摘 要 ：电石生产过程中引入全流程一体化控制技术，可以改善传统生产技术的不足，实现高效控制生产参数与设备的目的。电石生产过程中会受到炉况、其他因素等影响，会出现控制不当的情况，有必要做好研究分析工作，提高电石生产运行的实效性。以电石生产为着手点，分析流程生产过程中存在的问题，结合实际情况给出全流程一体化控制与优化措施，进一步提高电石生产运行的实效性。
关键词 ：电石生产 ；全流程一体化 ；优化措施
电石就是碳化钙，主要用于生产醋酸乙烯、石灰氮及 PVC 等，也是化工行业生产的主要原材料。我国政府在危险化学品两重点一重大监管中纳入电石生产，对电石生产提出更高的要求，生产时需要减少人工操作以控制安全因素。电石生产过程中引入全流程一体化控制技术，可以准确控制各环节的参数，确保参数的精确性，提高电石生产的效率。所以，需要做好电石生产全流程一体化控制与优化。
1电石生产全流程一体化控制的优势
1.1重要性
（1）全流程一体化已经成为我国发展的必然趋势，化工领域在快速发展的今天也带动了技术的革新。对于电石生产而言，对设备的需求量不断提升。因此合理利用全流程一体化可以提升生产效率，保证生产质量，有利于我国的大规模生产。（2）在电石生产的过程中，设备的应用可以代替传统的人工劳作，不仅提升了效率，还能有效降低对劳动力的需求。在化工过程中，随着全流程一体化的不断发展，有效改善了电石生产环境，通过对生产流程进行优化，可以选择更好的生产技术，提升化工的精度，提升电石生产标准，加快化生产进程。（3）就电石生产的设备而言，由于人们对生产效率和质量越来越重视，因此设备的功能也越来越丰富。传统的企业化工，需要经过烦琐的流程，具体包括对各类零件的加工以及设备框架的制作和组装工作。这些工作将会消耗大量的人力和物力，也为企业的化工工作增加了成本，不利于企业经济效益的提升。使用全流程一体化，不仅可以简化生产流程，还能进一步满足电石生产的需求，推动设备的创新。
1.2优势分析
1.2.1保证电石生产的安全性
在技术的推动下，应用全流程一体化的电石生产，具有自动监视、自动报警以及自我保护的功能。在运行过程中，一旦出现电力故障，系统会立即启动保护措施，从而有效降低安全事故发生的概率，提升设备运行的安全性与可靠性。
1.2.2提升运行能力
全流程一体化优势显著，将其应用到电石生产中，可以改善传统运行的不足。全流程一体化综合各方面技术，如，网络科技、计算机、化工以及自动化控制等多个领域和科技，从而为化工企业提供更加智能化的控制服务，这对于提升管理人员的管理水平，提升工作效率具有非常重要的现实意义。
1.2.3提高性能
将全流程一体化应用到电石生产中，通过程序控制与电气技术及时调整化工情况，改善传统控制方法的不足，简化操作流程，提升工作效率。对于高级的全流程一体化，还能通过对控制对象的数学模型和外部参数的调整，自动选择最优的工作程序。
2电石生产流程与控制现状分析
2.1电石生产流程的内涵
电石生产流程主要在密闭电石炉内完成，这是一种矿热电炉，设备运行原理为 ：电石炉通电后，将电能与弧光转为热能，促进电石炉温度提升，接着将碳素材料添加到炉内，高温条件后各原料反应生成电石。（1）烘干处理生石灰、半焦、焦炭等材料，其后直接放置在石灰仓与料仓内。（2）生产过程中根据具体要求称量合适的原料，将这些称量后的原料放置在布料仓内。同时，电石炉在布料仓下方并进行连接，提高投料的便捷性，优化这一操作环节，提高电石生产效率。（3）高温状态下电石逐渐呈现熔融状态。（4）熔融状态的电石通过出炉系统转至电石锅内，待其冷却后经过破碎机破碎形成固定状态，实现电石生产的目的。
2.2生产流程控制的现状
当前 DCS 控制系统普遍应用于电石生产，通过这种控制方式取代人工操作方式，提高操作的准确性，也可以根据生产需求调整工艺参数与内容，提高电石生产的质量与效率。但实际中受到各类影响，造成DCS系统依然存在一些问题，需要适当配合人工操作，控制过程中存在一些问题。
2.2.1无法及时响应
