48269

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ОБЄКТІВ В ЧОРНІЙ МЕТАЛУРГІЇ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Всі задачі контролю і регулювання вихідних параметрів процесів і об’єктів класифікуються таким чином: 1 Задача стабілізації параметрів. Структура: 2 Задача програмного регулювання програмна зміна параметрів. 3 Задача слідкуючого регулювання співвідношення паливоповітря. Розглянемо задачу регулювання співвідношення паливоповітря для одної зони методичної печі.

Украинкский

2013-12-08

15.25 MB

9 чел.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ОБЄКТІВ В ЧОРНІЙ МЕТАЛУРГІЇ

Лекція 1 «СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТП, ЇХ СТРУКТУРА ТА ПРИЗНАЧЕННЯ»

1. Основні поняття та визначення

ТП – це процесс перетворення сировини, первинних матеріалів в певний продукт в результаті фізичних, механічних та хімічних перетворень.

При здійсненні ТП необхідно контролювати їх параметри і керувати ними. При цьому можуть бути задіяні як технічні засоби, так і технічний персонал. Взаємодія людини і ТП становить трудовий процес. Сукупність технологічного і трудового процесу становить виробничий процес.

Щоб виробничий процес був ефективний, необхідно якомога менше зробити долю трудового процесу, а це досягається більшим застосуванням ТЗ контролю та керування.

Застосування ТЗ для контролю і автоматичного керування ТП і О є автоматизацією ТП.

ТП виробництва продукції характеризується сукупністю параметрів фізичних величин (температура, концентрація і т.і.). Для керування ТП треба знати які параметри і в яких межах треба контролювати.

Для контролю технологічних параметрів в системах автоматизації використовують датчики і перетворювачі. При виборі датчиків необхідно в першу чергу враховувати умови експлуатації (надійність пристрою), точність контролю та його вартість. Крім того бажано, щоб датчики мали лінійну статичну характеристику. Але не всі типи датчиків її мають, також не у всих датчиків стандартний вихідний сигнал. Тому використовують перетворювачі – вони лінеарізують статичну характеристику та видають стандартний сигнал.

Як правило використовують струмові сигнали. При струмовому сигналі необхідно завжди враховувати електричний опір лінії звязку і навантаження.

Для стандартних струмових сигналів стандартний опір повинен складати:

0÷5 мА =2,5 кОм

0÷20 мА =1,0 кОм (0,5 км)   =л+н

4÷20 мА =1,0 кОм

0÷100 мА =0,25 кОм

Струмовий стандартний сигнал формується перетворювачем як джерелом струму.

Струмові сигнали найбільш захищені від всяких завад.

В системах автоматизації інформація о технологічних параметрах у вигляді стандартних струмових сигналів подається на засоби автоматичного керування (регулятор, мікроконтроллер(МК)). При цьому всі сигнали по формі однакові, тому виникає задача масштабування і переводу у фізичні величини.

Задача масштабування і перетворення у фізичні величини відбувається як правило в регуляторах або в МК по певних алгоритмах.

МК – це спеціальний компьютер, який має додатково пристрій звязку з технічним обладнанням. Цей пристрій уявляє собою набір модулів (окремих пристроїв): модуль вводу інформації (МВв); модуль виводу інформації (Мвив); модуль інтерфейсного звязку (МІз); комунікаційний модуль (Мком) та модуль живлення (МЖив).

Як правило МК є вільнокомпонованим.

Модулі вводу діляться на:

1) Модулі аналогового вводу – для вводу аналогових сигналів (струм, напруга). Ці модулі бувають на 4, 8 та 16 каналів. Бувають зі спільною точкою вводу та з індивідуальною (гальванічна розвязка – це є електричне відділення каналу від інших каналів. Вона відбувається як правило за допомогою оптоелектронної пари або спеціальних трансформаторів. Оптоелектронна пара – це мікросхема, в якій є світлодіод і фотодіод, скомпонованих як один вироб)

2) Модулі дискретного вводу (МДВв) – це модулі, на які подаються сигнали типу 0 чи 1. При цьому відповідність 0 і 1 задається типом модуля, тобто «0» - 0В, «1» - 24В, чи навпаки, чи інші значення напруг.

3) Модулі вводу число-імпульсних сигналів (МВвЧІ)

МВв сприймаючи вхідний сигнал, перетворюють його за допомогою комутатора та АЦП у відповідний -розрядний двійковий код. Розрядність залежить від типу процесора. Після перетворення код записується у відповідну ячейку памяті. Номер каналу ячейки памяті є взакріпленим за відповідним типом величин.

Модулі виводу мають аналогічний тип і перетворюють -розрядне двійкове число з певної ячейки памятічисло у відповідний вихідний сигнал.

Модулі дискретного виводу як правило уявляють собою набір вихідних пристроїв типу сухий контакт.

Для формування регулюючого впливу регулятора треба задіяти 2 вивода МДВив типу сухий контакт

Модулі виводу аналогові програмуються. Можуть бути на 4 чи 8 каналів.

МК існують з вільним програмуванням і є спеціалізовані МК з т.з. жорстким програмуванням, тобто є набір певних команд.

Для візуалізації, тобто відображення інформації МК мають або спеціалізовані панелі, або використовують ПК. Візуалізація відбувається за допомогою спеціальних систем програмування, які називаються SCADA-системи.

2. Структура систем автоматизації. Основні задачі.

1. Структура СА

В залежності від типу технологічного процесу або об’єкту, його автоматизація потребує вирішення різних задач. Прості об’єкти (1, 2 технологічних параметра) – це задачі контролю і стабілізації цих параметрів. Такі системи називаються локальними і є найбільш простими. Для складних об’єктів структура СА може бути різною. Основною класифікацією структури систем є класифікація по рівням (ієрархії). Локальні системи автоматизації складають нижчий (нульовий, базовий) рівень. Технологічний процес або об’єкт разом з засобами контролю, РО і ВМ, які на них встановлені, складає технологічний об’єкт керування.

1ий рівень – рівень оптимізації. Встановлює такі задані значення для кожного параметра, які оптимізують процес вцілому.

Будь-яка ЛСАР повинна мати задане значення

 

Якщо система керує цілим рядом технологічних процесів або об’єктів і має єдиний критерій оцінки їх роботи, то може бути ще один рівень системи – рівень координації. На цьому рівні системи автоматизації ТП або об’єктів одержують інформацію, яка дає можливість скоординувати роботи всіх об’єктів таким чином, щоб було певне значення критерію оцінки роботи всього комплексу.

2. Основні задачі контролю та керування ТП і об’єктами

Будь-який ТП або об’єкт має певний набір технологічних параметрів, які складають його вхід і вихід. Всі задачі контролю і регулювання вихідних параметрів процесів і об’єктів класифікуються таким чином:

1) Задача стабілізації параметрів. Полягає в тому, щоб . Структура:

2) Задача програмного регулювання (програмна зміна параметрів). , де  автоматично змінюється по певній програмі в залежності від часу.

 

3) Задача слідкуючого регулювання (співвідношення «паливо-повітря»).

Розглянемо задачу регулювання співвідношення паливо-повітря для одної зони методичної печі.

Методична піч – це агрегат, призначений для нагріву заготовок перед прокаткой, складається з декількох зон. Метал проходячи через ці зони поступово (методично) нагрівається.

 

4) Задача екстремального регулювання параметрів. Ця задача виконується тоді, коли є залежність одного параметра від іншого по функції з екстремумом. В такій системі автоматично так змінюється у, щоб х досягав екстремального значення.

 

Для реалізації цієї задачі необхідно мати екстремальний регулятор. Цей регулятор по поточній інформації про х і у по певному алгоритму змінює у так, щоб х досяг екстремума (Задача пошуку коефіцієнту К із попередньої задачі так, щоб температура завжди була максимальна).

5) Задача оптимізації ТП (задача оптимального керування). Ця задача виникає і вирішується втому випадку, коли ми маємо якийсь показник, критерій роботи ТП. Цей критерій намагаються зробити оптимальним (мінімум чи максимум – в залежності від задачі). Якщо змінюючи параметри ТП ми досягаємо екстремуму крітерія, то таке керування називається оптимальним. Задачі оптимального керування притаманні системам верхнього рівня, тому що для оптимізації треба контролювати і змінювати дуже багато параметрів.

 

Лекція 2

1. ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ НА БАЗІ МІКРОКОНТРОЛЛЕРІВ

МК в СА виступає як багатоканальний регулятор, тому він повинен з певним періодом (циклом часу) обігати всі входи контролера і всі виходи.

Модулі дискретного вводу вимагають активного сигналу (0-10 В, 0-44 В і т.д.). І тому якщо дискретний сигнал з об’єкту йде пасивний, треба його зробити активним за допомогою блока живлення.

В кожному модулі вводу (аналоговий, дискретний) є електронний комутатор і АЦП.

Модулі аналогового виводу уявляють собою ЦАП, який перетворює n-розрядний двійковий код в аналоговий сигнал, і комутатор.

Модулі аналогового виводу використовуються для виводу інформації на вторинні прилади, а також на ВМ зі змінною швидкістю. Модулі аналогового виводу використовуються для видачі виходу ПІД-аналогового регулятора на ВМ зі змінною швидкістю.

Для регуляторів з широтно-імпульсною модуляцією використовуються модулі дискретного виводу. Формування сигналу регулюючого впливу регулятора з ШИМ на виході модуля дискретного виводу: кожний вихід МДВив є як правило пасивний сигнал у вигляді «сухий контакт».

2. ПЕРВИННА ОБРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ В МІКРОКОНТРОЛЛЕРІ

1) Всі сигнали про значення технологічних параметрів в даний момент часу поступають у МК у вигляді стандартних струмових сигналів. Для визначення конкретного значення або фізичної величини даного параметра необхідно вирішити задачу масштабування – перетворити значення струму вхідного сигналу в фізичну величину параметра. В МК масштабування відбувається як правило на рівні перетворення двійкових n-розрядних кодів. Для вирішення задачі масштабування необхідно задати по кожному параметру діапазон зміни фізичного значення цього параметра (шкала). Програмно обчислюється значення двійкового коду на виході АЦП і обчислюється поточне значення параметра по формулі:

.

Приклад: 0-20 мА, 0-1100°С:

     4-20 мА, 0-1100°С:

2) Задача фільтрації або згладження вхідних аналогових сигналів.

 

Для запобігання різкої зміни регулюючих впливів при високочастотних коливаннях вхідного сигналу його необхідно згладжувати. Фільтрація відбувається за допомогою спеціальних цифрових програмних фільтрів. Використовуються 2 види фільтрів:

а) Алгоритм поточного осереднення. Принцип роботи цього алгоритму базується на тому, що сума або інтеграл від високочастотної величини має значно нижчу частоту зміни. І частота буде тим нижча, чим більше інтервал, на якому відбувається інтегрування. Тому фільтри поточного осереднення працюють за формулою: , де Т – період осереднення. Фільтри поточного осереднення в цифровому вигляді реалізовуються: .

АФХ такого фільтру

б) Метод експоненціального згладжування.

Цей метод полягає в тому, що вхідний сигнал подається на фільтр, який уявляє собою аперіодичну ланку . Це відповідає диференційному рівнянню фільтра такого виду , де  - вхідний сигнал,  - вихідний сигнал.

Це фільтр аналоговий.

В МК обробка інформації та регулювання відбувається у цифровому вигляді, тому фільтр експоненціального згладжування реалізується програмно у вигляді цифрового фільтру. І алгоритм, за яким працює такий фільтр, має наступний вигляд: запишемо диффіренційне рівняння в кінцево-різничній формі: . Припустимо, що  одиниця часу, тоді

- коефіцієнт демпфування

Міняючи  в більше, ми збільшуємо вплив поточної вхідної величини і зменшуємо вплив попереднього вхідного сигналу.

Лекція 3

ОСОБЛИВОСТІ КОНТРОЛЮ І АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ

1. Контроль і автоматичне регулювання температури

Температура як технологічний параметр має певну інерційність, тобто після зміни вхідного сигналу вихідний сигнал (температура) змінюється з запізненням із значною сталою часу. Наприклад при регулюванні температури в зварювальній зоні методичної печі термопарою    Т = 20 с,  = 20-40 с; пірометром – Т = 20-40с,  = 2-5 с. Тобто пірометр менш інерційний, ніж термопара.

При контролі температури треба завжди намагатись контролювати в тій точці, яка є найбільш прицтавницькою для даного об’єкту. При контролюванні температури треба, щоб чутливий елемент датчика якомога був ближче до точки контролю.

2. Контроль і регулювання тиску.

Тиск – дуже мало інерційний параметр, різко змінюється.

Контролюють тиск за допомогою манометрів і відбір точки імпульсу треба завжди вибирати таким, щоб на нього мінімально впливали різні збурення.

Автоматичне регулювання тиску реалізується як правило 2ма типами систем:

1) Регулювання тиску «до себе» (до РО)

2) Регулювання тиску «після себе» (після РО)

Якщо відбір йде від магістралі і нам треба регулювати тиск до споживача:

Для обох систем регулювання тиску можливо тільки тоді, коли задане максимальне значення тиску складає 0,7 – 0,8 від мінімального тиску в магістралі.

