近年来,钢铁厂生产随着钢铁行业的蓬勃发展而日益受到关注。随着生产规模的扩大和生产工艺的复杂化,钢铁厂对照明的需求也在不断增长炼铁区和炼钢区对照明亮度要求高,照度需达到数百勒克斯(Lx)以上, 轧钢区和厂区道路则更注重照度均匀性和稳定性,照度要求在 100Lx至 200Lx 之间。钢铁厂照明系统能耗大,但采用智能控制如 PLC 技术,可实现分段和自动调节,降低能耗,因此,钢铁厂的生产设施不仅关乎生产效率与成本控制,还直接影响到产品质量、能源消耗以及环境保护,是钢铁行业中不可或缺的关键要素。
钢铁厂照
钢铁厂照明特点显著,首要在于其对照明设备的严苛要求。由于钢铁厂 生产环境复杂,照明设备必须具备防爆、耐高温、防水防尘等特性,以 适应高温、潮湿、多尘等恶劣条件。同时,钢铁厂对照明的亮度和照度 均匀性有着极高的要求,以确保工人在进行精密操作时能够清晰辨识细 节,避免安全隐患。LED 照明设备因其高亮度、长寿命、节能环保等优 点,在钢铁厂照明中得到了广泛应用。
此外,钢铁厂照明还注重提升生产效率和保障工人安全。高质量的照明 环境不仅能够有效提升工人的工作效率,还能降低安全事故的发生率。 通过合理的照明设计,如使用高效节能的 LED 灯具、优化照明布局等, 钢铁厂能够在保障生产安全的同时,实现节能减排的目标。因此,钢铁 厂照明不仅是生产过程中的重要辅助设施,更是提升生产效率、保障工 人安全、实现可持续发展的关键因素。
钢铁厂照明空间由自然采光部分、人工照明部分、智能照明控 制系统以及应急照明系统等多个关键组成部分构成。
①自然采光。钢铁厂照明的自然采光部分主要通过大面积窗户和天窗设 计,充分利用自然光进行照明,据研究表明,合理布局的自然采光设计 可使钢铁厂车间内的自然光照度达到 500-1000lx,有效降低了 30%-40% 的人工照明能耗,同时为员工创造了明亮舒适的工作环境。
②人工照明。钢铁厂照明的人工照明部分至关重要,它通常采用LED 灯 具等高效能照明设备,根据生产区域的不同需求合理布置,确保照明亮 度达到规定标准,如炼钢区照度一般不低于 300lx,轧钢区照度则需满 足 500lx 以上,整体能耗相比传统照明方式降低了约20%-30%,有效提 升了钢铁厂的生产效率和能源利用率。
③智能照明控制系统。钢铁厂照明的智能照明控制系统部分通过集成计 算机技术、网络通信技术和自动控制技术,实现了对照明设备的精细化 管理和自动调节,据测算,采用该系统后,钢铁厂照明能耗可降低30% 以上,同时提高了照明质量和生产效率,为钢铁厂带来了显著的节能效 益和经济效益。
④应急照明系统。钢铁厂照明的应急照明系统部分同样也很重要,它能 在主电源故障时迅速启动,为工人提供清晰的疏散路径和必要的照明, 确保人员安全撤离。据相关标准规定,应急照明灯具的照度一般不低于正常照明照度的 10%,且应急照明系统需保证在断电后持续点亮时间不 少于 30 分钟,部分关键区域如主控室、调度室等,应急照明系统甚至 需保证断电后持续工作达 3 小时以上,为钢铁厂的安全生产提供坚实保 障。
钢铁厂从功能类型上分为原料处理区、炼铁区、炼钢区 、轧钢区、辅 助设施区等。与各类区域空间的多样化设计相对应,照明环境也各不相 同。原料处理区通常配备高强度照明,照度达到 500lx 以上;炼铁区的 高炉、热风炉周围照明照度不低于 300lx;炼钢区的转炉、电炉等关键 设备照明照度需达到 500lx至 1000lx;轧钢区由于设备密集、工艺复杂, 照明照度一般不低于 750lx;辅助设施区如电力供应、水处理等区域的 照明则根据具体需求设计。
目前,并没有关于钢铁厂照明细分领域的专业照明要求,参考最新的《建 筑照明设计标准》,其中给出了钢铁厂建筑照明的标准值要求,可供钢 铁厂照明引用,见表 1。
表 1、钢铁厂照明规范标准值
场景设计简单化
常常有不少设计师陷入过度技术化的“怪圈 ”,即不应单纯为了展示技 术复杂度而忽视了实际生产环境中的照明需求与体验。钢铁厂智能照明 控制策略设计需警惕过度技术化,应注重实际照明需求与员工操作体验。 设计应力求简单,建议每个照明场景控制动作不超过五个,减少条件触 发,以确保照明控制的稳定性和可靠性,降低故障率及运维成本。
在钢铁厂智能照明控制中,应以实际需求为导向,如炼钢区可根据炼钢 炉工作状态自动调整照明亮度和色温,同时根据自然光线强弱自动调节
钢铁厂智能照明控制常用产品包括传感器类(光照传感器、人体感应器、 温湿度传感器等)、控制器与执行器类(智能照明控制器、调光模块、 电源管理器、防爆配电箱等)、照明设备类(LED 智能灯具、防爆灯具 等)以及网络通信与智能管理设备类(网络通信设备、智能管理系统等)。
照明亮度。这样的设计既满足生产需求,又简化控制复杂性,提升员工 操作体验,实现照明控制的稳定性、可靠性和易用性。
控制方式通常以分布式控制系统、可编程逻辑控制器、人机界 面三个部分组成。
钢铁厂智能照明控制策略依赖于分布式控制系统、可编程逻辑控制器、 人机界面三部分。传感器感知厂内环境信息,如光照、温度、湿度;控 制器接收数据并进行逻辑判断,下发控制指令;执行器根据指令调节灯 光亮度、色温等。三者协同工作,实现精准、高效的照明控制,提升生 产效率,降低能耗,创造舒适节能的生产环境。