DCS 系统控制过程中无法准确获知生产原料组分情况，存在配料延时的情况，不利于提高电石炉生产效率。配料时选择人工操作方式，造成工作人员劳动强度过大，生产成本增加，直接威胁到工作人员的身体健康，甚至出现不同的安全隐患。
2.2.2电极升降分析
电石生产时会用到三相电流，而其中存在显著的非线性耦合关系，造成电极升降控制时需要考虑诸多因素，如电极深度、耦合关系等，任何一个地方考虑不周，都会影响内部电流的正常运行。但实际生产时存在无法及时控制电极升降的情况，大多依靠工作人员经验控制，因此存在升级不及时或不合理等情况，影响到电石生产质量。
2.2.3电极压放分析
电石生产过程中存在各类影响因素，需要做好总结分析工作，提前制定相应的应对措施，提高电石生产运行质量。如，运行情况、负荷情况及电极长度等，确保压放次数的合理性。实际生产时相关参数获得需要技术人员手动操作，容易在测量时出现误差，继而影响到测量结果，不利于生产活动的顺利进行。
3电石生产流程与控制存在问题的原因
电石生产流程控制现状与存在问题，这些问题的成因本质上就是自动化技术水平不足，缺少创新意识及缺少足够的专业，这些问题的存在直接影响到电石生产流程与控制的效果。
3.1相关技术不够先进
实际电石生产效果不理想，最为直接的原因就是技术不够先进，影响到生产效率提升。国内电石生产技术起步较晚，与国外发达国家相比存在较大差距，很多生产技术水平偏低，具有较大的发展与进步空间。同时，部分从事电石生产的技术人员，不主动更新知识储备、优化技术内容，即便生产过程中有先进技术与设备，也无法发挥其作用，直接影响到电石生产效率提升。
3.2缺乏生产创新意识
电石生产过程中存在的另一大问题，就是缺少技术创新意识，习惯使用原有技术上进行生产，不愿意花费精力进行创新。但我国化工企业电石生产模式相对落后，不创新意味着竞争力不足，不利于企业长远发展。创新理念不足会阻碍企业技术进步，电石生产企业缺乏更新技术与设备的勇气，限制生产效率提升。创新意识不足不利于企业长远发展，也会影响到企业的竞争力提升。
3.3缺少足够技术人才
电石生产时需要大量高素质人才，这些人才分布在生产各个环节。虽然当前电石生产初步实现自动化，但设备操作等依旧需要技术人员参与，具备娴熟技术与专业素养的人才，已成为影响企业发展的主要因素。但实际中存在电石人才不足的问题。出现这一现象的原因较为复杂，如企业不愿意提高技术人员待遇、技术人员自身缺乏上进心等，这些问题的存在，都会影响人才质量提升。这就需要企业分析实际原因，制定科学合理的人才培养方案，或是直接从市场招聘高素质的技术人才，切实发挥电石生产全流程一体化控制技术的优势。
4电石生产过程中全流程一体化技术的应用分析
以电石生产过程为着手点，分析电石生产现状及存在的技术问题，给出利用全流程一体化控制技术的措施，解决这类问题的不足，实现提高全流程一体化控制的不足。
4.1技术优化方案分析
实际中引入 APC-Suite 软件对电石生产控制系统进行控制，这一软件由多功能组件构成，实现控制多元化的目的。全流程一体化控制技术应用于电石生产过程，技术人员需要合理运用软件功能提高生产质量。APC-Adcon 软件具有多变量预测控制功能，实现对电石生产过程的控制 ；APC-Studio 软件本身有着智能控制作用，可以实现多变量的预测工作，依据故障情况准确诊断并采取解决措施 ；APC-Sensor 软件则具有软测量功能，实现平稳控制电石生产的目的。实际中，通过合理利用各类软件，准确应用模拟功能，节能降耗，进一步增加企业效益。
4.2技术优化方案实施
基于 APC-Suite 软件平台可以顺利解决电石生产过程中存在的各类问题。
4.2.1优化配料控制
电石生产时配料控制存在响应不及时的情况，基于集散控制系统配料时选择人工方式，这一方式下工作强度大且容易出错，经常性出现配料失误的情况。电石生产时利用相关软件，逐步实现配料自动化控制。电石生产时利用这一软件获得相应参数，依据这些参数准确安排配料顺序，计算各料仓配料量并传送到系统中，实现精准配料的情况。电石生产过程中刮板参数异常情况出现后，自动应急预案会实施并调整料仓，切实发挥 APC 控制系统的作用，确保电石生产的连续性。