3) Контроль і автоматичне регулювання витрат.

Витрати – малоінерційний високочастотний параметр, як і тиск, тому його треба фільтрувати.

Витрати вимірюються в об’ємних або масових одиницях. Витрати регулюються шляхом зміни положення РО на трубопроводі, тобто так як і тиск. Тому для ефективного регулювання витрат максимальне значення витрат повинно складати до 0,2 – 0,5 від максимально можливих витрат через колектор.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТП АГЛОМЕРАЦІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА

1. Технологічна структура агломераційного виробництва, задачі контролю та керування.

Агломераційне виробництво призначене для одержання агломерату – сировини ДП. Агломерат – це продукт спікання шихтових матеріалів та відходів агломераційного виробництва, які попередньо подрібнюються, тобто вони є дрібнодисперсними.

Оскільки аглошихта складається із багатьох компонентів з різним вмістом хімічних елементів, то виникає перша технологічна операція – осереднення компонентів. Після осереднення шихту необхідно завантажити в бункера і звідти видавати в певній кількості далі, де відбуваються процеси підготовки шихти до спікання і одержання агломерату.

1 – залізнична естакада; 2 – рудний двір; 3 – компоненти та суміши; 4 – штабель перший; 5 – штабель другий

На рудному дворі за допомогою рудних перевантажувачів відбувається розсіювання компонентів вздовж рудного двору пошарово у вигляді штабеля першого. Цей штабель досягає висоти 6 – 10 м та 150 м у довжину. При цьому береться хімічний аналіз з різних місць штабелю і знаходиться середнє значення основних елементів (), дисперсія  та середньоквадратичне відхилення . Степінь осереднення визначається коефіцієнтом К, який є відношенням середньоквадратичного відхилення елементу в попередньому випробуванні до середньоквадратичного відхилення цього елементу в поточному випробуванні - . Як правило осереднюють тільки по залізу.

Для агломераційного виробництва допускається середньоквадратичне коливання по залізу в аглошихті . Кожне зменшення коливання по залізу на 1% дає збільшення продуктивності ДП на 2%.

При осередненні необхідно контролювати кількість окремих компонентів шихтових матеріалів і кількість суміші, а також хімічний склад і ступінь осереднення.

Після осереднення рудна суміш транспортується в приймальне відділення аглофабрики. Приймальне відділення уявляє собою систему бункерів зі спеціальними механізмами вивантаження із бункера і системи конвеєрів під бункерами.

Приймальне відділення повинно контролювати рівень матеріалів в бункерах; масу виданого матеріалу; автоматично регулювати видачу матеріалів із бункера (кг/год, м3/год); напрямок передачі матеріалів по системі конвеєрів.

Після приймального відділення компоненти, які мають великі фракції, передаються на подрібнення – спеціальне відділення млинів. Кожний тип матеріалу поступає на свій млин. Млин характеризується продуктивністю т/год, питомими витратами електроенергії е ~ (кВт*год)/т, коефіцієнтом подрібнення , Dдіаметри фракцій.

Подрібнення для аглошихти відбувається до фракцій 0 – 3 мм.

У відділенні подрібнення є локальні системи автоматизації для кожного млина. Вони поставляються з млином.

Після подрібнення матеріали теж поступають в шихтове відділення.

Шихтове відділення уявляє собою систему бункерів з механізмами видачі і систему транспортерів. В шихтовому відділенні всі компоненти шихти мають фракції 0 – 3 мм за виключенням оберту (0 – 9 мм). В шихтовому відділенні набір компонентів утворює аглошихту шляхом видачі кожного з цих компонентів в певному співвідношенні.

Задачі контролю та регулювання шихтового відділення:

1) Контроль рівня компонентів в бункерах.

2) Контроль маси виданого компоненту.

3) Регулювання маси виданого матеріалу.

4) Керування переключенням бункерів.

5) Керування завантаженням бункерів.

Після видачі компонентів в певній пропорції на збірний конвеєр цю шихту треба теж осереднити. Осереднення відбувається одностадійно або двостадійно. Одностадійно – в барабанах-змішувачах-зволожувачах-огрудковувачах – все в одному барабані. Двостадійне: спочатку сухе осереднення-змішування, потім – зволоження і огрудкування – обидві стадії в різних барабанах.

Після змішування і осереднення шихта поступає до приймальних бункерів спікального відділення. Ці приймальні бункери повинні забезпечувати всі агломашини фабрики. Тому як правило скільки агломашин, стільки і приймальних бункерів. І система завантаження, і підтримка рівня в них автоматизовані.

З приймальних бункерів шихта дозується в барабани зволожувачі-огрудковувачі, завдання яких огрудкувати шихту, щоб збільшити її газопроникливість. Огрудкування відбувається за рахунок сил поверхневого натяжіння доданої води та сил обертання. Огрудкована шихта після барабану подається до проміжного бункеру. Його задача – безперервно забезпечувати агломашину готовою шихтою.

В барабані-зволожувачі і проміжному бункері контролюються і регулюються…


АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ ДОЗУВАННЯ КОМПОНЕНТІВ АГЛОШИХТИ

1. Розрахунки аглошихти, постановка задач дозування.

Хімічний склад агломерату: [Fe], [CaO], [SiO2], [Mn], [C].

Для одержання аглошихти з заданим хімічним складом по хімічному складу конкретних компонентів необхідно виконати розрахунки шихти. Розглянемо цю задачу.

Припустимо, задані компоненти:

  1.  Рудна суміш [Fe]1
  2.  Коксик [Fe]2
  3.  Вапняк [Fe]3
  4.  Оберт [Fe]4

Треба мати [Fe]шихти. Розглянемо, як треба взяти компоненти. Для цього позначимо масову долю компонентів: ,,,. а11 – кількість (маса) матеріалу з вмістом [Fe]1 і т.д. Отримаю:

чи систему (по кожному компоненту):

Т.ч. в результаті вирішення системи рівнянь ми одержимо долі кожного компоненту ,, ,, які треба взяти, щоб одержати аглошихту заданого хім. составу. Задана маса аглошихти Мшихти, тоді першого компоненту повинно бути М1шихти, другого – М2шихти і т.д.

2. Система автоматичного дозування сипучих матеріалів

Дозування – це процес видачі із ємності певного об’єкту або маси сипучого матеріалу.

Основні елементи устаткування для дозування сипучих матеріалів.

Для видачі матеріалу існують живлювачі (питатели) або дозатори.

Тарільчаний живлювач – таріль ø1-2 м, яка знизу прикриває циліндричну частину бункеру. Вона обертається, на неї встановлений уголок, який захоплює зсипаючийся із бункеру матеріал і зкидає його на стрічковий ваговимірювач.

На ньому матеріал зважується. Чим більше шар матеріалу, тим більша вага. Ваговимірювач пересувається з постійною швидкістю.

Динамічні і статичні характеристики елементів дозування як об’єктів керування

1) Бункер як об’єкт керування

2) Тарільчаний живлювач

Змінюючи S, ми змінюємо статичну характеристику.

3) Ваговимірювач

Крива разгону

Час заповнення ваговимірювача називається часом відсічки .

Т.ч. стрічковий ваговимірювач є інтегральною ланкою з відсічкою:

Структура системи автоматичного дозування сипучого матеріалу

Дозування може бути об’ємним або масовим. Для реалізації об’ємного дозування треба бункер та живлювач. Система об’ємного дозування використовується там, де фізичні і гранулометричні характеристики сипучого матеріалу постійні, наприклад цукор.

Масове дозування

3. Системи автоматичного дозування компонентів аглошихти.

Система індивідуального незв’язаного дозування компонентів аглошихти

Система автоматичного дозування по загальній масі

Цю систему розроблено для того, щоб врахувати зміну загальної кількості шихти Мшихти, яка може постійно змінюватись.

Система автоматичного дозування по важко дозуючому компоненту

Ідея системи полягає в тому, що всі масові долі компонентів, що добре дозуються, перераховуються через масову долю важко дозуючого компоненту. Якщо  - доля важко дозуючого компоненту, то доля інших ,  і т.д. Працює система наступним чином -  формується як і у попередніх системах, а маси всіх наступних компонентів вираховуються як ,

Система по важко дозуючому компоненту відслідковує зміну поточної маси важко дозуючого компоненту і таким чином при підвисанні його всі інші системи зупиняються. Це попереджує вироблення бракованого агломерату і тому дає значну економічну вигідність.

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦІЇ ДОЗУВАННЯ КОМПОНЕНТІВ ПРИ КОНТРОЛІ ВАГИ НА ЗБІРНОМУ ТРАНСПОРТЕРІ

На деяких підприємствах при дозуванні компонентів їх вага контролюється так званими конвеєрними вагами, які встановлюються на збірному конвеєрі.

Є m бункерів, з яких необхідно видавати компоненти. Як правило, для декількох бункерів з однаковими матеріалами ставиться один збірний конвеєр. При використанні таких систем виникає ряд проблем ефективності дозування. 1а проблема – наявність великого і змінного запізнення. Приклад. Хай є система, яка включає 5 бункерів, збірний конвеєр і конвеєрні ваги в кінці конвеєра. Задача цієї системи – дозувати компонент (у всіх бункерах однаковий) з заданою масою із будь-якого бункеру. При цьому довжина конвеєра до вагів від 1ого бункера 30 м, швидкість конвеєра 1м/с. Якщо відстань між бункерами 5 м, то тоді запізнення інформації про вагу виданого компоненту , для другого , для 5ого – 5 с. Для систем, які мають велике і змінне запізнення є методи підвищення ефективності. Перший метод – це метод запізнення у видачі регулюючого впливу автоматичного регулятора. Алгоритм цього методу такий – регулятор, одержавши інформацію про різницю поточної та заданої маси, формує регулюючий вплив і затримує видачу цього впливу на об’єкт на величину запізнення і потім видає його. А у проміжку між видачами він не сприймає інформацію про Wпот. Після видачі впливу регулятор знову сприймає інформацію, формує вплив і чекає до наступної видачі і т.д. Для надійності різниця між видачами регулюючого впливу . Цей спосіб дає змогу за  повністю скомпенсувати збурення.

Другий метод – це використання різних типів прогнозаторів, один з яких є так званий прогнозатор Сміта.

Прогнозатор Сміта уявляє собою пристрій у вигляді корегуючої ланки регулятора таким чином, що на вході регулятора формується сигнал такий, який був би на виході об’єкту без запізнення. ПФ цього прогнозатора має вигляд:

,

де  - ПФ об’єкту без запізнення. Наприклад, , при цьому , то .

Структура СА з прогнозатором Сміта:

Наявність прогнозатора Сміта в контурі регулювання дозволяю практично повністю скомпенсувати запізнення в об’єкті і ефективно та якісно реалізувати процес автоматичного регулювання.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ ЗМІШУВАННЯ І ЗВОЛОЖЕННЯ АГЛОШИХТИ

1. Змішування

Процес змішування може бути одностадійним або двостадійним. Змішування компонентів відбувається в барабанних змішувачах і ефективність змішування визначається коефіцієнтом однорідності.

Коефіцієнт однорідності визначається по кожному компоненту шляхом обчислення відношення концентрації конкретного елементу в пробі суміші до змішування до концентрації після змішування -

Оскільки математично цей процес не описується, то практично автоматизація процеса осереднення полягає в експериментальному підборі кількості обертів барабану для конкретної шихти та стабілізації обертів.

2. Зволоження.

А)Вологість аглошихти, оцінка аглошихти.

Вологість – це є характеристика кількості води (вологи), яка є в конкретній шихті. Є різні показники вологості і в інших галузях часто використовують показник вологості m, який є відношення кількості води до кількості шихти, яка її містить. Може виражатись в долях бо в процентах.

Для ТП важливо підтримувати стабільну вологість шихти на оптимальному рівні.

Процес зволоження:

Ця залежність дуже складна і нелінійна.

Запишемо структуру об’єкту:

Оскільки , яка подається в барабан, значно менша кількості шихти, тому в знаменнику m1 значенням  нехтують. Тоді маємо спрощений вираз:

.

Для цієї спрощеної лінійної функції знайдемо ПФ. Є барабан, куди поступає Fш0(m0), є довжина барабану lб і є установка подачі води довжиною lзв Шихта пересувається в барабані зі швидкістю vш (лінійна швидкість шихти від початку барабану до кінця). Розглянемо графік зміни вологості шихти.

ПФ по збуренню m0:

ПФ по збуренню Fш0: розглянемо вираз  ( в долях одиниці) , ; (по відхиленням) . Беручи перетворення по Лапласу від цього рівняння:  - ПФ обєкту.

- вода стабільна, змінна Fш0. Взявши перетворення по Лапласу:

- ПФ по збуренню Fш0.

Т.ч., базуючись на цих ПФ, можна синтезувати відповідні системи автоматичного контролю і регулювання вологості. Існує декілька структур регулювання вологості. Розглянемо їх.

1) Найбільш проста – САР і К по відхиленню

Ця структура має цілий ряд недоліків: вона слабко враховує вплив збурень, особливо по Fш0.

2) Система з контуром стабілізації витрат води на зволоження.

Така система є нечутливою до зміни характеристик параметрів водопроводу та РО.

