徐震

（莱芜钢铁集团自动化部，山东 莱芜 271104）

前言

20 世纪50年代末期电子计算机开始应用于高炉生产。当时仅作为过程解析之用。20世纪60年代初期，用计算机对高炉进行局部控制，扩大了应用范围。在此期间，高炉由程序控制（上料系统）、仪表控制（热风系统），逐步向计算机控制过渡。1975年世界上已有近半数的高炉采用计算机控制。

高炉本体自动控制主要担负炉身、炉底、炉顶、气密箱、溜槽、冷却水、氮气、蒸汽、氧气等各测点的数据监控,以及炉顶压力调节阀组、洒水切断阀、氧气切断阀、氮气进气管切断阀、密蒸汽电磁阀、混风温度调节阀等的自动手动控制。高炉本体及炉顶控制系统由4个机架组成，其中两个冗余配置主机架，两个远程机架。由于每个机架有I/O字数的限制以保证数据采集的快速性、实时性，I/O模块分布于2个远程机架中，机架之间通过S908协议通讯。PLC通过以太网模块，经过交换机，采用TCP/IP协议连接到高炉区的局域网上，在高炉值班室设四台监控站，监视本体、炉顶工艺和设备状态。

本文研究并开发了高炉炉顶控制系统，经过长时间运行实践，表明该系统运行稳定，为企业创造了良好效益。

1 控制策略

炼铁生产过程是在高炉内进行的一系列氧化还原反应。炉料从炉顶进入高炉，冷风经过加热形成高温热风后进入高炉，随着气流自下往上运动。炉料由上往下运动。相互接触发生氧化还原反应，最后在炉子内形成生铁，同时形成炉渣。高炉炼铁较其他部门需要更复杂的数学模型，目前计算机控制主要用于各种数据的收集、分析、记录，炉料的称量、校正、装卸、运输，控制热平衡，稳定炉况等。……