隨著高爐檢測技術(shù)和計算機的發(fā)展，在高爐大型化的要求和推動下，高爐的自動化有了迅猛的發(fā)展，以計算機的廣泛運用為其主要標(biāo)志。
A高爐檢測技術(shù)的發(fā)展
現(xiàn)代高爐檢測技術(shù)的發(fā)展集中表現(xiàn)在：開發(fā)更多的檢測項目；使用微型計算機運算和補正以提高檢測精度；開發(fā)設(shè)備診斷技術(shù)。主要有：
（1）煤氣流分布測量。測定方法是把熱電偶直接通電，使測溫點到規(guī)定溫度，停止通電后，煤氣流將測溫點冷卻，測定其冷卻速度并補正煤氣成分、溫度和壓力的影響，就可得出煤氣流速。將探針在爐喉半徑各點上進行測量后，便得出煤氣流分布情況。所有這些操作和處理均由計算機來執(zhí)行（如圖8-2所示）。
（2）爐頂煤氣成分分析。主要包括：除塵器后總的煤氣成分分析和爐喉兩垂直徑向上各點煤氣分析。使用固定探針，一次取樣，然后依次自動分析各個樣品。分析儀器采用帶微型計算機的色譜儀和質(zhì)譜儀。
（3）軟熔帶的測量。測量方法有：在爐身靜壓力計測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上推算的方法；以爐喉煤氣流分布為基礎(chǔ)，劃分為多個同心圓模型推算的方法，從爐頂插入特殊導(dǎo)線，以其殘存長度直接測定的方法；從爐頂插入熱電偶，以其長度和測得的溫度進行推算的方法；插入垂直或傾斜探測器測量的方法；在爐料中裝入示蹤原子的方法等。
（4）爐料下降速度的測量。近來開發(fā)的爐料下降速度測量方法有電磁法和電阻法。日本新日鐵公司塄廠利用磁場原理，用傳感器測量料層下降。傳感器安裝在爐身各層及各個方向耐火磚內(nèi)，利用下降礦石的焦炭磁導(dǎo)率的不同測定爐料下降速度。電阻式傳感器是用測量料層的電阻確定焦、礦層的下降速度。
（5）風(fēng)口前的檢測。主要有：用工業(yè)電視測量風(fēng)口前焦炭回旋區(qū)的狀況、焦炭粒度和溫度水平等；測量爐內(nèi)微壓變化，了解懸料、崩料、管道行程等爐況，并可推斷焦炭回旋區(qū)狀況；測量各風(fēng)口的風(fēng)量和風(fēng)口前端的溫度等。
（6）設(shè)備診斷。主要包括風(fēng)口破損的診斷；爐身冷卻系統(tǒng)的診斷；耐火材料燒損的診斷。
(7)焦炭水分測量。目前常用中水分計測量焦炭水分。所用的中子源為251cf射源，其中子與射線平均能量為2MeV，水分測量為0~15%，密度為0~1g/m3。
除了上述各種檢測技術(shù)外，還有煤粉噴吹量測量和渣、鐵水測溫等技術(shù)。
B高爐生產(chǎn)過程的部分自動控制
國內(nèi)外先進高爐的部分生產(chǎn)過程、如鼓風(fēng)機、熱風(fēng)爐、爐頂煤氣壓力調(diào)節(jié)、裝料和噴吹燃料等系統(tǒng)，已采用計算機實現(xiàn)了自動控制。
⑴熱風(fēng)爐的自動控制。計算機控制熱風(fēng)爐的主要內(nèi)容是確定好的燃燒制度，根據(jù)燃料廢氣成分分析、廢氣溫度和爐頂燃燒溫度等參數(shù)，自動調(diào)節(jié)助燃空氣和煤氣量，自動確定換爐時間和進行換爐，以及自動顯示和打印各種參數(shù)及報表，與人工操作相比較，自動控制能節(jié)省燃料，保持送風(fēng)溫度、風(fēng)量和風(fēng)壓穩(wěn)定，安全可靠，充分發(fā)揮了熱風(fēng)爐的能力和提高了熱風(fēng)爐的壽命。
⑵裝料系統(tǒng)的自動控制。它主要包括裝料設(shè)備的順序控制和焦炭、鐵礦石及其他原料的自動稱量、裝料順序控制。相應(yīng)的控制系統(tǒng)由兩部分組成，即高自動操作所必須的基本功能和由于添加計算機而具有的附加功能。
⑶高爐的自動控制高爐冶煉過程進行著復(fù)雜的傳質(zhì)、傳熱和傳動量過程，影響因素多，采用電子計算機實現(xiàn)高爐冶煉過程的自動控制十分困難。盡管如此，經(jīng)過30年的研究和探索，高爐上采用電子計算機控制現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的發(fā)展。
高爐的自動控制有兩大類：一為目前饋控制：二為反饋控制。
前饋控制就是控制輸入?yún)?shù)（爐料和鼓風(fēng)）使首尾一致，盡量見識輸入?yún)?shù)的波動。對于高爐來說，前饋控制尤為重要。因為高爐的純時延和時間常數(shù)很長，如果輸入?yún)?shù)波動很大，在為了校正高爐的偏離而采取的措施尚未產(chǎn)生全部效應(yīng)之時可能遇到新的變化，使措施無效，甚至造成更大困難。
反饋控制就是根據(jù)輸出參數(shù)，如鐵水成分、鐵水溫度、煤氣成分、料柱透氣性等偏離預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)指的程度，改變輸入?yún)?shù)以消除波動。
以上兩種控制方法中，前饋控制是基礎(chǔ)，反饋控制也是必不可少的，但后者只有前兩者的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮作用。
利用計算機模擬高爐的操作系統(tǒng)稱為高爐的數(shù)學(xué)模型。高爐數(shù)學(xué)模型是高爐計算機系統(tǒng)的靈魂。它是比較完整的數(shù)學(xué)表達(dá)式，每一個高爐計算機系統(tǒng)都必須由若干數(shù)學(xué)模型支持其工作。功能越完備的系統(tǒng)，其數(shù)學(xué)模型的構(gòu)成就越齊全和完善。高爐數(shù)學(xué)模型的種類很多，按使用目的劃分，有控制模型和解析模型；安模型構(gòu)造方法劃分，有統(tǒng)計模型、物料及熱平衡模型、反應(yīng)工程學(xué)模型和控制論模型。
目前，高爐計算機控制領(lǐng)域里還有大量的課題亟待研究和解決，主要是：高爐冶煉過程規(guī)律性深入研究，探索和簡歷更完善的數(shù)學(xué)模型；高爐檢測技術(shù)進一步發(fā)展，為計算機提供更為準(zhǔn)確可靠的檢測參數(shù)和信息；高爐的各種操作必須逐步完善，由性能良好適合于自動控制的機械所代替。高爐自動化的發(fā)展目標(biāo)是實現(xiàn)全面自動化，但要打到這一目標(biāo)還有很長一段路要走。