3) Комбінована САР і К з урахуванням збурень по Fш0 та по m0.

Розглядаючи лінеарізоване рівняння , будемо вважати, що m0= mзад. Тоді .

Недоліком цієї системи є неврахування поточного значення m1. Така системи простіша, тому що вимірювати m1 значно складніше, ніж m0.

4) Комбінована САР і К вологості по відхиленню з урахуванням збурень та фактичних витрат води.

Дана структура найбільш ефективна, але потребує більших витрат: 2 регулятори та 2 датчика вологості.

Регулювання вологості призначено для підтримання максимальної ефективності огрудкування шихти, тому існує метод регулювання вологості по витратам (або розрідженню) повітря в нульовій вакуум-камері агломашини. Але ця система має дуже велике запізнення і тому потребує спеціальних САР (з імпульсними регуляторами, прогнозаторами і т.і.).

Для кожного типу шихти є оптимальна вологість, яку необхідно підтримувати. Розглянуті структури САР вологості дозволяють стабілізувати вологість даного типу шихти на рівні, оптимальним для даної марки. Оптимальний рівень вологості підбирається експериментально.

САР вологості по розрідженню в нульовій вакуум-камері дозволяє регулювати вологість, яка забезпечує найкращу порозність огрудкованої шихти на агломашині. В такій системі задана вологість формується по сигналу, пропорційному кількості повітря, яке проходить через нульову вакуум-камеру при стабільному розрідженні в ній.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ ТРАНСПОРТУВАННЯ ТА УЗГОДЖЕННЯ ШИХТИ МІЖ ШИХТОВИМ ТА СПІКАЛЬНИМ ВІДДІЛЕННЯМИ

1. Технологічна схема транспортування та обробки шихти від шихтового до спікального відділення.

В шихтовому відділенні шихта зі збірного конвеєра подається на барабан змішувач (перша стадія осереднення), після якого змішана шихта подається транспортером в приймальні бункери спікального відділення.

Задача всієї технологічної системи – забезпечити приймальне відділення заданою кількістю шихти. Степінь забезпечення в такій системі визначається рівнем шихти в приймальних бункерах.

Розглянемо статичні та динамічні характеристики цього тракту. З точки зору дозування і транспортування шихти все шихтове відділення можливо апроксимувати ПФ, яка є ПФ системи по важко дозуючому компоненту і запізнення, тобто . Далі весь тракт розглядається як сукупність ланок запізнення .

Приймальний бункер:

Розглянемо наш приймальний бункер як об’єкт регулювання для стабілізації рівня в цьому бункері.

ПФ системи з компенсацією збурення:

: ; .

ПФ системи по важко дозуючому компоненту можна вважати як пропорційну ланку з коефіцієнтом 1, тому що швидкодія ведучого дозатора значно більша порівняно з запізненням в тракті шихтоподачі:

.

Якщо підібрати , то

.

Приймальний бункер разом з трактом шихтоподачі можна апроксимувати інтегральною ланкою з відсічкою. Інтегральна ланка з відсічкою є статичною ланкою з коефіцієнтом передачі . І тоді статичну характеристику цього тракту разом з приймальним бункером можемо записати як

.

Виходячи з цієї статичної характеристики сталий рівень шихти в приймальному бункері залежить від часу запізнення в тракті і від Мш2.

2. САР узгодження шихти між шихтовим та спікальним відділеннями.

Задача системи узгодження продуктивності шихтового і спікального відділень полягає у тому, щоб мінімізувати коливання h в приймальних бункерах. Для цього використовують комбіновану систему автоматичного регулювання рівню в приймальних бункерах. Структура:

Така система забезпечує припустимі коливання h в приймальних бункерах при будь-яких коливаннях Мш2. Такі комбіновані системи дозволяють ефективно узгоджувати ефективність шихтового і спікального відділень.

САР ВИСОТИ ЗАВАНТАЖЕННЯ ШИХТИ НА АГЛОМАШИНУ.

1. Способи завантаження шихти на агломашину.

Існує два способи завантаження:

  1.  завантаження під відбійну плиту

При такому способі завантаження висота слою шихти Нш постійна, але змінюється hвідкосу, яка впливає на щільність укладки. Задача системи автоматизації – тримати мінімальну hвідкосу при змінній продуктивності агломашини.

2) завантаження під згладжуючу балку

Нш змінна, але щільність укладки практично не змінюється.

Розглянемо ПФ об’єкту завантаження для обох цих способів.

1)

;  - інтегруюча ланка.

  1.  В кожний момент .

.

В цьому випадку ПФ об’єкту є нелінійною – коефіцієнт К змінний та знаходиться в знаменнику.

2. ПФ і узгодження продуктивності дільниці приймальний бункер – проміжний бункер.

Враховуючи ПФ всіх агрегатів дільниці, для узгодження продуктивності цих агрегатів розглянемо об’єкт

.

Для стабілізації Мш4 на заданому рівні необхідно узгоджувати nб.ж. (nб.ж. – оберти барабанного живлювача проміжного бункеру) та nт.ж. (nт.ж. – оберти тарільчаного живлювача приймального бункеру), тобто структура системи буде така:

Для узгодження продуктивності цієї дільниці. Для підтримання заданого значення Мш4 необхідно підтримувати однакове число обертів тарільчаного і барабанного живлювачів з урахуванням їх коефіцієнтів передач.

3. Стабілізація висоти відкосу при завантаженні шихти на агломашину.

Ця стабілізація відбувається шляхом узгодження маси Мш4 і Мш5 тобто шляхом узгодження продуктивності попередньої дільниці.

ЗАПАЛЮВАННЯ АГЛОШИХТИ. АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ЗАПАЛЮВАННЯ.

1. Технологічний процес запалювання аглошихти

Для запалювання аглошихти на агломашині існує спеціальний пристрій, який називається горн. Горн уявляє собою невеличку піч, футеровану всередині вогнетривкою цеглою, в просторі якої спалюється коксодоменний або природний газ. Ця піч з відкритим подом. Зверху чи збоку від 2 до 6 горілок.

Від процесу запалювання залежить швидкість процесу спікання. Для оптимізації процесу запалювання необхідно в горні підтримувати певний температурний режим. Цей режим може характеризуватися трьома типами температур:

1) температура горну – це температура робочого простору горну, яка вимірюється термопарою, встановленою в своді печі і робочий спай якої розміщується на 200 мм від своду.

2) температура запалювання аглошихти – це температура робочого простору горну на відстані 50 мм від поверхні шихти, яка міряється термопарою.

Найчастіше це є осереднена температура з термопар, встановлених по колу в стінках горну на відповідній відстані

3) температура поверхні аглошихти – це температура, яка міряється пірометром на глибині 20 мм від поверхні аглошихти та на відстані 500 мм від виходу горну.

2. Контроль і автоматичне регулювання системи запалювання

 А) Найбільш простою та розповсюдженою є система стабілізації температури горну. Це звичайна система стабілізації температури.

 Б) Контроль та автоматичне регулювання температури запалювання. Це більш ефективний спосіб, але проблема в одержані інформації про температуру запалювання.

 В) Контроль і автоматичне регулювання процесу запалювання по температурі горну з корекцією по температурі поверхні.

КОНТРОЛЬ І АВТОМАТИЧНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СПІКАННЯ АГЛОШИХТИ НА АГЛОМАШИНІ.

Процес спікання є процесом, який протікає як у часі, так і в просторі. Тому такі об’єкти називаються об’єктами з розподіленими параметрами, а тому процес регулювання таких параметрів є складним. Найкращим способом оптимізації процесу спікання є забезпечення стабільності параметрів аглошихти до подачі її на агломашину.

При спіканні аглошихти в зоні спікання розрізняють декілька підзон: зона горіння, зона підігріву, зона випаровування.

Швидкість спікання vсп є геометричною сумою двох швидкостей – швидкості агломашини та швидкості вертикального спікання:

Виходячи з цього, для регулювання швидкості спікання є швидкість агломашини.


СТРУКТУРА ДОМЕННОГО ВИРОБНИЦТВА. ЗАДАЧІ АВТОМАТИЗАЦІЇ

1. Структура

Доменне виробництво уявляє собою як правило цех з декількома ДП. Об’єктом автоматизації є комплекс під назвою «ДП». Цей комплекс поділяється на:

А) Дільниця прийому та завантаження шихтових матеріалів;

Б) Сама ДП;

В) Блок повітрянагрівачів.

2. Задачі автоматизації на дільниці прийому та завантаження шихтових матеріалів.

Задача автоматизації залежить від прийнятої технологічної структури дільниці. Для ДП розрізняють три основні типи технологічних структур:

1) Бункерна естакада, вагон-ваги, завантаження в піч скіпами. Для цієї структури основними задачами контролю і автоматизації є

А) Ідентифікація типу бункеру і типу матеріалу

Б) Автоматизація процесів дозування із заданого бункеру заданого матеріалу в заданій кількості до вагону-вагів

В) Автоматизація дозування коксу з корекцією по вологості.

2) Транспортерна система завантаження матеріалів в скіпи і скіпова система завантаження в ДП. Це сучасна технологічна структура, яка дозволяє повністю автоматизувати процес дозування і завантаження шихтових матеріалів у піч.

3) Транспортерна система передачі шихтових матеріалів від бункерів і транспортерна система завантаження в ДП. Це є сучасне технологічне рішення і всі нові доменні цехи базуються на такій структурі.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ЗАВАНТАЖЕННЯ ШИХТОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Всі шихтові матеріали в ДП завантажуються в певній послідовності. Мінімальна порція матеріалу – скіп (5-40 т). Розділяють скіпи коксу і агломерату (залізорудна частина). Позначають ці скіпи: К (кокс) та Р (агломерат). Послідовність з чотирьох скіпів складає подачу. Із цієї подачі два скіпи рудні, два – коксові. Чередування різних типів скіпів подач є регулюючий вплив (РКРК, РРКК, КРКР). Приблизно 11 подач складають цикл. Тип подачі і послідовність подач в циклі складають програму.

ДП ЯК ОБЄКТ КЕРУВАННЯ

ДП є агрегат закритого типу, всередині якого підтримується надлишковий тиск до 2х атмосфер. Всі процеси відбуваються в часі і в просторі печі (об’єкт з розподіленими параметрами). Тому оскільки агрегат закритого типу то і регулюючий вплив обмежений як по кількості так і по точках його прикладення. Тому в ДП регулюючий вплив поділяють на регулюючий вплив «зверху» та «знизу».

ДП як об’єкт має по різним каналам різні статичні і динамічні властивості.

Вихідна величина

Вхідна величина

гарячого дуття

Положення поворотної заслони холодного дуття

20 с

80 с

Вологість дуття

Витрати пари, яка додається

45 с

135 с

Тиск колошникового газу

Положення заслони дросельної групи газоочистки

3 с

32 с

Зміст Si в чавуні, %[Si]

дуття

1 год

5 год

ДП як об’єкт регулювання є інерційним агрегатом і тому потребує стабільних параметрів всіх вхідних впливів.

КОНТРОЛЬ І АВТОМАТИЧНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ТИСКУ КОЛОШНИКОВОГО ГАЗУ

Тиск колошникового газу є сильнодіючим регулюючим впливом, оскільки при підвищенні газів на колошнику збільшується кількість газів печі і зменшується підпираючи сила дуття на схід шихти. Тиск колошникового газу є одним з основних регулюючих впливів і його величина залежить від режиму роботи печі. Тому тиск колошникового газу міряється трьома типами манометрів:

1) Манометри ремонтних робіт (0-30кПа);

2) Манометри, що працюють в легкому режимі роботи печі (30-90 кПа) (надлишковий тиск);

3) Манометри робочого режиму (90-250кПа).

Тиск колошникового газу вимірюється в районі колошника на відстані 200-300 мм від верхньої кромки за допомогою труби діаметром 200 мм. Імпульсні лінії цих дифманометрів періодичну у автоматичному режимі продуваються азотом підвищеного тиску. Перехід на показання кожного з цих манометрів означає зміну статичних та динамічних параметрів об’єкту регулювання. Система повинна мати 3и набори параметрів об’єкта і регулятора. В сучасних системах програмно і автоматично контролер аналізую поточне значення тиску колошникового газу і порівнює з визначеним діапазоном:

0-24 кПа Тоб1, tоб1, Коб1

24-90 кПа Тоб2, tоб2, Коб2

90-250 кПа Тоб3, tоб3, Коб3

Структура системи контролю і автоматичного регулювання тиску:

Дросельна група уявляє собою газоочисний агрегат, який складається із трьох великих дроселів (поворотних заслон діаметром 500-1500 мм) і однієї регулюючої малої заслони (д. 200-400 мм).

На зустріч потоку газів перед заслонами через форсунки подається вода 5-6 атм. За рахунок цього відбувається тонке очищення колошникового газу. Дросельна група призначена для очистки газу, регулювання тиску КГ і для скиду тиску КГ.

Замість дросельної групи ставлять турбіну.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КОНТРОЛЮ І РЕГУЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАВАНТАЖЕННЯ І РОЗПОДІЛЕННЯ ШИХТИ НА КОЛОШНИКУ

1)засипні апарати ДП

На ДП застосовують два класи завантажувачів – конусні та без конусні (лоткові). Конусні бувають двохконусні та трьохконусні.

