冶金生產(chǎn)自動化論文

1、 本文由qc500233貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 選課課號： (2010-2011-1)-BG11191-320102-1 課程類別： 公選課 冶金工程概論課程考核 （課程論文） 題目：淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 作 學(xué) 者： 號： 秦川 2009441350 楊治立 自動化 0904 授課教師： 班 級： 重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 二零一零 年 十一月 中國 重慶 1 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 秦川 （重慶科技學(xué)院院電氣與信息工程學(xué)院，重慶市，郵編 401331） 摘要 ：冶金是

2、研究如何經(jīng)濟地從礦石或其他原料中提取金屬或金屬化合物，并采用各種加工方法制成具有 一定性能的金屬材料的科學(xué)。冶金生產(chǎn)鋼鐵則需要大量的原材料，如高爐煉鐵需要大量的鐵礦石、熔劑、錳 礦、燃料、而燒結(jié)生產(chǎn)又需要礦粉、熔劑、燃料、等焦炭生產(chǎn)需要煉焦原煤等。由于這些需要量大，則需要 機器來完成，所以需要在原料場、焦化生產(chǎn)、燒結(jié)生產(chǎn)和球團等的過程中需要一些自動化機械來完成，這就 包括基礎(chǔ)自動化、過程自動化、管理自動化等，這使得冶金生產(chǎn)過程得以有序的進行下去。 關(guān)鍵詞： 原料場生產(chǎn)自動化 焦化自動化 燒結(jié)自動化 Process automation of metallurgical production Q

3、IN Chuan Abstract：Metallurgy is the study of how the economy or other materials from ore to extract metals or metal ： compounds, and is made using a variety of processing methods have certain properties of metal materials science. Metallurgical production of steel requires a lot of raw materials, su

4、ch as blast furnace requires a lot of iron ore, flux, manganese ore, fuel, and the need for sintering and powder, flux, fuel, and other coking coal coke, and other production needs. As these needs large, you need the machine to complete, so it is necessary in the raw materials market, coke productio

5、n, sinter and pellet production process requires some other automated machinery to complete, which includes basic automation, process automation, management, automation, This makes the metallurgical production process to be orderly to proceed. Key words: Coking Raw Material Production Automation Aut

6、omation Automation sintering 引言： 引言 現(xiàn)今社會冶金行業(yè)的迅速發(fā)展，也 推動了冶金自動化在生產(chǎn)過程中的發(fā)展，在 冶金原料生產(chǎn)自動化的過程中原料生產(chǎn)自動 化、焦化生產(chǎn)自動化、燒結(jié)生產(chǎn)自動化等一 系列的生產(chǎn)自動化和管理自動化在冶金的生 產(chǎn)過程中發(fā)揮了重要作用，為冶金的后續(xù)生 產(chǎn)作出了重要的貢獻。 原料場的基礎(chǔ)自動化包括過程的檢測與控制 儀表與控制系統(tǒng)主要是原料輸送系統(tǒng)與 配料系統(tǒng)的料槽的配料計，稱量裝置與定量 給料裝置，供排水設(shè)施中測量流量、壓力、 水位的常規(guī)儀表。 1 原料場生產(chǎn)過程自動化 作者簡介：秦川，1989 年、漢族、在校大學(xué)生，研究方向：冶 金自動化 自

7、動化中，電氣轉(zhuǎn)動控制占大部分和重要位 置，相對而言，儀表和控制系統(tǒng)較少。由于 2 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 定量給料裝置及自動裝置系統(tǒng) 1.2 原料場過程自動化 原料作業(yè)計劃輸入功能 原料場的生產(chǎn)作業(yè)計劃，如碼頭進料計 劃、整粒處理計劃、混勻礦堆計劃等要預(yù)先 通過 CRT 鍵盤輸入計算機，存儲在數(shù)據(jù)文件 中。 原料運輸計劃編制功能，倉料庫管理功能， 膠帶運輸機運轉(zhuǎn)控制功能，移動機械運轉(zhuǎn)控 制功能，作業(yè)實況收集，料場庫存管理功能， 編制報表功能，數(shù)據(jù)顯示功能，技術(shù)計算機 功能，混勻控制管理功能，數(shù)據(jù)通信功能。 原料計算機與高爐計算機、 燒結(jié)計算機、 焦?fàn)t計算機、分析中心計算機和自備電廠計 算機進行

