123834 (592865), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Для достижения высоких качественных и технико-экономических показателей работы как конвертерного цеха в целом, так и отделения ковшевой обработки стали в частности, предусматривается их оснащение автоматизированными системами управления технологическим процессом, которые обеспечивают:
-
достижение максимальной производительности за счет рационального управления технологическими процессами;
-
повышение качества стали за счет обеспечения операторов информацией о ходе процессов, а также своевременной выдачи рекомендаций и управляющих воздействий;
-
повышение выхода годного металла;
-
снижение простоев оборудования;
-
снижение сырьевых и энергетических затрат на производство стали;
-
улучшение условий труда производственного персонала.
АСУ включает подсистемы, реализующие управляющие, информационные и расчетные функции в соответствии с функциональной структурой.
В состав интегрированной АСУ входят следующие взаимосвязанные автоматизированные системы управления [6]:
-
АСУ процессом производства стали в кислородно-конвертерном цехе (АСУ «Производство»);
-
АСУ технологическим процессом подготовки шихтовых материалов и выплавки стали в конвертере (АСУ ТП «Плавка»);
-
АСУ процессом внепечной обработки стали на агрегате «печь-ковш» (АСУ ТП «Доводка»);
-
АСУ процессом вакуумирования стали (АСУ ТП «Вакуумирование»);
-
АСУ процессом разливки стали на МНЛЗ (АСУ ТП «Разливка»).
В отделении ковшевой обработки стали применяются АСУ ТП «Доводка» и АСУ ТП «Вакуумирование».
С целью обеспечения нормальной эксплуатации систем автоматики, управления и электрооборудования предусмотрены специальные поверочные устройства.
8.1 Общецеховая АСУ «Производство»
АСУ «Производство» является элементом интегрированной АСУ ККЦ и предназначена для планирования, управления, учета хода производства, технико-экономического анализа, а также обеспечения информацией смежных систем верхнего и нижнего уровней.
АСУ «Производство» включает в себя четыре подсистемы:
-
подсистему оперативного планирования производства;
-
подсистему информационного обеспечения производства;
-
подсистему учета технико-экономического анализа хода производства;
-
исследовательскую подсистему.
-
В подсистему оперативного планирования входят:
-
оперативное планирование, обеспечивающее формирование и оперативную корректировку компактного графика;
-
расчет потребности в основном сырье;
-
анализ обеспечения МНЛЗ металлом с учетом месячной спецификации для выполнения заказов.
Оперативное управление выполнения контактного графика включает:
-
направление плавки на технологическую операцию;
-
выдачу задания на подготовку ферросплавов;
-
слежение за потребностью в чугуне, в совках с металлоломом, в сыпучих шихтовых материалах и ферросплавах;
-
слежение за выполнением сменно-суточного задания;
-
анализ необходимости пересчета контактного графика.
-
Подсистема информационного обеспечения персонала, выполняет следующие функции:
а) ответы на запросы персонала с выдачей данных:
-
о количестве и характеристиках шихтовых материалов;
-
о ходе выплавки стали в конвертере;
-
о химическом составе чугуна, стали и шлака;
-
о длительности периодов выплавки и обработки стали;
-
о межплавочных простоях;
-
о виде и ходе внепечной обработки плавки.
б) формирование плавильного журнала и итоговых данных за смену;
в) информация о состоянии агрегатов и оборудования;
г) информация о наличии шихтовых материалов.
-
Подсистема учета и технико-экономического анализа хода производства реализует такие функции:
а) учет производства, включающий:
-
производство металла;
-
расчет плана производства за сутки и с начала месяца;
-
выполнение плана производства.
б) учет использования рабочего времени;
в) учет расхода шихтовых материалов;
г) контроль за качеством металла;
д) учет стойкости оборудования, включающий продолжительность межремонтного периода основного оборудования;
е) расчет технико-экономических показателей.
8.2 АСУ ТП «Доводка»
Основные функции АСУ ТП «Доводка» следующие:
-
Информационные:
-
измерение химического состава и массы жидкого металла в ковше;
-
измерение температуры и окисленности металла в ковше;
-
расход порошковых материалов, вдуваемых в ковш;
-
расход аргона на транспортировку материалов, вдуваемых в ковш;
-
давление и расход аргона на продувку металла в ковше;
-
количество и температура отходящих газов в ковше, их состав;
-
давление под уплотнительной крышкой ковша;
-
содержание кислорода под уплотнительной крышкой ковша;
-
электрические параметры нагрева металла в ковше;
-
положение графитовых электродов;
-
масса алюминиевой и порошковой проволоки, вводимой в ковш;
-
продолжительность электродугового нагрева, продувки аргоном, вдувания порошков и суммарное время обработки.
-
Управляющие:
-
управление взвешиванием, транспортировкой и подачей порошкообразных материалов;
-
управление взвешиванием, транспортировкой и подачей ферросплавов, легирующих и модифицирующих кусковых материалов;
-
расчет и подача количества алюминия;
-
управление электродуговым нагревом металла;
-
управление газоотводящим трактом;
-
управление продувкой металла аргоном;
-
регистрация отклонений контролируемых параметров от заданных значений и др.
Режимы работы АСУ ТП «Доводка»:
-
ручной, наладочный;
-
дистанционный (с поста управления);
-
«совет мастеру», когда система дает рекомендации по ведению процесса;
-
автоматизированный, при котором работа оборудования происходит по командам вычислительного комплекса.