Конусні механізми мають приймальну воронку з обертаючим розподілювачем шихти, малий конус, міжконсний простір та великий конус.

ОРШ включає приймальну воронку, малий конус та електричний двигун.

Tермопари розташовані по периметру печі над фурмами, міряють температуру над рівнем засипу та під ним. Ще по одній термопарі розташовано в чотирьох трубах газовідводу.

Для ефективного протікання доменної плавки необхідно визначати розподілення газового потоку по січенню колошника і в залежності від характеру цього розподілення визначати сектор колошника, де є більше газового потоку і сектор, де є менше газового потоку. Після цього необхідно той чи інший матеріал (рудна частина, кокс) завантажити в ці сектори: де більша температура туди Р, де менша – К.

2) алгоритм визначення розподілення матеріалів

Система контролює температуру по периметру колошника над рівнем засипу та під ним, тобто

Потім визначається середня:

Далі визначаються різниці температур як

Серед цих різниць визначають мінімальні та максимальні: .

Потім визначають відповідні номери секторів з мінімальними та максимальними різницями.

3) Структура САК і Кер завантаженням і розподіленням матеріалів на колошнику.

КОНТРОЛЬ ШВИДКОСТІ СХОДУ ШИХТИ

Одним з найважливіших параметрів, по якому оцінюють інтенсивність роботи печі є швидкість сходу шихти, тобто як швидко шихта опускається в печі. Контроль швидкості сходу і рівня засипу реалізується за допомогою електромеханічних зондів або радарним способом. Найбільш розповсюдженими є електромеханічні зонди. Електромеханічний зонд уявляє собою металевий диск д.0.5 м, в центрі якого приварена штанга д.50 мм, до неї закріплений трос. Трос йде через конуса на барабан лебідки, який з’єднаний з ЕД, працюючим в режимі балансу. Нульовий рівень зонду на 1м менше великого конусу.

За допомогою цих систем контролюється швидкість сходу, але ця швидкість сходу залежить від перепаду тисків по висоті печі. Розрізняють верхній перепад , нижній перепад і повний перепад.

Тиск всередині шахти контролюється через відбірну трубу д.100 мм із продувкою азатом через годину-дві.

В системі АК і Р швидкості сходу шихти безперервно контролюється швидкість опускання стовпа шихти (зонди, радарні датчики) і перепади тиску (. В системі для даного типу печі є задані значення цих параметрів. Система з певним періодом порівнює поточні та задані значення цих параметрів і при їх відхиленні виробляє регулюючий вплив «зверху» (тиск колошника) та «знизу» (параметри дуття: температура, тиск). Таким чином структура системи АК і Р швидкості сходу шихти наступна:

КОНТРОЛЬ І АР ПАРАМЕТРІВ ДУТТЯ

1) Характеристика дуття ДП

Дуття ДП – це ті компоненти, які вдуваються в піч в газо образному стані: повітря, яке складається з 0.209[O2] та 0.791[N2]; кисень низького тиску, який виробляється на спеціальних блоках розділення повітря (5 кПа); водяна пара (природна і додаткова); природний газ, або мазут, або ПВК (ПУТ) (це замінники коксу).

Для керування процесом плавки необхідно вдувати в піч дуття заданого хімічного складу і заданої температури. Кисень і водяну пару вдувають в повітря – дуття разом з ним нагрівають і подають в піч. Природний газ, мазут або пил подають окремо через окремі фурми. Параметри дуття є дуже швидковпливові тому треба їх контролювати та регулювати.

2) Контроль і автоматичне регулювання параметрів дуття.

Гаряче дуття одержують шляхом пропускання холодного дуття через повітрянагрівачі (каупери). Повітрянагрівач є агрегат регенеративної дії (періодичної дії). Дуття на виході повітрянагрівача має температуру, значно перевищуючу задану. По мірі продувки через ПН холодного дуття відбувається охолодження ПН і зниження температури дуття.

Контроль температури гарячого дуття виконується за допомогою спеціальної установки, яка змонтована на трубопроводі ГД за 1.5-2 м до кільцевого колектору.

Установка для контролю температури ГД уявляє собою спеціальну трубу зі шлюзовою камерою з системою клапанів, сальників і термопарою ТПР в захисному кожусі.

САР температури ГД:

При переводі ПН в режим дуття в систему поступає сигнал про відкриття клапану ГД ПН. По цьому сигналу система повністю відкриває поворотну заслону на by-passі ГД. Після цього (повного відкриття) вмикається система АР і К, на вхід якої поступає постійне відхилення, весь час видає регулюючий вплив на прикриття поворотної заслони by-pass’у до тих пір, поки він повністю не закриється. Сигнал по закритті поворотної заслони by-passа є сигналом для переводу на інший ПН і відключення САР.

Контроль і автоматичне регулювання змісту кисню в дутті.

Атмосферне повітря має О2 =20,9%. збагачують дуття киснем додаючи О2. Для інтенсифікації доменної плавки атмосферне повітря збагачують киснем 25% реальне повітря має вміст кисню 20,9%. Для збагачення дуття на спеціальних блоках розділення повітря на складові частини: азот, кисень, інертний газ. Розділення  відбувається за рахунок охолодження до -(180-185)0С і зрідження кисню, азоту, інертних  газів за рахунок різності температур зрідження.

Частину кисню подають на конверторне виробництво збільшуючи тиск до 20 атм. А частину направляють на збагачення дуття, кисень на збагачення іде 5 кПа (низький і цей кисень подають на турбоповітр.)

Структурна схема автоматичного контролю і регулювання змісту кисню в дутті:

х.д. - холодне дуття

КПОП - комплексний повітроочищувальний пристрій (фільтр)

ЕК -  електромагнітний клапан   

ВМ - виконавчий механізм

ГА – використ. магнітні властивості кисн

Сучасно турбоповітродувка - турбіна на яку подаються пара 40 атм

При зникненні розрідження у турбоповітродувки система автоматично ЕК закриває подачу кисню, відчиняє продувку свічу і відчиняє подачу азоту в патрубок подачі кисню для запобігання виходу з ладу віщі нового фільтру.

САР регулятор вологості дуття

Вологість дуття – кількість водяної пари яка міститься у атмосферному повітрі. Вологість вимірюється в абсолютних величинах, в масових абсолютних, або об’ємних

масова

об’ємних

Відносна вологість вимірюється в процентах або в долях і визначає степень досягнення до стану насиченості водяного пари

Маємо 1м3 повітря

Кількість  вологості завісі від Т,0С; P,Па

При досяганні max насиченості парою m max 

Відносна вологість

Насичення вод-пари залежить від  t і P і mmax дивитися по таблицям

Але в САР використати абсолютну повітряну вологість

Для  в дуття подають водяну пару перед нагрівом дуття

Вологість завжди тримають на max рівні

Система контроль вологості порівнюється із задан. і для  стабілізації контролю параметрів пари t,P. І якщо ці паром є критичний то система перекриває подачу пари. Відстань від точки подачи пари і контролю вологості має бути не менше 15 Ду

Волога попадання у ДП з t=20000C розлаг. на    і стабілізує роботу печі, але потребує багато тепла тобто треба міняти t дуття


АВТОМАТИЗАЦІЯ СТАЛЕПЛАВІЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

АВТОМАТИЗАЦІЯ МАРТЕНІВСЬКИХ ПІЧЕЙ

Мартенівська піч – це є агрегат періодичної дії, в якому ТП складається із наступних стадій:

  1.  Заправка;
  2.  Завалка;
  3.  Прогрів;
  4.  Залив чавуну;
  5.  Доводка;
  6.  Випуск

В кожному з цих періодів в МП повинен забезпечуватись певний тепловий температурний режим. Тому на весь період плавки треба мати або певну програму зміни теплового температурного режиму, яку розраховують раніше, або розраховувати цей режим в темпі процесу.

В кожному з цих періодів певний тепловий режим забезпечує САК і Р.

Конструкція МП:

САК і Р процесу спалювання палива в МП

САК і Р процесу спалювання палива працює в комплексі з наступними системами:

  1.  САР кількості природного газу;
  2.  САР кількості кисню;
  3.  САР кількості мазуту.

Маючи інформацію з цих трьох систем, САР процесу спалювання визначає і підтримує таку кількість повітря, яка б забезпечувала ефективне спалювання всіх типів палив.

САР процесу спалювання працює згідно з формулою:

 

Це значення зрівнюється з поточним, яке визначається по аналізу підходящих газів.

САР тиску

Тиск в МП контролюється на своді печі за допомогою імпульсних трубок ø50-100 мм. Плюсова опускається в свод, мінусова – над сводом. Це робиться для того, щоб скорегувати мінусовий імпульс на температур своду і геометричний напір (різниця тиску за рахунок різниці висоти).

Тиск в МП підтримується на рівні 30-60 Па (надлишковий), а його конкретна величина встановлюється такою, щоб на рівні підвіконня вікон МП був нульовий тиск. Це робиться для того, щоб не було затягування холодного повітря чи вибивання гарячого через вікна.

Регулюючий вплив цієї системи реалізується через переміщення шиберу в димовому борові перед трубою.

СА реверсу, або перекидання клапанів

По мірі нагріву регенератора МП весь час необхідно контролювати температуру його насадки. Тому що інколи бува настільки висока температура диму або довгий період нагріву, що верхній ряд насадки може плавитись.

Контроль цієї температури відбувається за допомогою пірометра, який візується на верхній ряд насадки і показання його поступають на спеціальний обчислювальний блок, який обчислює інтеграл від цієї величини по часу:

Для конкретної печі, конкретного регенератора і режиму встановлюється максимальне припустиме значення Априп. Якщо ця величина досягнута, то дається імпульс на перекидку клапанів. Іноді це називається інтегральне реле часу.

Щоб не було «перехлопування» (дуже частої перекидки), в цей пристрій вводиться обмеження на час інтегрування, тобто час нагріву (дес. 5 хв.)

АВТОМАТИЗАЦІЯ ДУГОВИХ ЕЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВІЛЬНИХ ПІЧЕЙ

Загальна характеристика

ДЕП використовують тепло електричної дуги як правило трьохфазного змінного струму від 380 і більше В.

Електродуговий процес виплавки сталі одержав розповсюдження завдяки можливості вести плавку на 100% металобрухті. На ДЕП можна виплавляти будь-які марки сталі.

Технологія виплавки сталі в ЕДП

Весь процес плавки поділяється на періоди:

  1.  Заправка.
  2.  Завалка шихти
  3.  Розплав шихти
  4.  Окисленні (кипіння розплаву)
  5.  Відновлювання (розкислення)
  6.  Випуск

У всіх цих технологічних періодах виконуються певні технологічні операції. Всі ці технологічні етапи з точки зору керування діляться на два основних етапа:

1) Період розплаву (починаючи з третього періоду). Іде етап керування електричним режимом печі.

2) Періоди окислення, відновлення – керування тепловим режимом печі.

Перший етап керування електричним режимом печі полягає в тому, що система автоматичного керування повинна контролювати електричні параметри печі, підтримуючи максимальну потужність на кожному електроді (забезпечуючи тим самим мінімальний час розплаву). При цьому система постійно ліквідує короткі замикання в електричній ланці кожного електроду. При к.з. задача системи швидко підняти електрод і відновити електричну дугу. В цей час в системі працюють регулятори положення електродів. (регулятори струму дуги).

Після повного розплаву шихти електроди знаходяться над розплавом, електричні дуги стають відкритими і значна кількість починає передаватись футеровці печі. Для запобігання перегріву футеровки система починає зменшувати електричну потужність шляхом переключення ступіней пічного трансформатора.

  

Розглянемо однолінійну електричну схему ДЕП.

За допомогою трансформаторів струму і напруги контролюють електричні параметри схеми на високій та низькій стороні. Виходи цих трансформаторів є інформацією для системи керування, крім того до системи керування подаються сигнали о температурі футеровки, температурі металу, параметри кисню на продувку, параметри природного газу як відновлювача і параметри сипучих матеріалів (тип, вага) та феросплавів.

Розглянемо схему підводу електричного струму на низькій стороні

1. Шина трансформатора; 2. Гнучкі кабелі. 3. Трубошина. 4. Штанга електроду.
5. Електропривід. 6. Електрод.

Структура системи автоматичного керування електричного і теплового режиму печі

Для керування електричним режимом печі система має свій контур, підсистему, основним елементом якої є регулятор струму дуги електрода, але найчастіше використовується діфференційний регулятор. Регулятор струму дуги використовує інформацію або сигнал трансформатора струму на низькій стороні, порівнює його з заданою величиною струму і видає імпульс на переміщення електроду вверх або вниз. Регулятор струму має недолік. Він не забезпечує автоматичний початок роботи печі, тому що він переміщую на початку електрод вниз до тих пір, поки він не удариться об шихту. Щоб запобігти цьому використовуються диференційний регулятор дуги, який автоматично регулює величину (А), яка є величиною урахування як струму дуги, так і напруги:

.

