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现代冶金企业步入冶金自动化控制时代
发布时间:2020-05-22 新闻来源: 浏览次数:

冶金生产过程的冶金自动化控制包括对采矿、选矿、冶炼、浇铸、轧材等主体生产过程和供水、电、热、氧、气等辅助生产过程的控制。冶金自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。现代冶金企业采用计算机把生产过程控制和生产管理结合成统一的整体,大大提高了自动化程度。

目前国内常把冶金自动化系统分为5级,即企业管理级(L4级)、生产控制级(L3级)、过程控制级(L2级) 、 基础自动化级(L1级)、电气和液压传动控制系统(L0级)。自动化化软件、PLC、DCS、IPC、现场总线、高低压变频、传感器与仪表等自动化产品已经应用到冶金生产的多个环节,实现冶金自动化,可以大大提高劳动生产率和产品质量,减少流动资金的占用,改善劳动条件,获取很高的经济效益。

一、选矿自动化

对矿石的破碎、磨碎、分级、选别、过滤脱水、精矿出厂和尾矿处理等过程进行的自动控制。实现选矿生产过程自动化,可以大大提高劳动生产率,提高选矿回收率和精矿品位,改善劳动条件,降低药剂和电能的消耗,使选矿生产更加经济合理。

50年代实现选矿机械化、60年代开始应用选矿过程工艺参量自动检测仪表,如金属探测器、浓度计、pH计等。70年代初,检测金属含量的在线X射线荧光分析仪和计算机配合,实现了对浮选过程的实时控制。以利用计算机研究选矿过程特性和确立数学模型为基础的最优控制随之用于生产。

二、高炉自动化

现代化的高炉炉容已超过 5000立方米,日产生铁1万吨以上,实现高炉自动化对于降低能耗、提高产量和质量具有重要意义。从70年代中期起,世界上已有40%左右的高炉使用计算机控制炉况高炉自动控制系统由检测仪表、控制装置、程序控制器、微处理机和过程控制计算机组成,按功能可分为装料、布料、送风、炉况、炉顶煤气等自动控制系统。DCS,PLC,IPC是自动控制领域的三大支柱,目前市场以PLC为主导地位。常见的的DCS高炉控制系统比如太原钢铁1800 立方米高炉、马钢四铁厂1#高炉TRT、上钢一厂2500立方米高炉。

三、转炉自动化

氧气转炉冶炼周期短、产量高、反应复杂,典型的氧气转炉自动化系统由过程控制计算机、微型计算机和各种自动检测仪表、电子称量装置等部分组成。按设备配置和工艺流程分为供氧系统,主、副原料系统,副枪系统,煤气回收系统,成分分析系统和计算机测控系统。转炉基础自动化系统的控制范围包括:散状料、转炉本体、汽化冷却、烟气净化及风机房五部分。有些大型的转炉自动化系统除了有转炉本身的控制系统外,还包括有铁水预处理系统、钢水脱气处理系统和铸锭控制系统等。

四、连铸自动化

连铸自动控制系统主要由生产管理级计算机、过程控制级计算机、设备控制计算机、各种自动检测仪表和液压装置等组成。它能完成7种控制功能:中间罐和结晶器液面控制;结晶器保护渣装入量控制;二次冷却水控制;拉坯速度控制;铸坯最佳切割长度控制;铸坯跟踪和运行控制;连铸机的自动起铸和停止控制。

五、连轧机控制系统

如原来轧制每卷重45吨的冷连轧薄带钢卷,要求厚度公差为±(5~50)微米,冷连轧机最高轧速达40米/秒以上,热连轧年产量达 500万吨以上,冷连轧年产达100万吨以上,对质量的要求的提高,逐渐实现了连轧机自动化。按功能来分,整套轧机控制系统分为速度调节系统、压下位置控制系统、轧制力调节系统、张力调节系统、厚度调节系统,以及自动制动系统、弯辊数字控制系统、板型控制系统、侧导板自动控制系统、自动换辊系统、进出料自动控制系统等。从上卷、穿带、轧制参数设定直到轧制厚度控制和数据记录打印等已全部实现自动化。