8.3 АСУ ТП «Вакуумирование»
АСУ ТП «Вакуумирование» выполняет следующие основные функции:
-
Информационные:
-
масса стали в ковше;
-
масса стали в вакууматоре;
-
температура металла в ковше;
-
уровень металла и шлака в ковше;
-
окисленность металла в ковше;
-
содержание углерода в стали по температуре ликвидус;
-
температура стенок, футеровки и рабочего пространства а период нагрева вакуумкамеры;
-
остаточное давление (вакуум) в вакуумкамере;
-
температура газов после охладителя;
-
расход., давление и количество подаваемого аргона;
-
расход, давление и количество азота;
-
расход, давление и количество воды на газоохладитель, на охлаждение электрододержателя;
-
уровень воды в газоохладителе;
-
уровень материалов в бункерах ферросплавов и ы шлюзовом устройстве;
-
параметры энергоносителей к пароэжекторному насосу;
-
расход, давление природного газа и воздуха на сушку вакуумкамеры.
Сбор и обработка информации построена на базе микропроцессорных контроллеров «Димиконт» и «Ломиконт», а также вычислительного комплекса СМ-1800 [6].
Функции регулирования давления аргона и азота и управления их подачей, а также регулирования расхода природного газа и соотношения газ-воздух, подаваемых для сушки футеровки вакуумкамеры на стенде, выполняет логический микропроцессорный контроллер («Ломиконт»).
Для возможности дистанционного управления регулирующими клапанами предусмотрены блоки управления БРУ и задатчики РЗД.
Кроме того, «Ломиконт» выполняет функции управления пароэжекторным насосом и дожигающим устройством.
Для отображения информации применен дисплейный микропроцессорный контроллер («Домиконт», который по команде оператора или программно формирует и высвечивает на экране дисплея мнемосхемы, таблицы, графики, гистограммы, а также осуществляет допусковый контроль технологических параметров и параметров оборудования, сигнализацию отклонения параметров от заданных значений и печать протокола процесса вакуумирования.
Вычислительным комплексом СМ-1800 производится:
-
расчет массы металла в вакууматоре;
-
расчет массы присадок и управления их подачей;
-
прогнозирование состава и температуры металла по ходу процесса вакуумирования;
-
обмен информацией с цеховой АСУ «Производство»;
-
контроль работы горелок стенда сушки и устройства дожигания отходящих газов;
-
контроль факела дожигающего устройства;
-
давление газа к горелкам дожигающего устройства;
-
сигнализация отклонения параметров вакуумирования от заданных.
-
Управляющие:
-
движением вакуумкамеры;
-
расчет массы присадок и управление их подачей;
-
пароэжекторным насосом;
-
дожигающим устройством;
-
подачей и стабилизации давления аргона и азота, подаваемых в вакуумкамеру.
Объем автоматического контроля и регулирования представлен на схемах автоматизации (рис. 8.1, 8.2).
8.4 Связь
Проектом предусмотрены следующие виды связи:
-
связь с помощью телефонов, включенных в цеховую АТС;
-
диспетчерская телефонная связь абонентов цеха с цеховым диспетчером, спомощью коммутаторов;
-
прямая двухсторонняя громкоговорящая связь с помощью аппаратуры ПТС-А «Прогресс»;
-
распорядительно-поисковая громкоговорящая связь;
-
административная связь руководителей цеха с подчиненными с помощью коммутаторов;
-
технологическое и диспетчерское промышленное телевидение;
-
радиосвязь машинистов кранов с операторами.
Схема автоматизации вакууматора
1 – контроль работы вакуумного пароэжекторного насоса; 2 – измерение температуры отходящих газов; 3 – определение состава отходящих газов; 4 – контроль работы графитового электрода для нагрева вакуумкамеры; 5 – контроль расхода подаваемого аргона; 6 – определение химического состава и температуры обрабатываемого металла; 7 – измерение остаточного давления в вакуумкамере; 8 - измерение температуры футеровки вакуумкамеры; 9 – контроль системы загрузки сыпучих и ферросплавов; 10 – определение массы подаваемых сыпучих и ферросплавов; 11 – контроль положения вакуумкамеры; 12 – контроль давления подаваемого аргона и определение объема аргона за весь цикл обработки
Приложение 1
Выбор и расчет количества основного технологического
оборудования отделения ковшевой обработки стали
-
Технологическое оборудование
-
Сталеразливочные ковши
Вместимость сталеразливочного ковша определяется вместимостью конвертера, и в проектируемом цехе составляет 220 т при вместимости конвертера 200 т [*].
Число сталеразливочных ковшей в цехе (Nск) рассчитывается по формуле:
Nск = *(з +
) + nрм + nз ,
где n - число ковшей стали, разливаемых за сутки, шт;
з – задолженность сталеразливочного ковша на разливке одной плавки (составляет 6,5 ч) [*];
рф – затраты времени на ремонт футеровки ковша (составляют 15,6 ч);
nрм и nз – соответсвенно число ковшей на капитальном ремонте (кожуха, механических устройств и пр.) и запасных (обычно по одному), шт;
Ф – стойкость футеровки ковша (составляет 10…15 плавок);
С – коэффициент, учитывающий организационные задержки (принимается равным 0,8).
Число ковшей стали, разливаемых за сутки, соответствует числу плавок:
n =
,
где N - число постоянно работающих конвертеров, шт;
- длительность цикла конвертерной плавки (см. п.2.1.), мин.