Тому при переміщенні електроду, в момент торкання електродом шихти, зявляється величина Uд, яка різко зменшує швидкість переміщення і регулятор зупиняє переміщення електроду і оскільки струм практично дорівнює струму к.з., регулятор починає підіймати електрод і в момент підйому виникає електрична дуга. І в електричному режимі цей диференційний регулятор підтримує величину А шляхом переміщення електроду.

В період регулювання електричного режиму потужність печі і секція максимальна, це забезпечую найшвидший розплав.

На другому етапі керування тепловим режимом печі змінюється завдання диференційному регулятору, і починаю працювати регулятор стабілізації температури футеровки. Сигналом для цього регулятора є сигнали термопар, які закладені в футеровці в декількох місцях. Значення температури із всіх вибирається максимальне і по ньому ведеться формування сигналу , і регулятор формує регулюючий вплив на переключення секцій трансформатора. Після переключення секцій величина  доводиться до нуля диференційно.

САК електричного режиму

Керування електричним режимом полягає у підтримці електричної дуги таким чином, щоб в кожний даний момент електрична потужність відповідала даному технологічному періоду. Це реалізується за допомогою двох регулюючих впливів:

  1.  Переміщення електродів вверх/вниз (регулятор положення електродів).
  2.  Перемикання ступіней пічного трансформатора.

Ступені пічного трансформатора визначають максимальну напругу, яка подається на електроди і відповідно потужність, а регулятор переміщення електродів визначає струм дуги в межах заданої потужності.

В якості інформативних параметрів для цих двох систем є величина напруги, яка міряється трансформатором напруги і величина струму, яка міряється трансформатором струму на низькій стороні, а також положення перемикача ступіней трансформатора.

Структура системи:

ПТ – пічний трансформатор; АРПЕ – автоматичний регулятор положення електродів;
ПСТ – перемикач ступіней трансформатора; ПН – перетворювач напруги;
ПС – перетворювач струму.

Струм, який подається – трьохфазний.

Електроди печі підключені до трьохфазного струму по схемі «трикутник» без нульового проводу,  і дуга виникає під дією напруги між електродами через металеву шихту, тому в якості регуляторів положення електродів використовується диференційний регулятор, який стабілізує величину . Регулятор враховує і наявність напруги дуги, і наявність струму. Це дозволяє плавно регулювати переміщення електродів і запобігати їх поломці.

В другому технологічному періоді, після проплавки металевої шихти, дуги починають горіти над розплавом. Вони стають відкритими і основний потік тепла іде на футеровку. Температура футеровки вимірюється в декількох точках і порівнюється з максимально припустимою. При перевищенні чи досягненні припустимого значення спеціальний пристрій видає сигнал на перемикач ступіней трансформатора і він починаю знижувати потужність печі, щоб не допустити перегрів футеровки. В цей же період починається продувка киснем, яку контролюють і регулюють спеціальні контури контролю та регулювання витрат і кількості кисню. На деяких печах є також контур контролю та регулювання тиску в робочому просторі печі підчас продувки.

АВТОМАТИЗАЦІЯ КОНВЕРТЕРНОГО ВИРОБНИЦТВА

Структура конвертерного виробництва

Міксерне відділення

Структура, технологія, накопичення і осереднення параметрів чавуну

Міксерне відділення має один або два міксери. Міксер – це ємкість, яка розрахована на зберігання 2500-3500т чавуну. Має форму барабана, в центрі якого є дві цапфи і електричний привод.

Крім того, в міксерному відділенні ще знаходяться залізничні ваги для автоматичного контролю кількості чавуну, який прибуває з ДП. Ці ваги автоматизовані, вони зважують лафет разом з ковшом та чавуном при наїзді на них. Потім кран виливає чавун в міксер і ваги зважують порожній ковш разом з лафетом.

В міксері чавун накопичується і крім того відбувається його осереднення по температурі і хімічному складу. Це пов’язано з тим, що навіть з однієї печі чавун може мати різний хімічний склад в 2х або 3х ковшах за один випуск.

Контроль і автоматичне регулювання параметрів міксеру

В міксері автоматично контролюються:

1. Температура чавуна перед заливкою в міксер.

2. Температура чавуна після зливу

3. Хім. склад чавуна, який заливається і який виливається.

4. В міксері контролюється температура кожуху міксера в 25-40 точках. Цей контроль відбувається з сигналізацією, необхідною для запобігання прориву чавуна. Контроль кожуху відбувається за допомогою термопар, встановлених на поверхні кожуху в різних точках.

На міксері контролюється також кутове нахилення міксеру, температура в верхній частині міксера біля отвору, і ця температура стабілізується шляхом подачі і спалювання коксового газу. Працюють дві системи:

  1.  Співвідношення коксовий газ-повітря.
  2.  Стабілізація температури.

Контролюються також параметри коксового газу та повітря.

Задача керування міксерним відділенням: щоб в кожний даний момент забезпечити подачу чавуну в конверторне відділення в заданій кількості і з заданими параметрами (хім. склад і температура).

Конверторне відділення

Тут встановлені 1, 2 або 3 конвертора певної ємкості, які обладнані системами подачі сипучих матеріалів (горизонтальний тракт, вертикальний тракт), системами подачі і вдування кисню, а також системою газовидалення і очищення.

Технологія конвертерних плавок

Конвертерна плавка складається із технологічних операцій:

  1.  Торкретування (заправка футеровки)
  2.  Засипка вапна і завалка металобрухту.
  3.  Заливка чавуну
  4.  Продувка
  5.  Повалка для взяття проби на хім.. склад і контроль температури

Після повалки визначають, якщо хім.. склад по змісту вуглецю і температура відповідають заданим, наступає

  1.  Випуск

Якщо хім.. склад і температура не відповідають заданим, то відбувається додувка з корекцією по хім. складу.

Методи керування конвертерною плавкою

Весь процес керування конвертерною плавкою ділиться:

  1.  Період статичних розрахунків плавки.
  2.  Оперативне або динамічне керування процесом плавки.

Перед кожною плавкою оператор робить статичні розрахунки плавки на задану марку сталі, в результаті цього розрахунку визначається:

  •  кількість металобрухту і яких класів;
  •  кількість чавуну з заданими параметрами;
  •  кількість вапна і періоди його подачі;
  •  загальна кількість кисню, який треба продути, щоб одержати задану марку сталі.

Згідно з одержаними результатами розрахунку оператор керує процесом підготовки і проведення плавки, тобто до конвертора подається металобрухт заданої кількості, чавун, вапно. Після початку продувки оператор задає завдання локальним системам автоматичного регулювання, які підтримують заданий режим продувки, при цьому задіяні локальні системи автоматичного контролю і регулювання:

  1.  СА позіціювання кисневої фурми (задача – встановити фурму в задане положення).
  2.  САК і Р процеса охолодження кисневої фурми

САК і Р режиму охолодження контролює тиск і витрати води на вході і виході фурми, а також різницю  між входом води і виходом: , і по  визначає момент початку прогару фурми. Прогар фурми починається з мікро тріщин, вода починає прориватись. Якщо  перевищує 5-8°С, то треба звернути увагу, але кращє замінити фурму.

  1.  САК і Р параметрів кисню на продувку, а саме контролюються: тиск, температура, витрати і хім. склад. Витрати автоматично регулюються на заданому рівні. Програма зміни витрат кисню на продувку встановлюється згідно статичних розрахунків.

Найбільш ефективно встановлювати програму в динамічному режимі керування, а саме зміна положення фурми і витрат , корегувати в процесі продувки по оперативним даним про стан розплаву. Поточна кількість вуглецю -

Перший спосіб оперативного визначення стану розплаву полягає в тому, що контролюється кількість СО, яка видаляється із конвертора.

Є початкове , та є . Тоді

Контролюючи кількість вуглецю, видаляємого з поточними газами, ми можемо знати, скільки є вуглецю.

Згідно цього методу, необхідно контролювати кількість конверторних газів і зміст СО в них, вся проблема в методі контролю витрат.

Другий метод визначення стану розплаву є контроль температури і змісту вуглецю по інформації від падаючих датчиків.

Автоматизація тракту подачі сипучих матеріалів в конвертор і піч-ковш

В процесі плавки в конвертор необхідно подавати сипучі матеріали для наведення шлаку або охолодження, або збільшення кількості вуглецю. Для подачі сипучих матеріалів в конверторному відділенні встановлене устаткування вертикального та горизонтального тракту.

Горизонтальний тракт уявляє собою набір бункерів з дозатором або живлювачем, горизонтальним транспортером над бункерами і під бункерами. Кожний з цих транспортерів має свою перекидну скидуючу стеллу. Всі бункери специфіковані для вапна, графіту, плавикового шпату (СаФ2), окалини, феросплавів.

Керування горизонтальним трактом відбувається за допомогою системи дистанційного керування оператором. Видача матеріалів із бункерів заданого типу і кількості відбувається за допомогою вібраційних та стрічкових дозаторів, а кількість контролюється спеціальною ваговимірювальною воронкою.

Керування видачею матеріалів із бункеру горизонтального тракту і подачею їх на вертикальний тракт виконує оператор конверторної плавки знизу з пульта керування плавкою. У нього на моніторі мнемосхема горизонтального та вертикального трактів, тип матеріалу і стан конусного пристрою.

Керування вертикальним трактом може бути дистанційне чи автоматичне.

Автоматичне – після статичного розрахунку плавки оператор знає, який сипучий матеріал, скільки і коли треба подавати, в ковш або конвертор. Результат він може занести в САК вертикальним трактом або керувати дистанційно.

Автоматизація процесів охолодження і евакуації конверторних газів

В процесі продувки виділяється велика кількість пилу і конверторних газів, які мають температуру до 1800°С. при продувці пил та конверторні гази мають до 70% окислу заліза, до 17% вапна, і до 3% окислів кремнія. Фракційний склад: 65% пилу < 3 мкм, 7% - до 60 мкм, 29-30% - від 60 мкм і більше.

Конверторний газ: 85-90% - СО; 8-14% - СО2, 1.5-3% - О2, 0.5-2.5% - N2.

При евакуації конверторних газів виникають задачі:

  1.  Відбір тепла, охолодження конверторних газів.
  2.  Очищення від пилу
  3.  Утилізація СО.

Кількість конверторних газів за одну плавку – 70-120 куб/т.

Утилізація СО

Технологія утилізації СО залежить від способу відведення і використання СО, при цьому можливі три способи використання СО:

  1.  З повним опалюванням СО в конверторі. На початку газоходу при цьому кількість конверторних газів становить 3.7 м3 на кожний м3 СО, тобто різко збільшується об’єм конверторних газів, а значить треба збільшувати тракт відведення газу, а значить збільшувати матеріальні вклади.
  2.  Повне використання СО, тобто без опалювання СО, тобто коефіцієнт надлишку повітря , але при цьому ми маємо отруйний та вибухонебезпечний газ, тому основні вимоги до газовідводячого тракту: він повинен бути герметичним і не допускати наявність кисню в тракті, при цьому використовується сухе очищення газу, газ збирається в спеціальні газгольдерні ємкості, а потім використовується по призначенню як горючий газ.
  3.  З частковим опалюванням конверторних газів. При цьому способі частково допалюється СО, а частина, яка залишилась, очищується та допалюється на свічі. При цьому способі очищення газів є мокрим, і при цьому витрачається мінімум матеріальних вкладів на тракт евакуації газу.

Останній спосіб може бути реалізован по двом варіантам:

  1.  З коефіцієнтом надлишку повітря .
  2.  .

Перший спосіб характерний тим, що з конверторних газів ми маємо 12-20% СО. Така кількість СО в газах не горить, тому його викидають в атмосферу.

При другому способі  підбирається шляхом піддму спідниці конвертора на певну висоту.

Цей спосіб має переваги, оскільки сам спосіб автоматично герметизує (забезпечую відсутність кисню в газовідводящому тракті). Розглянемо цей процес. Для цього відобразимо графік швидкості окислювання СО підчас продувки. Ця швидкість змінюється від 0.1 до 0.5.

На початку продувки температура розплаву низька і швидкість складає 0.1, а кількість СО значно менша кількості повітря, потім кількість СО зростає. Момент ,  стає <1, О2 в момент  практично 0, а іде трошки СО.

При  в підходящих газах є певна кількість СО, повністю відсутній кисень, певна кількість СО очищується і спалюється в кінці плавки знову наступає період коли СО~0, зявляється СО, СО2, N2, О2.

В кінці та на початку забезпечується  відсутність О2 в газотракті, тому що може бути вибух. Таким чином, при частковому спалюванні ми маємо вибухобезпечний режим.

Тому в проектах сучасних конверторних цехів використовують дві технології евакуації газів: з повним допаленням СО і сухою очисткою конверторних газів за допомогою електрофільтру. Та другий спосіб – без опалювання СО, сухою очисткою за допомогою рукавних тканевих фільтрів і накопиченням конверторних газів в газгольдерах.

Утилізація тепла конверторних газів

При повному або частковому опалювання СО до фізичного тепла конверторних газів додається ще тепло від спалювання СО, при цьому температура конверторних газів може досягати 1800°С і більше. Це тепло використовується для одержання пари в спеціальних котлах-охолоджувачах. ОКГ 400 – цей котел барабанного типу з тепло сприймаючими секціями радіаційного або радіаційно-конвективного типу. Ці секції уявляють собою пакети труб діаметром ¾ дюйма або 1 дюйм. Ці секції розташовані в газоході над конвертором (радіаційні секції). На деяких котлах є секції ще в опускному газоході, які називаються конвективними.