8、數(shù)據(jù)通信，傳送原料處理作業(yè)管理 信息和原燃料的實驗分析信息。 原料通信功能 原料場過程計算軟件 EasyFlo 包括進程 管理器、數(shù)據(jù)庫管理器、設(shè)備管理器、輸入 管理器、與主 PLC 的通信驅(qū)動程序、位置管 理程序、操作管理程序、流程運行管理程序、 數(shù)據(jù)集中器、現(xiàn)場管理器、報表管理器、事 務(wù)單元管理器、通信管理器、路由器、混勻 子系統(tǒng)等 數(shù)學(xué)模型及人工智能的應(yīng)用 混勻堆積智能模型： 人工輸入堆積計劃 及控制參 數(shù)據(jù)分析、模糊推理 大致計劃編制結(jié)果 堆積開始 數(shù)據(jù)分析、非線性搜 現(xiàn)場速度信號 實 時 采集 程 發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和 切出品種發(fā)生變化 各槽切出速度計算 1.3 原料場管理自動化 硬件及軟

9、件平臺 主要功能 3 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 （1） 接收由鐵區(qū)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)下達的各生產(chǎn)單元的生產(chǎn)計劃、原料使用計劃、設(shè)備狀 況、料場庫存、北倉港庫存、船期預(yù)告、原料場堆、取料機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備故障、 設(shè)備檢修情況的信息； （2） 可完成與其他計算機之間通訊的管理 （3） 可編制合理的季、月、旬輸入作業(yè)計劃； （4） 可編制合理的日輸入及輸出作業(yè)計劃 （5） 可完成準(zhǔn)確可靠的季、月、旬料場配置圖； （6） 可完成料場配置圖的實時顯示、打印。 料場智能化管理系統(tǒng) 數(shù) 據(jù) 人 工 輸 入 接 口 數(shù) 據(jù) 在 線 接 收 程 序 季 輸 入 作 業(yè) 計 劃 程 序 月 輸 入 作 業(yè) 計 劃 程

10、 序 旬 輸 入 作 業(yè) 計 劃 程 序 日 輸 入 作 業(yè) 計 劃 程 序 日 輸 出 作 業(yè) 計 劃 程 序 實 時 料 場 圖 繪 制 程 序 全智能化的網(wǎng)絡(luò)管理。 管理自動化數(shù)學(xué)模型及人工智能應(yīng)用 原料場綜合控制專家系統(tǒng) ES 系統(tǒng)，各部分?jǐn)⑹鋈缦拢?（1） 知識庫 （2） 知識表現(xiàn) （3） 推理表現(xiàn) （4） 放置場所優(yōu)先權(quán)的功能 （5） 和運輸機以及移動機械連接的功能 （6） 協(xié)調(diào)系統(tǒng) 4 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 2 焦化生產(chǎn)自動化 煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭化學(xué)工業(yè)也是鋼鐵工業(yè)的一個重要部分。煤炭主要加工方法是高溫 煉焦（9501050）和回收化學(xué)產(chǎn)品。產(chǎn)品焦炭可作高爐冶煉的燃料，也可用于

11、鑄造、有色 金屬冶煉、制造水煤氣；可用于生產(chǎn)合成氨的發(fā)生煤氣，也可用來制造電石，以獲得有機合 成工業(yè)的原料。在煉焦過程中生產(chǎn)的化學(xué)產(chǎn)品經(jīng)過回收、加工可以提煉焦油、氨、萘、粗苯、 硫化氫、氰化氫等產(chǎn)品，并獲得凈焦?fàn)t煤氣。煤焦油、粗苯經(jīng)精致加工和深度加工后，可以 制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、三甲苯、古馬隆、酚、萘、蒽、吡啶鹽基等這些產(chǎn)品廣 泛用于化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、耐火材料工業(yè)和國防工業(yè)。凈焦油煤氣可供民用和工業(yè)燃料。 煤氣中的氨可用來制造硫酸銨、濃氨酸、無水氨等。 進 廠 煤 煤 場 機 捕 焦 油 器 濕 法 脫 萘 破 碎 配 煤 粉 碎 轉(zhuǎn) 運 站 焦 爐 熄 焦 篩 焦 機 焦炭 粗

