广西柳州钢铁集团有限公司 广西柳州 545002
摘要：在轧钢生产中，能耗主要以加热炉为主，占整个轧钢生产能耗的四分之一，由此可以看出节能降耗问题是当前轧钢企业的重中之重。随着我国钢铁企业轧钢区域避峰生产日趋频繁，节能降耗思想已深入到每一个角落，因此应将轧钢节能加热炉有效应用，以此降低能源消耗。本文对轧钢节能加热炉电气控制系统设计进行研讨，并提出了具体策略，仅供参考。
关键词：轧钢；节能加热炉；电气控制；系统设计
前 言：
当前社会，钢铁企业若想实现可持续发展，必须需进一步控制能源的消耗，以现代化手段改进电气控制系统。同时，我国现阶段以绿色发展为前提，如钢铁企业不将轧钢节能电热率电气控制系统进行完善和升级，将会阻碍企业的发展及行业的发展。
1 轧钢加热炉的概况分析
某钢铁公司成立于1998年，当前规模为年产700万t热战钢卷，拥有4000mm热连轧生产线。车间设置步进梁式加热炉共计3座，均为节能型加热炉，轧制宽度小于等于3250mm，厚度＞20mm，其次是炉卷轧制方式的钢板宽度为≤2500mm，厚度约在2.5~20mm之间。这两种方式都需要群系统的风压控制，在实际生产工作中约占总量的80％。板坯入炉温为热装500℃以上，出炉温度为1200～1350℃，最大燃料消耗60000m3/h。下面以该企业轧钢节能加热炉电气控制系统设计为例，浅谈具体的设计策略。
2 轧钢加热炉电气控制系统的整体结构
轧钢加热炉电气控制系统的整体结构可以具体分为两个等级，具体的系统情况详见表1。
表1.轧钢加热炉电气控制系统的整体结构情况
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3 轧钢节能加热炉电气控制系统设计
3.1加热炉的操控
操控加热炉可以分为手动操作、全自动操作以及半自动操作，当前多以全自动或半自动操作为主。手动操作需要利用人工进行加热炉设置，且可能会出现数据不准确的问题；半自动操作可以称之为控制模式，通过人工编辑指令发送至加热炉，随后由加热炉自动控制。而全自动操作则会根据不同指令进行数据的接收与操作，但其需要以电脑软件为基础进行设置，从而达到操控的目的[1]。
3.2加热炉的设计
该公司在设计节能加热炉时，由于产能仅为加热炉的60%，风压仅为70%，因此设计时对设备的安全性进行了充分考虑，并在设计过程中增设1台备用风机和1台主风机，以此作为节能加热炉的助燃风机。但由于工作压力不同，管网内设置多处切断阀，两座加热炉燃控系统均设有独立助燃供风系统，正常生产时需启动3台风机1台备用，分别给两座炉子提供助燃空气，其中普通加热炉需使用两台风机，一主一辅，控制压力为11000pa，而节能加热炉则需使用一台风机，一台备用，控制压力为9000pa。
3.3节能加热炉的电气控制
节能加热炉的电气控制关系着轧钢设备的准确性和稳定性，且在节能中也有着关键性作用，具体如下。
（1）板坯库的电气控制：板坯库是电气控制中的重点内容，首次进入轨道的板坯会准确定位辊道，在定位完成后会将数据进行导入，并以定位为依据点等待入库。
（2）装炉侧的电气控制：装炉侧的电气控制系统主要负责测量，在实际应用过程中会连接至电控和仪控系统，随后把测量得出的数据进行详细的追踪和定位，以此提高电气控制效率。
（3）出炉侧的电气控制：出炉侧的电气控制系统以炉门升降及辊道控制为主，有手动和自动两种操作方法，且在实际应用中都可以完成电气控制。
3.6加热炉的改造
在加热炉空气主管回路上增加调节阀，优化原始控制思想，将加热炉做出分区，将风机作为主风机同时打开风门，其他风机只需启动一台作为辅助风机。建立通讯，将炉用风量加入定量作为前馈。加热炉通过原始PID控制保证风压控制精度，使炉风压控制主要是通过新增主管空气风门调节，原始风机入口百叶窗的预给定作为该风门的预设定。通过设备改造和程序优化，在节省一台风机后，调试后均实现风压自动控制，该钢铁公司目前此方案已投入运行。
4 液压系统及其他设备控制
4.1液压系统控制
液压驱动系统作为动力源，其需要带动设备运动。液压系统主要包括炉底液压站和板坯库液压站，炉底液压站的控制与板坯液压站的控制基本相同，且两者起到互相作用的关系。
4.2其他设备控制
其他设备的控制包含方面较广，但在整体的电气控制系统中却十分重要，具体为以下几点。
（1）一次风母管压力曲线设定值改成最大曲线设定值,以此使设定值不会大幅度变化。如设定值限制最小，最大一次风母管压力既保证了输送能力，也防止一次风机出力过载,使安全性有效提高[2]。
（2）当负荷指令增加时,增大磨机热一次风调节挡板的前馈指令，该前馈信号将粗调一下磨机的热一次风调节挡板,加强一次风量。
（3）压力设定值如果出现降低的情况,需要减小各制粉系统的人口一次风压。实际上就是降低风管内的一次风速.以此减少一次风量，使所需热量进一步降低,有助于运行稳定性的提高。
（4）稀释风机为保护空气预热器，如烟气温度≈800℃，则需要提前启动稀风机，随后风阀开始自动调节。
结束语：
轧钢节能加热炉电气控制系统设计可以有效提高钢铁企业的经济效益，且可以在提升板坯的加热质量的基础上提高自动化水平，以此减少工作强度，为企业的科学化发展奠定基础。
参考文献：
[1]韩晓任, 王辉尧. 轧钢加热炉节能改造及经济分析[J]. 冶金能源, 2019, 38(003):28-30,36.
[2]王俊. 轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗[J]. 黑龙江冶金, 2018, 038(005):67-68.