Котел має розміри 8*3 (диаметр*висота), виробляю до 40 т пари на годину з тиском до 40 атм.

Параметри котла:

  1.  Кількість конверторних газів .
  2.  Продуктивність по пару 370 т/год.
  3.  Температура газів після котла 1000°С.
  4.  Суммарна поверхня секцій 1240 м2.
  5.  Тиск 40 атм.
  6.  Температура 520°С.

Оскільки тепло виділяється тільки під час продувки, то котел працює в піковому режимі, і щоб його секції не отримали термічного удару в проміжку між продувками спалюється природний або коксо-доменний газ для підтримки мінімального теплового стану.

Оскільки котел працює в піковому режимі 15-20 хв., за цей період він виробляє велику кількість пари, яку не можливо разом реалізувати, тому ця пара подається на спеціальний енергоблок, де накопичується в спеціальних паро акумуляторах Рутса. Дія цих акумуляторів заснована на залежності температури кипіння води від тиску.

Автоматизація ОКГ-400

Структура котла:

  1.  барабан котла; 2 – фільтр; 3 - циркуляційний насос; 4 – радіаційні секції; 5 – кесон; 6 – спідниця; 7 – конвертор; 8 – під’ємний газохід; 9 – опускний газохід.

САК і Р параметрів котла

Система повинна автоматично при різних навантаженнях на котел підтримувати нормальну роботу котла. Для цього система має декілька контурів контролю і регулювання:

  1.  К і Р рівня води в барабані.
  2.  К і Р змісту солі у воді в барабані.
  3.  К і Р стабілізації температури води підкачки в проміжках між продувками.
  4.  К і Р тиску в барабані котла в проміжках між продувками.

Самим складним є контур контролю рівня води в барабані. Для цього контру використовується трьох імпульсна схема формування регулюючого впливу. Це обумовлене тим, що коли різко зменшується виробництво пари, то вода в котлі починає її сприймати і рівень починає набухати.

Система контролю і автоматичного керування процесом евакуації конверторних газів

Розглянемо технологію мокрого очищення конверторних газів при їх евакуації. Мокре очищення полягає в тому, що вторинне охолодження і осадження частинок пилу відбувається в скруберах або соплах Вентурі за допомогою води.

Розглянемо схему евакуації конверторних газів, яка використовується на Азовсталі.

1 – конвертор; 2 – спідниця; 3 – кесон; 4 – опускний газохід; 5 – сопло Вентурі зі змінним прохідним січенням. Січення змінюється переміщенням конусу, щоб забезпечити стабільний перепад тиску на соплі при змінній кількості конверторних газів; 6 – друге сопло Вентурі, в якому прохідне січення регулюється поворотною заслоною, для підтримки стабільного тиску в спідниці над конвертором; 7 – краплепилевловлювач; 8 – димосос (ексгаустер); 9 – свіча для спалювання конверторних газів.

У цій технології необхідно автоматично контролювати і регулювати:

1. Тиск в спідниці над конвертором.

2. Температуру конверторних газів перед і після опускного газоходу.

3. Тиск і витрати води, яка подається на опускний газохід.

4. Автоматично регулювати кількість води в опускному газоході у співвідношенні з кількістю конверторних газів.

5. Кількість конверторних газів.

6. Контроль і регулювання перепаду тиску на першому соплі Вентурі. Регулювання ведеться шляхом опускання конусу. Стабілізація перепаду необхідна для ефективного очищення конверторних газів при зміні їх кількості.

7. Контроль і регулювання тиску в спідниці. Відбувається шляхом зміни положення поворотної заслони на другому соплі Вентурі.

На всіх агрегатах контролюється і стабілізується рівень шламових вод.

Автоматизація агрегатів і процесів позапічної обробки сталі

В сучасній металургії процес одержання сталі заданої марки і заданої температури відбувається у декілька стадій:

1. Одержання розплаву з заданою кількістю вуглецю, заданої температур в конверторі.

2. Доведення розплаву до заданої марки сталі шляхом обробки розплаву в ковші. Ця стадія відбувається на агрегатах різного типу (установках аргонної продувки, установках комплексної доводки сталі УКДС), в піч-ковші, в вакууматорі.

3. Підігрів готової сталі до заданої температури для забезпечення безперервного розливу. Підігрів може відбуватись хімічним шляхом, або найбільш ефективним способом – електричною дугою в установках ковш-піч.

При позапічній обробці виконуються наступні технологічні операції:

  1.  Контроль параметрів розплаву: температури, хім. складу до і після продувки інертним газом.
  2.  Доведення хім.. складу розплаву до заданої марки сталі шляхом дозування і вдування в ковш сипучих порошків, а також дозуванням і подачею в ковш феросплавів та інших елементів для заданої марки сталі. Подача сипучих порошків відбувається за допомогою дозаторів і пневмокамерних насосів.
  3.  Розкислення шляхом подачі злитків алюмінію або спеціальної проволоки за допомогою трайд-апаратів.

Установки аргонної продувки і їх автоматизація

УАП уявляє собою комплекс устаткування наступних типів:

  1.  Стенд для сталь-ковша.
  2.  Продув очна фурма і механізми її переміщення.
  3.  Система газопроводів для подачі інертного газу та порошкообразних матеріалів.
  4.  Система бункерів з устаткуванням зважування, дозування та транспортування феросплавів та легуючих матеріалів.
  5.  АСУТП доводки сталі.

Технологія пічної обробки на УАП

Розплав із конверторного відділення у сталь-ковші спеціальним візком переміщується до установок аргонної продувки, потім краном встановлюється на стенд. В ковші заміряється початкова температура разовими термопарами, береться проба металу і подається в експрес-лабораторію. Поки йде контроль хім.. складу, по одержаній початковій температурі автоматично визначають метод зниження цієї температури.

Визначивши мінімальну температуру, опускається фурма і починається продувка інертним газом для осереднення по хім. складу і температурі.

Після продувки одержується результат експрес-аналізу, у оператора є завдання одержати задану марку сталі.

По цій інформації оператор або система визначає скільки та яких феросплавів і лігуючих треба добавити в ковш, щоб одержати задану марку сталі.

По результатам порівняння інформації про початкову температуру та хімічний склад, а також кінцеву температуру і хім. склад готової сталі, система визначає кількість сипучих матеріалів, порошків, їх вид які треба додати.

Після визначення ця інформація подається на екран дисплея і система видає рекомендації. Після затвердження оператором система їх реалізує. Далі йде знову продувка для перемішування та осереднення. Знову контролюється температура, береться проба та відправляється в лабораторію. При одержанні результату оператор/система рекомендує на скільки треба знизити/підняти температуру сталі в ковші, щоб подати сталь на МНЛЗ заданої температури.

Охолодження сталі може виконуватись трьома способами:

  1.  Охолодження до 3°С, продувка аргоном.
  2.  Охолодження до 5°С, подача в ковш металевої січки.
  3.  Якщо треба знизити більше, чим на 5°С, то подається сляб.

Після зниження температури до заданої одержується хім. аналіз, і якщо цей аналіз співпадає з заданим, то ковш передають на МНЛЗ.

При хімічному підігріві після обдування киснем треба обов’язково робити розкислення, воно робиться подачею алюмінієвих злитків або подачею алюмінієвої проволоки. Алюміній вступає в реакцію з О2 і переходить в шлак як Al2O3.

Таким чином, при автоматизації УАП повинні автоматично контролюватись та регулюватись наступні параметри:

  1.  Параметри розплаву: температура, хім. склад.
  2.  Параметри фурми: положення і установка на задану глибину.
  3.  Параметри аргону: температура, тиск, витрати.
  4.  Тип матеріалу, кількість, рівень, номер бункера з індикацією та сигналізацією.
  5.  Контроль, автоматичне дозування конкретного матеріалу з конкретного бункеру.
  6.  Процес транспортування дозованого матеріалу в ковш.

Для порошків дозування і транспортування відбувається одночасно за допомогою спеціальних пневмокамерних насосів. Цей насос уявляє собою агрегат, який складається з герметично закритого бункера, в який знизу під тиском подається інертний газ, який робить порошок псевдо зрідженим, тобто переводить в стан підвищеної текучості.

Установки комплексної доводки сталі в ковші УКДС

УКДС виконують ті ж самі технологічні операції і в такій же послідовності як і на УАП, тільки вони більш технологічно і технічно удосконалені.

Установки ковш-піч для позапічної обробки сталі

Є сучасними агрегатами для позапічної обробки. Вони дають змогу реалізувати всі потрібні операції позапічної обробки, включаючи і фізичний підігрів сталі в ковші електричною дугою, а також дотримуватись всіх екологічних норм за рахунок організованої евакуації підходящих газів і ефективної їх очистки.

Установка ковш-піч складається з пристроїв:

  1.  Стенд або камера для прийому сталь-ковша.
  2.  Спеціальні кришки на сталь-ковш з пристроями евакуації газів, із відповідними отворами для фурми, для контролю температури, для проволоки трайд-апарату, для трьох електродів.

Кришка насувається на ковш спеціальним гідравлічним механізмом і притискається на ковш, після цього вводиться фурма, електроди. Підключається тракт евакуації газів і починається процес позапічної обробки.

На установках ковш-піч автоматично виконується замір температури і взяття проби. Під кришкою ковша контролюється тиск і підтримується на заданому рівні, щоб не було підсосування атмосферного повітря.

Гази, які утворюються над ковшом, транспортуються за допомогою димососу, охолоджуються інертним газом і подаються на електрофільтр. Всі операції доводки виконуються аналогічно, єдина відміна – фізичний підігрів.

Є пічний трансформатор, є система контролю і автоматично регулювання електричних параметрів, є система переміщення електродів і система автоматичного регулювання потужності електричної дуги. Особливістю є те, що дуга закрита, вона відбувається під шаром шлаку спеціального хім. складу.

САК електричною потужністю реалізована у вигляді спеціалізованого регулятора, який підтримує параметри дуги таким чином, щоб якомога швидше реалізувати підйом температури до заданої.

АВТОМАТИЗАЦІЯ МАШИНИ БЕЗПЕРЕРВНОГО РОЗЛИВУ ЗАГОТІВОК (МБРЗ)

Технологія розливу. Задачі контролю та керування.

Сучасний безперервний розлив сталі ведеться на установках криволінійного типу. МБРЗ складається із таких конструктивних узлів:

  1.  Поворотний стіл на два сталь-ковша. Цей стіл уявляє собою стенд, в який може ставитись 2 сталь-ковша.
  2.  Проміжний ковш. Це ємкість, футерована всередині, яка дає змогу забезпечувати певний запас сталі підчас зміни ковшів.
  3.  Кристалізатор. Це прохідна виливка, яка охолоджується водою та коливається з певною амплітудою та частотою.
  4.  Секції опірних роликів.
  5.  Зона вторинного охолодження (ЗВО). Уявляю собою набір секцій з форсунками (повітряно-водяними). Таких секцій може бути до 12.
  6.  Тягнуча кліть.
  7.  Машина газової різки (МГР).

Технологія безперервного розливу полягає в тому, що всі марки сталі поділені на певні групи. Кожна група має свої параметри безперервного розливу:

  1.  Температура початку та кінця
  2.  Швидкість розливу (м/хв.)
  3.  Січення заготівки
  4.  Кінцева температура
  5.  Параметри ЗВО (витрати води та повітря на кожну секцію в залежності від групи марки сталі)

Задачі контролю та керування

В процесі розливу сталі на кожному конструкційному вузлі необхідно контролювати та автоматично регулювати певні параметри:

1. Поворотний стіл зі сталь-ковшем. Автоматично контролюють: температуру сталі в ковші, масу сталі в ковші, ступінь відкриття шиберного затвору сталь-ковша, кут і швидкість повороту стола, параметри аргону на охолодження шиберного затвору і параметри гідросистеми: тиск, температуру, витрати.

2. Автоматичний контроль та регулювання параметрів проміжного ковша. Це рівень, температура і швидкість (кількість металу) виливу металу на виході промковша.

3. Задача контрою і регулювання параметрів кристалізатора. Рівень металу у кристалізаторі, тепловий стан кристалізатора, параметри механізму качання (частота, амплітуда), контроль моменту присипання металу до кристалізатора (система попередження прориву металу), контроль і регулювання параметрів води на охолодження кристалізатора, контроль і регулювання процесу змащування стінок кристалізатора.

4. Контроль і автоматичне регулювання ЗВО. Контролюються швидкість витягування і температура поверхні зливку на виході з зони. Автоматичне регулювання цієї температури відбувається шляхом подачі води і повітря на секції зони.

5. Задачі контролю і регулювання МГР.

Автоматизація комплексу сталь-ковш і промковш

При автоматизації цього комплексу розробляють:

  1.  Систему автоматичного позіціювання поворотним стендом. Ця система є електрогідравлічна, в якій використовується датчик кутового положення стенда (імпульсний). В системі задається кут положення стенду і швидкість переміщення.
    1.  Контроль і автоматичне регулювання положення шиберного затвору. Це електрогідравлічна система позіціювання, в якій задається площа отвору в %.

