冶金工業(yè)過程關鍵智能執(zhí)行機構與智能檢測儀表
 

冶金工業(yè)過程常伴有高溫、高壓、強腐蝕等特點，很多過程控制所需的物理量不能直接檢測或無法連續(xù)測量。另外，冶金工業(yè)的現(xiàn)場環(huán)境往往比較惡劣，從而對檢測儀表和執(zhí)行機構在可靠性等方面提出了更高的要求。正是由于這些原因，冶金工業(yè)的執(zhí)行機構和檢測儀表常常具有很高付加值和技術含量，過去國內(nèi)長期依賴進口，付出了昂貴的代價。經(jīng)過我國技術人員多年的消化吸收和創(chuàng)新，目前已經(jīng)開發(fā)成功了一批產(chǎn)品，它們符合智能化的潮流，大量使用軟測量等*技術，有很高技術付加值，很好的產(chǎn)業(yè)化前景。

一、變頻器

變頻器在工業(yè)控制系統(tǒng)中應用非常廣泛，交流調(diào)速代替直流調(diào)速度已經(jīng)成為歷史發(fā)展的必然趨勢，中國這樣一個大國，擁有自己的變頻器產(chǎn)業(yè)是非常必要的。目前，國內(nèi)變頻器制造廠家大多都已關門，僅存的幾家日子也很艱難，國內(nèi)市場基本被國外的變頻器瓜分殆盡。在變頻器領域，有以下幾個問題需要考慮：

1、中小功率變頻器已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，如深圳的華為等，如何使之擴大*，并采用（如直接轉矩控制）和新型器件（如IGBT、IGCT等） ，進一步提高性能，加大*，是一個非常重要的問題。

2、采用晶閘管技術的高電壓、超大功率變頻器的產(chǎn)業(yè)化問題，包括：

• 同步機交交變頻供電系統(tǒng)，用于冶金、礦山等工業(yè)裝備的高性能調(diào)速裝置（臺軋鋼、卷揚），傳動功率最大5000KW，電壓1650V。

• 同步高壓變頻供電系統(tǒng)，用于各產(chǎn)業(yè)的大功率風機、泵類的變頻調(diào)速節(jié)能，電壓可達10KV，功率可達30000KW。

• 異步機變頻調(diào)速裝置，適用于低壓和高壓裝置異步電動機，廣泛應用于各工業(yè)部門風機、水泵的調(diào)速節(jié)能，電壓可達10KV，功率可達4000KW。

3、采用IGBT和IGCT等新型變流器件的大功率、高性能變頻器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化問題。

二、激光板形儀

激光板形儀是軋鋼生產(chǎn)中保證產(chǎn)品質量的重要手段，過去該產(chǎn)品全部依賴進口，現(xiàn)已研制開發(fā)成功，與國外產(chǎn)品相比的優(yōu)點是測量模型*，被測帶鋼出現(xiàn)浪形滑動時對測量無影響；使用可見光小功率半導體激光器，調(diào)試方便安全，造價低；系統(tǒng)簡單，無光學及機械運動部件，便于維護。其它的性能指標都達到國外同類產(chǎn)品的指標。

三、光電測寬儀、光電測徑儀

光電測寬儀和光電測徑儀適用于高精度檢測許多行業(yè)產(chǎn)品的尺寸，并已成功地用在環(huán)境很惡劣的鋼生產(chǎn)過程中，早期的產(chǎn)品從投入使用到現(xiàn)在已5年多，運行良好。新一代產(chǎn)品GCK-III投入運行以來各項性能指標都非常穩(wěn)定，用戶反映良好。