12、煤氣 初 冷 器 焦 油 分 離 鼓 風(fēng) 機 電 捕 器 脫 萘 脫 氨 終 冷 塔 脫 苯 精煤氣 氨水 氨 水 處 理 焦油 排水 硫磺 硫銨 液氨 粗苯 2.1 焦化生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化 焦化生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化 5 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化-射線料位檢測等。 煤氣回收的檢測及自動控制 A 煤氣輸送 （1） 煤氣排送焦油氨水分離裝置 （2） 酚萃取裝置 （3） 氨水蒸餾裝置流程 B 脫硫設(shè)備 （1） TAKAHAX 裝置 （2） HIROHAX 裝置 C 硫銨制造設(shè)備 （1） 氨收回裝置 （2） 硫銨分離干燥裝置 （3） 吡啶回收裝置 由于硫銨干燥為間歇生產(chǎn)， 熱風(fēng)爐點火頻繁， 故設(shè)置自動點火、火焰監(jiān)

13、視及燃燒安全保護 系統(tǒng)。熱風(fēng)爐燃燒自動控制系統(tǒng)，包括以下 三部分： 6 1） 熱風(fēng)爐煤氣壓力自動控制。 2） 干燥冷卻機入口溫度控制系統(tǒng) 3） 熱風(fēng)爐點火程序控制系統(tǒng) D 輕油回收裝置 （1） 輕油捕集裝置 （2） 輕油蒸餾裝置 E 水處理設(shè)備 水處理設(shè)備包括水道裝置和活性污泥裝置兩 部分，前者又分煤氣排送清循環(huán)水、清循環(huán) 水及冷循環(huán)水三個系統(tǒng)。 2.2 焦化生產(chǎn)過程自動化 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 通過此網(wǎng)絡(luò)可以有效的管理各部門的工作和 協(xié)同工作 燃燒室溫度 標(biāo)準(zhǔn)爐溫 計 算 爐溫控制 模 型 焦 煤氣供給量 結(jié)焦時間 判斷模型 結(jié)焦時間 粗煤氣溫度 （3）煉焦過程計算機的功能包括： （1）作

14、業(yè)計劃輸入功能。它包括：1）煉焦生產(chǎn)計劃（焦炭計劃產(chǎn)量，出焦次數(shù)和孔號， 預(yù)定炭化室推焦順序等）和配煤計劃（槽名稱，配比，輸出總量等）以及成型煤生產(chǎn)計劃（包 括生產(chǎn)用黏結(jié)劑清膠的使用量等）。2）故障設(shè)備信息的輸入（停止設(shè)備的名稱，預(yù)定修復(fù)時 間和已修復(fù)的設(shè)備等信息）。它通過鍵盤輸入并存進計算機文件中，且操作員可任意修改， 此外，還可確定運轉(zhuǎn)系統(tǒng)各個作業(yè)間的優(yōu)先順序。計算機把這些輸入信息輸入以后，可按操 作者要求任意調(diào)出操作畫面作為操作指導(dǎo)之用。 （2）料倉監(jiān)控功能。主要包括對配煤槽，原料槽，成品槽，焦?fàn)t煤貯槽和爐前焦庫的在 庫量和料位狀況進行測量，收集滿倉報警信息，經(jīng)運算處理后，監(jiān)督物料進出和

15、在庫情況， 以此控制煤焦的輸送作業(yè)。 7 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 （3）編制輸送計劃功能。 操作員只需輸入有關(guān)作業(yè)內(nèi)容，指定起始點， 并按相應(yīng)的按鈕， 計算機便把按鈕所定義的內(nèi)容及作業(yè)計劃數(shù)據(jù)進行登錄并寫入文件后，再按“編制輸送計劃” 鍵后，計算機就按要求以及上述兩項功能中得出的料倉庫存，設(shè)備狀態(tài)和入庫上限料位等制 約信息，綜合考慮來自動編制所指定輸送系統(tǒng)的輸送作業(yè)計劃，并把做成的計劃在 CRT 上顯 示，當(dāng)不能按要求編制計劃時，計算機將報警并輸出原因碼（例如配料槽卸料能力不適應(yīng)或 有禁止入槽信號以及設(shè)備故障等）。此外，操作員還可對顯示在 CRT 上的輸送計劃進行確認(rèn)， 或按生產(chǎn)操作要求進行內(nèi)