Крім того, контролюється маса металу в сталь-ковші, температура сталі (періодичний контроль змінними термопарами).

Пром-ковш – в ньому контролюється рівень (маса) і температура металу.

Система автоматичного керування комплексом сталь-ковш – пром-ковш.

Задача цієї системи – контролювати і автоматично стабілізувати рівень металу в пром-ковші при змінній швидкості розливки.

Розглянемо ці об’єкти детально і знайдемо диф. рівняння.

Розглянемо пром-ковш і зміну рівня в пром-ковші.

Для того, щоб знайти зміну , розглянемо сталь-ковш як об’єкт, в якому є два січення і запишемо рівняння Бернуллі для цього січення:

для першого січення       для другого січення

hвт - втрати

-коефіцієнт тертя в шибері;

fшибера – площа січення шибера.

Аналогічно рівняння можно записати і для стоку, але

Одержане рівння є диференційним нелінійним рівнянням не тільки від регульованої величини , але і від нерегульованої .

Всі об’єкти МБРЗ є нелінійними і взаємнозалежними по потоку металу. Тому необхідно намагатись підтримувати такий режим роботи машини, щоб він був стаціонарним, тому що будь-які збурення в цьому процесі дуже важко ліквідовуються системою.

Система автоматичного регулювання металу в пром-ковші

Дана система є одно контурною системою регулювання по відхиленню, і для такого складного нелінійного об’єкту ця система забезпечує нормальну роботу тільки в стаціонарному режимі.

1. Тензодатчики. 2. Тензоперетворювач. 3. Автоматичний регулятор. 4. Система керування шибером. 5. Шибер. 6. Задатчик рівню.

Автоматизація технологічних процесів в системі пром-ковш – кристалізатор

Ця система технологічно повинна забезпечувати стабільність рівню металу в кристалізаторі при змінній швидкості розливу. Тобто без зміни швидкості руху безперервної заготівки.

Для цієї технологічної системи реалізуються наступні задачі контролю та регулювання:

  1.  КіАР рівню металу в кристалізаторі.
  2.  КіАР параметрів коливання кристалізатора (амплітуда, частота).
  3.  КіАР теплового стану кристалізатора, який визначається по різниці температури води на вході та виході.
  4.  КіАР зусилля витягування злитка із кристалізатора.
  5.  КіА сигналізація (попередження) моменту прориву металу із кристалізатора.

Розглянемо першу задачу. Контроль і стабілізація рівню металу в кристалізаторі необхідні для забезпечення якісного протікання процесу кристалізації. Оскільки якщо при цьому стабільна і швидкість розливу, то процес кристалізації йде в стаціонарному режимі. В зв’язку з цим до контролю та регулювання рівня наступні вимоги:

  1.  Контроль з точністю не гірше +10 мм (є системи, які вимагають 5 мм).

В зв’язку з цим в останні час були розроблені датчики і системи контролю і стабілізації рівня.

Розглянемо об’єкт регулювання рівню металу в кристалізаторі:

Розглядаючи кристалізатор в січення 1, 2 як ємкість, яка має площу поперечного січення (S), висоту рідкого металу в кристалізаторі між 1 і 2 (), густину () можна сказати, що

Якщо розглядати  та  як величини, які визначаються рівнем металу в пром-ковші () і швидкості розливу металу (), то підставляючи значення  та , одержимо:

Виходячи з рівняння можна сказати, що структура ОР має вигляд

Виходячи із структури даного об’єкту треба відмітити, що ефективність стабілізації рівню металу в кристалізаторі може бути мала, якщо у нас система буде комбінованою, тобто регулювати або стабілізувати рівень не тільки по відхиленню, а і компенсувати збурення. Виходячи з цього, замалюємо структуру системи автоматичної стабілізації рівню металу в кристалізаторі з регулюванням по відхиленню та з компенсацією збурення:

Розглянемо передавальну функцію і структуру нашої системи.

Розглянемо передавальні функції кожного з цих складових системи:

- в прямій ланці

- можна уявити як інтегруюча ланка, ходом якої є швидкість розливу металу

Знайдемо передавальну функцію компенсатора, використовуючи рівняння повної компенсації

Реально система автоматичної стабілізації рівню металу в кристалізаторі виконується по такій структурі, але існує одна проблема – точне визначення .

Автоматичний контроль і регулювання теплового стану кристалізатору

Тепловий стан кристалізатора – це кількість тепла, яка дорівнює різниці між приходом тепла і виходом тепла із кристалізатора. Приход тепла – це приход рідкого металу t=1620°C. Другий приход тепла з охолоджувальною водою. Вихід тепла – це тепло на кристалізацію, це тепло, яке уходе із зливом, це тепло, яке виходить з водою із кристалізатора і витрати тепла в оточуюче середовище.

Задача системи не тільки контролювати поточний тепловий стан, а і регулювати його таким чином, щоб забезпечити з заданим рівнем кристалізацію безперервного злитку, який виходить з кристалізатора.

Тепловий стан кристалізатора контролюється в основному по різниці температури на вході та виході кристалізатора, по температурі і швидкості розливу металу з урахуванням січення металу, а також по температурі поверхні злитка перед та після ЗВО.

В останній час дуже ефективно розробляються та виконуються системи розрахунку контролю теплового стану, тобто маючи всі фізичні параметри металу, який розплавляється, а також контролюючи параметри безперервного розливу, складають рівняння охолодження і кристалізації металу, потім вирішують ці рівняння в темпі процесу. Знаходять степінь кристалізації заготівки на виході, розглядаючи кристалізатор разом з заготівкою як систему охолодження металевої заготівки з певними краєвими та початковими умовами.

Розглянемо рівняння, яке використовують для математичного опису процесу кристалізації і охолодження безперервного розливу.

- це функція, яка враховую долю твердої фази в двохфазній зоні кристалізації. Функція  підбирається емпірично, використовуючи залежності степіні кристалізації від теплоємкості металу (С) і коефіцієнту теплопровідності ().

Розглянемо структуру системи автоматичного регулювання теплового стану. Для таких систем на кристалізаторі безперервно контролюються параметри охолоджувальної води на вході і виході, швидкість розливу металу і його температура на вході і виході.

При контролі різниці температури води на вході і виході, цю величину порівнюють з заданою і при відхиленні збільшують або зменшують подачу води подачу води на кристалізатор, але в цій системі є контур компенсування збурень по швидкості розливу металу, тобто структура системи аналогічна структурі системи контролю та регулювання рівняю

Кількість води, яка б забезпечувала нормальний тепловий стан кристалізатора при максимальній швидкості розливу попередньо розраховується і ця система відповідним чином проектується.

Структура системи авт. контролю теплового стану кристалізатору

На практиці тепловий стан кристалізатору контролюють і оцінюють по різниці температур води на охолодження на вході і виході кристалізатора. Для того, щоб вважати, що тепловий стан кристалізатора нормальний, визначають певну задану різницю , де -температура води на виході, - температура води на вході. Потім порівнюють це значення з фактичним.

Ідея стабілізації теплового стану полягає в тому, щоб стабілізувати цю різницю на заданому рівні шляхом зміни кількості води, яка подається на кристалізатор.

Структура системи:

Такі системи вцілому забезпечують стабілізацію теплового стану, але не захищають від прориву, тому що локальне приварення фактично не змінює . Для контролю прориву металу використовують системи, в яких задіяно від 40 до 60 термопар по трьом-чотирьом ярусам кристалізатора з обігаючим контролем і визначенням середньої температури по кожному з периметрів і відхилень кожної термопари від нього.

Наступною системою, якою обладнаний кристалізатор, є система контролю та стабілізації зусилля витягування злитку з кристалізатора. Структура системи:

Система автоматичного регулювання процесом качання кристалізатора

В процесі розливки кристалізатор весь час повинен коливатись, коливання є кардинальним засобом попередження присипань, при цьому велику роль грає амплітуда і частота. Амплітуда може змінюватись від 2 до 20 мм, частота – 10-100 Гц.

Привід, який забезпечую таку амплітуду та частоту – електрогідравлічний або електромеханічний.

На сучасних МБРЗ ця система уявляє автономну систему, яка може забезпечувати не тільки амплітуду та частота, а і форму коливань.

Автоматизація ЗВО

Призначення ЗВО – довести кристалізацію злитку до повної при змінному січенні злитку і змінному січенні розливка.

Зона складається із декількох секцій. Кожна секція уявляє собою систему форсунок, які охоплюють певну частину злитку по всьому периметру. Через форсунки подають повітряно-водяну суміш. Це пояснюється тим, що необхідно забезпечити м’яке охолодження поверхні злитку і не допустити термічних напружень і розтріски.

Кожна секція ЗВО має свою САКіР подачі повітряно-водяної суміші для стабілізації поверхні злитку на виході з даної секції.

На більшості машин контролюють температуру тільки на виході з зони, а в кожну із секцій системою подається певна кількість повітряно-водяної суміші в залежності від швидкості розливу.

Особливість структури таких систем: система керування подачею води і повітря на охолодження побудована як система стабілізації витрат, завдання якій формується з урахуванням швидкості розливу і температури на виході з ЗВО.

Регулятор температури в цій системі працює як стабілізатор витрат води на рівні, який забезпечує підтримку заданої температури на виході ЗВО, а кількість повітря підтримується регулятором співвідношення вода-повітря.

Структура систем автоматичного керування процесом охолодження в секціях ЗВО

Для автоматичного керування процесом охолодження ЗВО використовують 3 методи:

  1.  програмне керування.
  2.  Автоматичне керування по відхиленню температури поверхні заготівки від заданої в кінці секції.
  3.  Автоматичне керування з використанням моделі процесу кристалізації і охолодження безперервного зливку.

Розглянемо структури систем автоматичного керування згідно описаним методам.

1. Структура системи програмного керування процесом охолодження.

В системах програмного керування використовуються експериментально одержані програми зміни кількості води на охолодження в залежності від групи марки сталі, січення заготівки і швидкості розливу.

2. Структура системи автоматичного керування охолодженням в ЗВО по відхиленню температури поверхні

При цій структурі на виході кожної зони встановлюють пірометри спектрального співвідношення, світовий (не реагує на пар). В залежності від температури, яку показує пірометр на виході конкретної секції, спеціальний корегуючий регулятор порівнює поточну температуру поверхні з заданою і по цьому відхиленню формує корегуючий сигнал регулятору стабілізації витрат води на цю секцію. Структура:

3. Структура системи охолодження з використанням мат.моделі процесу охолодження і кристалізації.

Мат.модель розробляється з використанням рівнянь теплопровідності і  кристалізації злитку. Проблема полягає в тому, щоб точно визначити параметри заготівки і теплофізичні параметри. Точність моделі визначається точністю контролю параметрів: температури, швидкості розливу, січення, хім.складу, а також від точності визначення теплофізичних параметрів. Структура:

Автоматизація процесів порізу безперервної заготівки

При автоматизації цього процесу вирішуються наступні задачі:

  1.  Знаходження оптимального плану розкрою безперервної заготівки.

Задача вирішується для критеріїв мінімізації витрат металу з обріззю. Для цієї задачі розроблено мат.моделі і ці методи програмуються для АСКіР МГР

  1.  Реалізація цього плану, тобто визначення конкретної довжини кожної заготівки.

Полягає в тому, щоб визначити на конкретному потоці безперервного металу точки початку і кінця заготівки.

  1.  Керування процесом відрізу цієї заготівки.

Всі три задачі вирішуються САК МГР.

Машина газової різки (МГР)

Це є агрегат, який виконує наступні функції:

  1.  Переміщення машини вздовж безперервної заготівки як самостійно, так і разом з заготівкою.
  2.  Контроль довжини заготівки, яку треба відрізати.
  3.  Керування процесом газової порізки по всій ширині.

Переміщення МГР контролюється як відносно рольгангу, по якому рухається заготівка, так і відносно самої заготівки. Це дає змогу визначити довжину заготівки і закріпити машину так, щоб різаки точно відрізали цю довжину. Контроль положення відносно рольганга відбувається за допомогою датчиків (імпульсних, фото). Відносно заготівки контролюється мірним роликом або за допомогою телевізійних радарних систем.

Автоматизація печей для нагріву металу перед прокаткой

Всі печі для нагріву металу ділять на два основних класа:

  1.  Камерні
  2.  Прохідні.

Камерні – це печі періодичної дії, які конструктивно уявляють собою камеру, футеровану всередині, в якій відбувається нагрів металу за рахунок спалення палива або електричної енергії.

Прохідні печі – це печі безперервної дії, в яких метал нагрівається, проходячи через піч. Прохідні печі по довжині мають декілька зон або секцій, в яких підтримується певний температурний режим. Розглянемо автоматизацію цих печей.

Автоматизація нагрівальних колодязів

Нагрівальний колодязь – це піч камерного типу, яка може налічувати 2 або 4 камери (комірки, ячейки), гідравлічно з’єднаних між собою по димовідводящому тракту. Нагрівальні колодязі можуть бути з однією центральною або верхньою боковою горілками. В нагрівальний колодязь садиться від 6 до 12 злитків вздовж бокових стінок, накривається кришкою та починається нагрів.

