加热炉优化燃烧系统设计的首位。在硬件设备方面，加热炉优化燃烧系统与原控制系统中的加热炉烧炉控制部分相互独立，需要优化烧炉时切入优化燃烧系统实现智能燃烧，需要手动控制时可切换至本系统手动烧炉状态，也可切出本系统通过原有加热炉控制系统手动控制，完全不影响原系统正常操作。
1.2 实用性
系统以上、下位机相结合综合分析并建立数学模型，以此作为人工操作或自动调节的有效依据，并充分利用上位机存储信息量大以及下位机运行速度快等优点，为操作提供更准确、合理、有效的控制策略。
1.3 先进性
1.4 节能性
1.5 预期技术指标
1）可降低原氧化烧损率的2%以上；
2）炉膛温度平稳控制，能抑制烧炉过程炉膛温度的大幅波动；
3）克服煤气压力波动的时间≤25s；
4）同等条件下，节约煤气约2%～5%。
2 工业试验结果及经济效益分析
2.1 项目应用及其效果分析
2.1.1 节约煤气
系统对总管压力的波动进行实时的监控，并能进行及时的调节，在最短的时间内平稳总管压力，使之恢复到波动前压力值；在烧炉过程中对煤气热值分析信号以及烟道残氧量信号为基数，并对烧炉中的温度及流量变化自动的对设定空燃比进行校验，并辅助修正空燃比设定值；整个烧炉过程中实时对实际空燃比进行采样，并调节控制实际空燃比无限趋近于期望值，尽最大可能使各段炉膛中的实际空燃比分别处于最佳配比状态。
2.1.2 降低氧化烧损
系统能够通过实时控制实际空燃比值来杜绝过氧燃烧这种状况，且能保证炉温在工艺条件范围内波动，进而降低氧化烧损率。
2.1.3 炉膛稳定
系统通过对空燃比的实时控制，以及燃气与助燃气体总量的调节，控制调节阀以及排烟阀的相互协调来实现炉膛的稳定。
2.2 经济效益分析
在维持原有生产规模、产值不变的情况下，即日产量不变的基础上，采用智能控制燃烧系统比原有手动调控烧炉的生产方式，可达到每年节能效益约237.28万元。
2.2.1 理论效益分析
如今，屹欣加热炉优化燃烧系统已成功应用于国内多家钢铁企业的轧钢加热炉，并取得了较好的经济效果，提高了产量的同时，节省了煤气，减少了废气排放，真正实现了节能减排，低碳生产。
以三段式加热炉为例。项目实施后，由于采用优化燃烧，可降低原氧化烧损率1%的2%以上，按照钢材价格3500元/t，日产钢材6000t、全年工作355天计算。加热炉每小时煤气使用量约为6万m3，如果采用自动烧炉的方式生产，煤气节约量约为2%～5%，取下限值2%，即小时节约量为1200m3。按日加热炉炉燃烧时间23小时，按1m3煤气0.09元计算。
降低氧化烧损率：该加热炉每年节约钢材的经济效益为：
6000×1%×2%×3500×355=149.10万元
节约煤气：此项目投产后一年可以节省的煤气量为2.0%，即1200Nm3/h。每年可节省煤气的经济效益：
1200×23×355×0.09=88.18万元
即年总收益：237.28万元。
节约煤气应用于发电，4m3可发1kWh的电力产生的经济效益尚未计算在内。
3 结束语
优化燃烧就是利用机械、电气、计算机等组合的自动控制系统，保证加热炉在燃烧的过程中达到空气、煤气配合比时刻处于最佳状态，与手动烧炉相比，节约了能源，提高了生产效率，降低了废气排放，屹欣优化燃烧系统已成功应用于国内多家钢铁企业的轧钢加热炉，用户数据表明，通常情况下，采用优化燃烧系统可降低原氧化烧损率的2%以上，节约煤气2.0%-5.0%。
【参考文献】
[1]张杰.轧钢设备及自动控制[M].化学工业出版社，2010.
[2]杨志，等.轧钢加热炉的控制与节能[J].仪器仪表学报，2001，6.