Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Система управления вторичным воздушным охлаждением слитка

26.06.2019 393 614
Азарова Виктория Сергеевна
Азарова Виктория Сергеевна, преподаватель

Белоус Артем Юрьевич
Белоус Артем Юрьевич, студент

Оскольский политехнический колледж

Для поддержания на должном уровне технико-экономических показателей производства требуется своевременное техническое перевооружение производства путем модернизации на более эффективное оборудование, отвечающее современным требованиям, в этом заключается актуальность выбранной темы.

Целью исследования является расширенный анализ АСУ вторичным воздушным охлаждением слитка МНЛЗ ЭСПЦ АО «ОЭМК».

Задачи исследования:

- представить краткую характеристику технологического процесса непрерывной разливки стали;
- произвести анализ существующего уровня автоматизации системы управления вторичным воздушным охлаждением слитка;
- выявить недостатки существующей системы управления;
- опередить задачи на модернизацию системы.

Объект исследования - ЭСПЦ АО «ОЭМК»

Предмет исследования АСУ вторичным воздушным охлаждением слитка МНЛЗ ЭСПЦ АО «ОЭМК».

Принцип непрерывной разливки стали заключается в том, что жидкую сталь из ковша заливают в интенсивно охлаждаемую сквозную форму прямоугольного или квадратного сечения – кристаллизатор, где происходит частичное затвердевание непрерывно вытягиваемого слитка, дальнейшее его затвердевание происходит при прохождении зоны вторичного охлаждения. Процесс непрерывного литья позволяет получать заготовки (после резки) для прокатных станов [5].

В кристаллизаторе затвердевает только наружная оболочка слитка, а полная кристаллизация осуществляется ниже кристаллизатора, в зоне вторичного охлаждения за счет форсированного охлаждения поверхности литой заготовки. Процессы теплообмена и затвердевания непрерывного слитка в зоне вторичного охлаждения оказывают решающее влияние на его внутреннюю структуру. В связи с этим в процессе развития МНЛЗ уделялось большое внимание влиянию таких факторов, как интенсивность теплоотвода, скорость разливки, марка стали, конструктивные решения оборудования и т. д., на теплообмен и кристаллизацию непрерывного слитка в зоне вторичного охлаждения [4].

В зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок происходит окончательное охлаждение и кристаллизация металла. От работы этого узла агрегата зависит конечное качество получаемого сляба. В зависимости от расхода воды на охлаждение слитка мы получаем разную скорость и интенсивность охлаждения заготовки. Для более гибкого управления охлаждением заготовки, необходимо осуществлять подачу заданного количества охлаждающей воды по горизонтам заготовки и только в этом случае можно получить качественную продукцию. Таким образом необходимо внедрить систему управления тепловым режимом зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок. В настоящее время оптимальный расход воды на секции зон вторичного охлаждения представляет собой довольно таки трудную задачу, решаемую только с применением сложных математических моделей.

Система управления вторичным водо-воздушным охлаждением слитка относится к классу систем локальной автоматики для управления непрерывно-дискретным технологическим процессом в управляющем режиме, обладает малой информационной мощностью и средним уровнем надежности [1].
Проведенный анализ АСУ показал, что в настоящее время в ЭСПЦ для управления технологическим процессом водовоздушного охлаждения слитка используется физически и морально устаревшая вычислительная техника: мини ЭВМ СМ1420, а также регуляторы ТЕЛЕПЕРМ 30К.

Дальнейшее функционирование системы становится все менее эффективным по следующим основным причинам:
- оборудование системы выработало свой ресурс и требует замены, из-за чего становится невозможным обеспечить устойчивую и непрерывную работу системы, что усугубляется тем, что это оборудование давно снято с производства и запчасти к нему не поставляются;
- большие эксплуатационные расходы на поддержание работы системы вызываются не только крайне низкой надежностью оборудования из-за физического старения, но и заложенными в систему принципами построения (например, вместо современных средств отображения информации используются громоздкие щиты и панели с большим количеством контрольно-измерительных приборов, часто выходящих из строя и требующих ежедневной проверки и ухода);
- невозможность развития системы обусловлена низкой производительностью и памятью ЭВМ, программно-технической несовместимостью всего оборудования системы с современными средствами и устаревшими принципами построения системы (отсутствие локальных вычислительных сетей);
- существенные трудности возникают при попытках включить АСУ в интегрированную АСУ комбината, которая строится на принципиально другой программно-технической платформе;
- в системе отсутствует коррекция регулирования вторичного водо-воздушного охлаждения на основании температуры поверхности слитка;
- система не имеет информации о температуре поверхности слитка на выходе из зоны вторичного водо-воздушного охлаждения и поэтому лишена возможности гарантировать оптимальное затвердевание непрерывно-литой заготовки по всему сечению, т.е. обеспечение минимума дефектов, с максимальной скоростью охлаждения, т.е. обеспечение максимальной производительности.
- система не дает возможность вывода информации в графическом виде в реальном масштабе времени;
- система обладает низкой скоростью передачи данных на верхний уровень АСУП производства.

Для устранения данных недостатков необходимо произвести модернизацию системы УВВО, которая обеспечит максимальный выход годных заготовок при заданных технических показателях. Режим охлаждения слитка в ЗВО должен обеспечить минимальную продолжительность полного затвердевания непрерывного слитка и отсутствие поверхностных и внутренних дефектов.

В процессе модернизации системы УВВО необходимо:

- выбрать тип пирометра, на основании показаний которого будет осуществляться управление вторичным водовоздушным охлаждением слитка [3];
- выбрать контроллер, который необходимо установить в системе УВВО для того, чтобы иметь возможность регулирования расхода воды в зоне вторичного охлаждения;
- выбрать технические средства, которые удовлетворяют требованиям отказоустойчивости, быстродействия и стыкуемости со смежными АСУ;
- создать базу данных на основе технологической документации и с помощью этой базы данных заносить информацию о текущем расходе и давлении воды по каждой зоне и грани, о скорости разливки по всем ручьям, о температуре поверхности слитка на выходе из зоны вторичного водвоздушного охлаждения [2];
- разработать алгоритм автоматизированного управления расходом воды в зоне вторичного охлаждения, используя данные расходомеров и пирометра [1].
Модернизации системы управления водовоздушным охлаждением слитка позволит обеспечить оптимальное затвердевания слитка по всему сечению с максимальной скоростью охлаждения, минимум дефектов при максимальной производительности.

 

Список литературы


1. Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький А.М. Автоматизация управления металлургическими процессами. М.: Металлургия, 2015 - 416с.

2. Клюев А.С., Лебедев А.Т. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования. Справочное пособие - М.: Энергоатомиздат, 2016 - 368с.

3. Котов К.И. Шершевер М.А. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника. / К.И. Котов, М.А Шершевер. - М.: Металлургия, 2016. - 213 c.

4. Щагин А.В. Основы автоматизации технологических процессов: Учебное пособие для СПО / А.В. Щагин, В.И. Демкин, В.Ю. Кононов, А. Кабанова. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 57 c.

5. Оскольский электрометалургический комбинат [Электронный ресурс] www.metalloinvest.com




Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*