Конструктивно колодязь має трубопровід палива, повітря, рекуператор для підігріву повітря. Паливо і повітря подається в горілку, спалюється, утворюючи певний температурний режим камер, димові гази виходять через димові отвори внизу камери, та проходячи через рекуператор потрапляють в димову трубу.

Технологія нагріву

 

Нагрів злитків в колодязі відбувається як правило по двом періодам:

  1.  Підйом температури в комірці.
    1.  Томління – вирівнювання температури по січенню заготівки

Злитки можуть садовитись в колодязь по початковій температурі трьох типів:

  •  холодні;
  •  теплі
  •  гарячі

Коли температура комірки досягла заданої, починається період томління, потім починається поступово, задається температура регулятором, яка дорівнює заданій температурі поверхні злитку і починається вирівнювання температури по січенню злитка. Коли різниця температури центру і температури поверхні досягне 30-50°С зливки вважаються нагрітими і їх випускають.

Але існує проблема визначення або контролю температури поверхні та центру. Тому для визначення моменту закінчення процесу нагріву використовують декілька способів:

  1.  По часу в залежності від температури посаду злитка.
  2.  Використовується поняття середньомасової температури злитку і апроксимуючи зміну цієї температури як рішення диф.рівняння першого порядку . Температур злитку знаходять експериментально .
  3.  Використання повної мат.моделі нагріву злитків як теплотехнічного масового тіла.

На практиці нагрів злитків ведеться за допомогою САКіР, яка налічує такі контури:

  1.  КіАР температури комірки.
  2.  КіАР співвідношення паливо-повітря.
  3.  КіА стабілізації тиску.
  4.  Якщо повітря підігрівається в рекуператорі, ще є стабілізація температури стінок металевого рекуператора.

При контролі та регулювання співвідношення паливо-повітря є проблема в кількості повітря, тому в останній час використовують інформацію про склад на О2 та СО, яку одержують за допомогою твердо тільних сенсорних датчиків, які безпосередньо знаходяться у димовому тракті.

Тиск в комірці міряється в верхній частині камери, збоку або в кришці і регулюється за допомогою шиберу в димовому тракті.

Контроль і автоматичне регулювання термічних камерних печей

Термічні камерні печі бувають з викатним подом, або з верхньою кришкою, як колодязь. Термічні печі використовуються для обробки металу після прокатки. Це як правило відпуск.

Камерна термічна піч має дві групи комірок, які працюють як правило паралельно. При термообробці в камерних печах йде формування певного температурного розподілення по об’єму печі.

На деяких печах камерного типу спалювання палива відбувається в горілках інжекційного типу, паливо подається під тиском і воно інжектується в повітря для спалювання в заданому співвідношенні. Це співвідношення встановлюється вручну при певних витратах палива і вподальшому у всьому діапазоні витрат палива потрібне співвідношення підтримується.

Прохідні нагрівальні печі

Найбільш розповсюджені – методичні печі. Вони мають декілька зон і безперервний потік заготівок через піч, які з одного боку входять, а з іншого виходять.

Методичні печі ділять на:

  1.  Штовхальні
  2.  З крокуючими балками

Крокуючі балки дозволяють пропускати через піч будь-яку кількість заготівок.

Конструкція МП

В МП нагрів заготівок ведеться по двостадійному режиму. Тобто нагрів заготівок інтенсивний в зварювальних зонах до одержання заданої температури поверхні, друга стадія – томління, або вирівнювання температури по січенню по заданому перепаду ().

МП з точки зору нагріву має як переваги, так і недоліки. Переваги: безперервність, висока проізводительність

Недоліки: взаємозв’язок зон по температурі.

Керування зводиться до підтримки певного температурного розподілення по зонам печі, форма якого залежить від групи марки сталі і типу заготівок, які гріються.

У всіх зонах крім томильної нагрів ведеться з боків. Це робиться для того, щоб ліквідувати темні пятна від водоохолоджуючиз балок.

Автоматично контролюють і регулюють:

  1.  Температуру зони термопарою (ТПР), яка встановлюється на своді і опускається в зону на 200мм.
  2.  співвідношення паливо-повітря зі змінним коефіцієнтом надлишку .

Тільки в томильній зоні крім цих двох контурів контролюється і регулюється тиск. Тиск контролюється під сводом томильної зони і регулюється зміною положення шибера у борові після рекуператора.

МП є агрегатом, який обслуговує прокатний стан, тобто прокатний стан задає необхідну продуктивність і МП потрібно підлаштовуватись під продуктивність стану. Для цього є системи темпу прокатки (кількість прокатних заготівок в одиницю часу) для корегування температури розподілення заготівок в залежності від цього темпу.

Системи корекції по темпу прокатки двох типів:

  1.  З прямим контролем температури прокатки
  2.  З непрямим

Прямий – це підрахунок кількості заготівок, виданих з печі за одиницю часу. Ця кількість перетворюється в сигнал (4-20 мА).

Непрямий – відбувається або за рахунок контролю температури розкату після першої кліті пірометром спектрального співвідношення. Другий спосіб – контроль темпу прокатки. Це контроль температури поверхні заготівок в опалювальній зоні.

МП з крокуючими балками мають ще системи:

  •  керування крокуючими балками;
  •  систему слідкування за положенням заготівок.

Прохідні термічні печі

Призначені для термічної обробки листового прокату в потоці. Мають довжину 60-150 м.

ПТП складаються із зон (секцій). Секція ідентифікується єдиним температурним розподіленням і єдиним керуванням спалення палива і зміни температури.

САКіР температури та регулювання співвідношення має кожна секція а контроль та регулювання тиску об’єднують по декілька секцій.

Найбільш складною проблемою є визначення положення заготівки, листа по довжині печі.

На деяких печах камерного типу спалювання палива відбувається в горілках інжекційного типу, паливо подається під тиском і воно інжектується в повітря для спалювання в заданому співвідношенні. Це співвідношення встановлюється вручну при певних витратах палива і вподальшому у всьому діапазоні витрат палива потрібне співвідношення підтримується.

Валки охолоджуються водою.

Визначення положення валків необхідне для керування процесом термообробки, тобто реалізації часу перебування заготівки при певній температурі.

Прохідні термічні печі складаються із теплових секцій в кожній з яких реалізовані підсистеми контролю та регулювання температури і співвідношення паливо-повітря. Контур регулювання тиску реалізується як правило один для декількох секцій.

Секційні печі швидкісного нагріву

Ці печі є прохідними печами для нагріву круглих або квадратних заготівок для сортових шаропрокатних станів. Секційні печі гріють метал практично в 4-5 разів швидше, ніж методичні і мають специфічну конструкцію.

Конструктивно вони уявляють собою металевий стальний комплекс, футерований всередині. По формі нагадує корпус прохідних печей, але горілки розташовані з бокових сторін на різному рівні і тангенціально під кутом назстріч руху заготівки.

Температура в цих печах до 1500°С досягається за рахунок підігріву повітря для спалювання палива в рекуператорах, які ставляться на кожні дві секції.

Транспортування заготівок через піч відбувається за допомогою водоохолоджувальних роликів, кількість яких та крок розташування визначають згідно з мінімальною довжиною заготівки.

В секційних печах по довжині підтримується певне температурне розподілення.

Крім того в контурах регулювання температури бажано використовувати мало інерційну апаратуру, тому що при зниженні темпу прокатки сталі може бути оплавлення заготівки і футеровки. Температура міряється пірометром і швидкодіючими ВМ.

Як правило контури контролю та регулювання температури мають корекцію по темпу прокатки стану, який визначається, або по температурі розкату, а частіше по величині струму головного приводу стану.

Автоматизація прокатних станів

Основне устаткування прокатного стану – це механізми транспортування (шлепер). Устаткування для порізу (ножиці, пили, газова різка), устаткування для прокатки (кліті) і устаткування для правки (ролико-правильні машини).

Процес автоматизації транспортувальних механізмів зводиться до розробки схеми керування електроприводів цих механізмів, у яких змінюється або підтримується певна кількість обертів. Ці механізми транспортування обладнуютья датчиками швидкості руху заготівки.

Контроль і автоматичне регулювання прокатки (автоматизація прокатних клітей) зводиться до контролю і керування переміщення валків (вертикально), встановлених на певній відстані.

Контроль і автоматизація числом обертів валків і контроль зусилля обтискання.

PAGE  18


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31779. СРО аудиторов 38 KB
  Саморегулируемая организация СРО аудиторов это некоммерческая организация созданная на условиях членства в целях обеспечения условий осуществления аудиторской деятельности. Некоммерческая организация приобретает статус саморегулируемой организации СРО аудиторов с момента ее включения в государственный реестр саморегулируемых организаций аудиторов. Некоммерческая организация включается в государственный реестр саморегулируемых организаций СРО аудиторов при условии соответствия ее следующим требованиям: Объединение в составе...
31780. Объединение аудиторов 37.5 KB
  Саморегулируемая организация аудиторов должна быть создана в форме некоммерческой организации объединять в качестве своих членов не менее 700 физических лиц или не менее 500 коммерческих фирм а также состоять в государственном реестре саморегулируемых организаций аудиторов. Причем в течение этого года уже существующие профессиональные аудиторские объединения аккредитованные при Минфине России могли провести процедуры приведения своих учредительных документов в соответствии с новыми требованиями и подать заявление в Минфин России о...
31781. Роль и значение федеральных стандартов аудиторской деятельности 42 KB
  В России где в настоящее время происходит переход от жестко регулируемой континентальной системы бухгалтерского учета к англоамериканской разработка аудиторских правил стандартов ведется самостоятельно с учетом положений международных стандартов аудита. Федеральные правила стандарты базируются на международных стандартах аудита. Правила стандарты аудиторской деятельности это как отмечается в законе об аудиторской деятельности в Российской Федерации единые требования к порядку осуществления аудиторской деятельности оформлению и...
31782. Роль МСА 30 KB
  Национальный стандарт существует в Англии Канаде США Швеции по требованию МСА в этих странах все таки принимаются к сведению в практической деятельности. Правила стандарты аудиторской деятельности единые требования к порядку осуществления аудиторской деятельности оформлению и оценке качества аудита и сопутствующих ему услуг а также к порядку подготовки аудиторов и оценке их квалификации. Стандарты аудиторской деятельности подразделяются на: федеральные правила стандарты аудиторской деятельности; внутренние стандарты аудиторской...
31783. Роль финансового анализа в аудиторской деятельности 29 KB
  Значимость аудиторской проверки с точки зрения собственника инвестора заключается не только в получении информации о достоверности финансовых результатов предприятия и соответствии учетной политики действующему законодательству но и в овладении следующей аналитической информацией для обоснованности принятия решения по управлению инвестициями: динамика предприятия рост стабильность спад; структура капитала предприятия: предполагает ли данная структура риск для вложенного капитала; место предприятия среди других предприятий данной отрасли...
31784. Рынок: сущность, условия и причины возникновения, субъекты, структура, инфраструктура, функции 43 KB
  Существует обыденное и экономическое понятие рынка. В сфере обмена рынка выступают два собственника собственник товара и собственник денег. При этом реализуются две основные стороны рынка: удовлетворение платежеспособного спроса потребителей и возмещение в денежной форме стоимости произведенной и доставленной на рынок продукции. Поэтому экономическое определение рынка Самуэльсон характеризует так: Рынок это упорядоченная структура посредство которой взаимодействуют продавцы и покупатели товара чтобы определить его цену и...
31785. СЕГМЕНТИРОВАНИЕ БУХГАЛТЕРСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 31.5 KB
  Формулируются задачи которые должны быть решены в ходе проверки каждого сегмента устанавливаются совокупности элементов натуральных единиц или документов которые должны быть подвергнуты проверке для решения указанных задач. Задачи проверки соответствующего сегмента вытекают из критериев существования возникновения прав и обязанностей полноты оценки точности представления и раскрытия. Указанные критерии определены федеральным правилом стандартом аудиторской деятельности № 5 Аудиторские доказательства и обеспечивают достаточные...
31786. Система межбюджетных отношений в Российской Федерации 41.5 KB
  Межбюджетные отношения – это отношения между органами государственной власти на различных уровнях а также органами местного самоуправления по поводу формирования и использования бюджетных средств и обеспечения бюджетного процесса. Для того чтобы правильно раскрыть сущность межбюджетных отношений необходимо раскрыть понятие бюджетного федерализма как их определенного типа. Под бюджетным федерализмом понимают форму организации межбюджетных отношений в федеративном государстве.
31787. Система нормативного регулирования аудиторской деятельности в РФ. Федеральный закон «Об аудиторской деятельности» 37.5 KB
  Федеральный закон Об аудиторской деятельности. К правовым и законодательным документам по аудиторской деятельности в РФ относятся: Гражданский кодекс РФ; Федеральный закон Об аудиторской деятельности N 307 от 30122008 в ред. N 80 О вопросах государственного регулирования аудиторской деятельности в РФ ; Положение о лицензировании аудиторской деятельности утвержденное Постановлением Правительства РФ от 29 марта 2002 г.