佘小龙  许卫星  耿荣刚 牛荣涛 宋龙飞

（陕钢集团龙钢公司制造管理部）

摘要：本文详细探讨了一键制粉技术的创新与应用。通过对一键制粉技术在硬件升级、软件优化、控制模型研发、调节算法改进及安全保障等方面的技术创新点进行深入分析，揭示了该技术如何实现制粉过程的自动化、智能化。同时，结合合成控制、成分化制煤粉及无人化制煤粉等核心技术创新，阐述了一键制粉系统在安全环保、一键操作、优产提效等方面的显著优势。本文旨在为制粉行业的智能化升级提供理论参考和实践指导。

关键词：一键制粉技术；自动化；智能化；合成控制；成分化制煤粉

1  引言

随着工业4.0时代的到来，传统制造业正经历着前所未有的变革。制粉行业作为基础工业之一，其生产效率和产品质量直接关系到下游产业的稳定发展。然而，传统制粉过程往往依赖人工操作，存在效率低下、能耗高、产品质量不稳定等问题。一键制粉技术的出现，为解决这些问题提供了新的思路和方法。本文将从一键制粉技术的创新点、系统优势及实际应用等方面进行深入探讨。

2  一键制粉技术创新点

2.1 硬件升级与智能化改造

一键制粉技术在硬件层面进行了全面升级与优化。通过增加煤气旁通和废气旁通管道，实现了煤气流量和系统热稳定的精准控制。煤气旁通管道的设置，使得煤气流量控制更加精准，避免了传统煤气管道口径偏大、阀门开度使用较小导致的不利影响。废气旁通管道则有助于在系统温度过高时，及时切除加热炉热源，保持系统热稳定。此外，新增的多点传感器检测系统，能够实时监测设备运行参数，为后续的软件优化和控制提供数据支持。

2.2 软件优化与智能控制策略

在软件层面，一键制粉系统实现了对设备运行参数的实时监测和智能调整。通过引入先进的算法和数学模型，系统能够根据数据变化自动调整参数，使设备在最佳状态下运行。特别是新研发的制粉控制数学模型，实现了设备控制的连续性和稳定性。同时，通过对PID算法的升级控制，引入先导式控制数学模型，对阀门的调节更加智能化、精准化。

2.3 合成控制模型构建

一键制粉系统的核心在于其合成控制模型。该模型将智能烧炉系统、智能给煤系统、磨机压差智能控制系统、系统风量制动控制系统、系统温度智能控制系统、智能收粉系统等多个子系统合成一个整体，实现各子系统既独立运行又整体协调的控制目的。通过合成控制模型，一键制粉系统能够实现对整个制粉过程的全面监控和智能调控，提高生产效率和产品质量。

2.4 成分化制煤粉技术突破

针对制煤粉过程中磨机状态受原煤成分影响较大的问题，一键制粉系统引入了成分化制煤粉数学模型。该模型通过控制系统和煤粉分析仪通讯，读取本批次原煤化验结果，提前对系统参数做出相应调整。特别是针对给煤系统的运行参数进行及时修正，使系统更加智能地适应原煤成分的变化，提高制煤粉的稳定性和质量。

2.5 无人化制煤粉的实现路径

在各子系统智能稳定运行和运行参数智能优化技术的加持下，一键制粉系统实现了无人化制煤粉的目标。系统能够根据原煤变化和设备状态及时做出调整，时刻以最佳状态运行。在保证安全的前提下，以最高的效率进行生产。无人化制煤粉的实现，不仅降低了人工成本，还提高了生产的安全性和稳定性。

3  一键制粉系统优势

3.1 安全环保性能提升

一键制粉系统具备完善的安全监测和联锁保护机制。通过实时监控设备各参数，对异常数据及时报警，并提醒操作人员关注处理。当关键参数超过警戒值时，系统自动执行紧急停机程序，确保生产安全。同时，系统还注重环保要求，通过优化制粉过程，减少污染物排放，实现绿色生产。

3.2 操作便捷性增强

一键制粉系统实现了制粉过程的一键操作。操作人员只需通过简单的操作界面，即可启动整个制粉过程。系统将自动完成烧炉、给煤、磨机压差控制、风量制动控制、温度控制及收粉等各个环节的调控，大大简化了操作流程，提高了工作效率。

3.3 生产效率与质量优化

一键制粉系统通过科学匹配系统参数和作业率，实现了全参数智能调控和节能提效的目标。系统能够根据原煤成分和设备状态，自动调整给煤量、风量、温度等参数，使设备始终处于最佳运行状态。同时，通过优化制粉过程，减少能耗和浪费，提高生产效率和产品质量。

4  一键制粉技术的实际应用

4.1 高炉喷煤领域的应用

在高炉喷煤领域，一键制粉技术得到了广泛应用。通过引入一键制粉系统，高炉喷煤过程实现了自动化和智能化控制。系统能够实时监测煤气流量、温度、压力等参数，并根据数据变化自动调整给煤量和风量，确保高炉喷煤的稳定性和效率。同时，一键制粉系统还具备完善的安全监测和联锁保护机制，确保高炉喷煤过程的安全可靠。

4.2 矿粉生产领域的应用探索

在矿粉生产领域，一键制粉技术同样展现出了其独特的优势。以宝武环科下属宝钢建材矿粉产线为例，通过引入一键制粉智能控制系统，实现了矿粉生产全过程、全工况的自动化控制。该系统通过动态扫描矿粉的细度数据、水分数据，使风量和喂料量实时保持最佳状态。同时，系统的安全机制保障了矿粉磨生产的安全和稳定，避免了异常工况的发生。经过一个月的试运行监测，该矿粉生产线系统在线率达到95%以上，大幅降低了员工现场取样检验、中控操作的频次和强度，成功实现了全过程智能化、自动化。

4.3 其他工业领域的拓展应用

除了高炉喷煤和矿粉生产领域外，一键制粉技术在其他工业领域也具有广阔的应用潜力。例如，在陶瓷行业、水泥行业等需要制粉工艺的领域，一键制粉技术可以通过优化制粉过程、提高生产效率和产品质量等方面发挥重要作用。随着技术的不断发展和完善，一键制粉技术有望在更多领域得到应用和推广。

5  结论与未来展望

一键制粉技术的创新与应用为制粉行业的智能化升级提供了有力支持。通过硬件升级与优化、软件优化与智能控制、合成控制模型、成分化制煤粉数学模型及无人化制煤粉等技术创新点的实现，一键制粉系统在安全环保、一键操作、优产提效等方面展现出了显著优势。同时，一键制粉技术在高炉喷煤、矿粉生产等领域的实际应用也验证了其有效性和可靠性。

展望未来，一键制粉技术将继续向更高水平的智能化、自动化方向发展。随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断融入，一键制粉系统将实现更加精准的数据监测和智能调控。同时，一键制粉技术也将更加注重环保和可持续发展要求，推动制粉行业向绿色、低碳方向转型。相信在不久的将来，一键制粉技术将在更多领域得到广泛应用和推广，为制造业的智能化升级贡献力量。