16、容的全部或局部取消。 （4）系統(tǒng)運轉(zhuǎn)功能。它根據(jù)輸送計劃的內(nèi)容，煤焦的品種，目標(biāo)輸送量，系統(tǒng)的起點和終點 等作業(yè)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)現(xiàn)場的實況（系統(tǒng)所處狀態(tài)是正常還是異常，運行還是停止，起點設(shè)備 如給料器，輸送設(shè)備膠帶運輸機，終點設(shè)備如送料小車等現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)信息）進行處理后 對運轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行起動（根據(jù)作業(yè)計劃和設(shè)備狀況，對要運轉(zhuǎn)的作業(yè)進行優(yōu)先度判斷后，向 PLC 發(fā)起動指令），變更（在運轉(zhuǎn)中，按照輸送計劃和運行實況，變更運轉(zhuǎn)方式及更換系統(tǒng)的起 點和終點），停止（根據(jù)運轉(zhuǎn)結(jié)果，如終點料倉料位已達上限，達到目標(biāo)輸送量或操作人員 發(fā)出停止命令而停止系統(tǒng)運轉(zhuǎn)）和監(jiān)視（監(jiān)視運轉(zhuǎn)設(shè)備狀況，及時報警并發(fā)出操作指導(dǎo)等

17、） 等控制。 前饋-反饋式加熱控制模型: 裝爐 煤性質(zhì) 焦炭 產(chǎn)量 煉焦需熱 量設(shè)定值 控制 供熱量控制模 全爐 平均溫度 焦?fàn)t操 作狀態(tài) AUTOTHER M-S 測溫系統(tǒng) 實測 爐墻溫度 廢 氣 焦?fàn)t 加熱 控制 空氣和廢氣的控制 煙道 吸力控制 煤氣 熱值 交換 系統(tǒng) 煙囪 廢氣含 氧 量控制 2.3 焦化生產(chǎn)管理自動化 焦化廠計算機管理信息系統(tǒng) 焦化廠制造執(zhí)行系統(tǒng) （1） 計劃調(diào)度管理功能 8 （2） （3） （4） （5） 生產(chǎn)管理功能 生產(chǎn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)控功能 成本核算管理功能 質(zhì)量管理功能 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 （6） （7） （8） （9） （10） 設(shè)備備件管理功能 信息查詢功

18、能 原燃料及能源管理 員工崗位管理功能 通訊功能。 3 燒結(jié)生產(chǎn)自動化 3.1 燒結(jié)生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化 燒結(jié)生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化主要包括： （1）檢測儀表及自動化； （2）電氣傳動及其自動控制； （3）人機接口，包括各類監(jiān)控畫面、數(shù)據(jù)記 錄及各種操作。 檢測儀表及自動控制內(nèi)容大致如下： （1） 溶劑與燃料系統(tǒng)及成品礦倉系統(tǒng)。 （2） 配料系統(tǒng) （3） 一、二次混合添水、鋪底料槽及混合 料槽系統(tǒng)。 （4） 燒結(jié)環(huán)冷系統(tǒng) （5） 主抽風(fēng)機及主電除塵器系統(tǒng) （6） 配料、機尾及整粒等三個電除塵器 （7） 全廠計量系統(tǒng) 電氣傳動及其自動控制內(nèi)容大致是各電氣裝 備的起動、停止、順序控制及聯(lián)鎖。一部分 成多個系統(tǒng)運行，例如一般分為：熔劑、燃 料、鐵料、配料、混料、返礦、燒結(jié)、整粒、 冷卻、除塵、卸灰等多個子系統(tǒng)，可多個系 統(tǒng)或單個系統(tǒng)聯(lián)動、自動等。 3.3 燒結(jié)生產(chǎn)管理自動化 3.2 燒結(jié)生產(chǎn)過程自動化 4 球團生產(chǎn)自動化 4.1 球團生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化 （1） 配料、運輸及臺車速度控制 （2） 風(fēng)溫風(fēng)壓及油量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 9 淺談冶金生產(chǎn)過程自動化 總生球質(zhì)量秤 420mA + 15V 變換器 記錄儀 廢品球質(zhì)量承秤 I/V 變送器 手動操作器 串級控制器 鋪底料厚 度傳感器 總結(jié)： 本文給出了在冶金生產(chǎn)過程中自動化設(shè)備的一些應(yīng)用和提高生產(chǎn)效率的一