四、捆裝棒材根數(shù)計數(shù)器

該設備用于棒材根數(shù)的計量，可以方便、精確、快速地測出一束或一捆棒材的根數(shù)，凡是排列整齊的具有近似賀形斷面的物體都可以用本裝置進行數(shù)量測量。目前，國內(nèi)外還沒有同類產(chǎn)品，國外的計數(shù)手段為光電脈沖方式，誤差大，并且需要復雜的機械輔助設備。捆裝金屬棒材根數(shù)計數(shù)器的關鍵特點是有*的自適應能力，光強變化、斷面形狀變化、背景變化、距離變化等不定因素不會影響到測量精度?？梢詫ιa(chǎn)線不做任何改動，只需一個簡單的安裝支架，測量速度快，精度高，成本低。

五、料面熱圖象儀

料面熱圖象儀是在爐頂安裝具有密閉、透光、耐壓、耐高溫、防塵的特殊窗口，窗口外用碲化鎘等熱敏元件所組成的溫度檢測裝置，它對高爐料面進行掃描，并通過計算機進行數(shù)據(jù)處理，得到料面的溫度分布，該儀表的創(chuàng)新點是：1）窗口的設計和制造，既滿足了高爐爐頂惡劣環(huán)境，又滿足了測量、透光要求；2）料面溫度的測量和標定。

六、燃氣熱值分析儀

燃氣熱值儀用于連續(xù)高速測量高爐煤氣、混合煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化氣、天然氣等各種可燃氣體的熱值或熱值指數(shù)，各項技術指標*達到日本橫河的“CM6G型氣體熱量計”、美國Fluid Data公司的Flo-Cal熱值儀和德國納德公司的WI/W型燃氣測量單元的技術指標，在靈敏度和穩(wěn)定性方面超過國外的儀表，尤其是低熱值燃氣的測量，國產(chǎn)儀表遠比上述國外儀表可靠，特別是過濾部分更有獨到之處，各項技術指標達到當代水平并多次出口國外。

七、高爐、轉爐煤氣回收分析裝置

國內(nèi)技術人員從1983年開始從事煤氣回收裝置的研究開發(fā)，對引進所日本、德國、法國、英國的同類產(chǎn)品進行消化移植，綜合各國外廠家產(chǎn)品的技術優(yōu)點，又根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)過程的特點，設計了*的取樣裝置和反吹掃裝置，增加了氣體取樣和預處理單元的使用壽命，降低了運行維護工作量和費用，技術指標在國內(nèi)是與國外的指標相同，在本鋼、鞍鋼、新?lián)徜摗⒘桎摰鹊氐玫搅顺晒Φ膽?。目前有十多套正在洽談之中?/p>

八、BTC黑體空腔輻射測溫議

“BTC黑體空腔輻射測溫儀”是一種新型測溫儀表，該產(chǎn)品基于國家自然科學基金項目和研制者的最新理論研究成果，經(jīng)過八年的技術開發(fā)研制而成。采用該系列產(chǎn)品能夠實現(xiàn)對加熱爐、熱風爐等爐溫以及鋼水溫度的連續(xù)測量，為煉鐵、煉鋼、連鑄及軋鋼過程中實現(xiàn)與溫度有關的閉環(huán)實時控制提供保證。

九、多相流參數(shù)智能檢測儀

工業(yè)過程中存在大量的多相流體，其參數(shù)難于直接準確的檢測，這方面的儀表我國長期以來依賴進口。多相流參數(shù)智能檢測儀是由我國科技人員經(jīng)過二十多年的艱苦攻關，研制成功的一種基于軟測量技術的高科技產(chǎn)品。整個測量系統(tǒng)由測量頭、數(shù)據(jù)采集及計算機三部分組成。測量頭中包括電容式固相濃度傳感器以及壓力、溫度傳感器等。該測量系統(tǒng)采用*的數(shù)字信號處理技術，可提供濃度信號、速度信號、瞬時流量及累積流量信號，能形成二維可視圖像，用于顯示及控制，并能對粉體輸送中的故障（如空吹、堵塞等）實現(xiàn)診斷和報警。該裝置現(xiàn)成功應用于冶金工業(yè)現(xiàn)場，并可在需要多相流檢測的其它行業(yè)大面積推廣。