4.2.2优化电极升降控制
APC 控制系统模式下解决电极升降控制问题，会选择配置控制器的方式完成。电极升降控制器通过控制三相电极的方式，提高电极做功的稳定性，继而确保生产活动的顺利开展，提高产品生产质量。同时，电极升降控制优化改造前，对于各项生产数据的记录需要人工方式完成，通过分析数据方式判断调解方案的合理性，这种模式下容易出现调节失误的情况，造成电流变化较大，不利于提高电石炉运行的稳定性。而通过引入 APC 系统，可以充分考虑设备运行情况，与各类变化因素结合起来对三相电极档位进行自动调节，确保电石炉可以高效运行，避免其他因素干扰到设备运行，增强档位调节的合理性，最大程度减少能耗，提高生产效率。
4.2.3优化电极压放控制
电石生产中电极研发问题较为常见，通过引入APC 控制系统，可以实现自动测量与控制的作用，根据实际需求合理设置电极压放次数，自动操作电极压放。电极长度进行测量时，会主动考虑炉况，根据电石炉的运行情况，综合考虑电极消耗速率，实现对电极长度的准确估算。自动提升负荷时，APC 控制系统有着丰富的开炉种类，甚至达到18种，每个操作流程都有相应的操作原则，达成自动操作负荷的目的，避免人工操作影响到准确性，达成自动化控制提升。通过这种方式转变传统生产模式，提高电石炉运行效率。此外，电石炉电极压发自动控制时，需要将智能控制器放置在APC 控制系统内，使用前充分利用各方面参数，通过自动控制方式确保电石炉安全运行，保证炉况的稳定性。
4.3在智能控制方面的应用
在对电石生产进行智能控制时，使用智能化技术可以有效实现远程控制，还可以在无人环境中实现设备的操作与控制。这种技术和模式的实现，可以极大减少危险作业环境中人员的参与，从而降低作业的风险，提升生产的综合效益。智能化技术的应用能够为电气自动化工程价值的发挥提供更多的空间。工业生产过程中合理应用智能控制技术，可以转变传统控制技术的不足，提高设备的运行质量与效率，降低设备故障发生率，促进生产质量与效率的提升。
4.4自动化控制净化系统
电石炉全流程一体化生产时，APC 系统可以实现自动化控制净化系统的目的，实现对炉内各参数的准确控制，如炉压、温度等，最大程度避免出现运行故障。调节炉压时通过粗净气风机控制完成，通过软件模拟与预测对各项参数进行评估，接着以此为基础调整运行参数，继而形成稳定的设备运行环境。如果出现踏料情况，控制系统可以对各参数进行调节，将炉压控制在合理范围内，有效控制负压时间。控制粗气风机的过程中，主要控制电石炉的压力，而净气风机出口压力会对炉压造成影响，利用 APC控制系统可以避免这一因素影响，实现对炉压的精准调节。控制净气风机时，需通过对过滤器出口压力的控制，实现对相关参数的控制，负压倒计时及炉压会对控制效果造成影响，达成精准控制的目的。在电石炉发生故障时，通过对故障信号的分析，能够对相关的参数进行进一步分析，明确电石炉的特征信息，以反馈信号作为重要依据对电石炉进行快速针对性的判断。将收集到的故障信号与电石炉的运行信息结合起来分析，利用现代数据分析模型和数据分析设备能够提升故障诊断的效率。当前，在科技的推动下，电石炉故障诊断的方法和故障诊断的效率也在改进。尤其是计算机技术的应用和大数据分析的应用，让人工智能的优势得以显现，这也是今后的一种主流诊断方式，在科技和设备的推动下，电石炉的诊断准确性和诊断速度都会得到大幅度提升。
5结束语
电石生产过程中应用全流程一体化技术，需要在原有 DCS 控制基础上选择合适的技术设备，改善其无法满足实际生产需求的情况。电石生产过程中合理运用全流程一体化技术，可以改善传统生产过程的不足，利用系统控制取代各项人工操作，实现控制电石生产全流程一体化控制，进一步提高电石生产的质量，旨在为类似研究提供借鉴。
作者：闫涛 张洪斌 贾雪鹤 李鹏飞 单位：内蒙古永安安全科技有限公司