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转炉的自动化生产控制系统

  下塔格勒斯克冶金公司控制转炉生产的复杂性就在于含钒铁水的冶炼特点,钢水冶炼、炉外处理和浇铸的时间参数及工艺参数。下塔格勒斯克冶金公司转炉车间拥有4台160吨转炉、2台钢包炉、1台RH真空处理装置和2台四流连铸机。主要采用双联法炼钢,1个转炉冶炼出成品,分离出含钒渣,另一个转炉则用半成品炼钢。因此,为了用双联炼钢法冶炼2炉钢必须协调好三个转炉之间的操作。此外,用炼钢铁水冶炼时则采用常规的单联炼钢法,而用含钒铁水冶炼时则采用特殊的双联炼钢法。工艺过程中采用的大量钢水冶炼、炉外处理、浇铸设备和工艺路线,在连铸机批量浇铸时难以协调作业。采用以下3个自动化控制系统则可解决这个问题。

  1.连铸机的基础自动装置、钢包炉装置、RH 真空处理装置和转炉工段;

  2.工艺过程自动化控制系统,其包括钢水冶炼、炉外处理和浇铸过程的数学模型,以及连铸坯质量控制系统;

  3.车间的冶炼自动化控制系统,包括生产规划和监控系统、生产计算系统、与邻近车间和企业的自控系统相联系系统。转炉工段利用静态控制系统炼钢,该系统分析转炉第一次倾炉时的含碳量和钢水温度,计算出冶炼氧耗量和散料数量。根据冶炼 结果自动形成冶炼数据表,然后补充上炉外处理和浇铸数据。冶炼控制系统可运行15年以上。

  钢水炉外处理工段同样地主要采用数学模型控制工艺过程:合金化、脱硫、脱氧和计算含碳量。

  监控系统的主要作用是控制连铸机上的钢水浇铸情况:从钢包置入旋转试验台至本炉的最后一根钢坯出连铸机的每一炉钢;从结晶器到气体切割机的每一块钢锭,并记录浇铸过程中的工艺情况;从气体切割机到标记设备段上的钢坯情况。

  利用监控系统完成钢锭二次冷却,控制质量使其达到最佳化,将钢坯切割成定尺长度,钢坯标记。在冷却模型基础上控制二次冷却,利用冷却模型,每隔5S确定一次坯 壳厚度,根据铸速、钢种和温度计算每个水次区的水量。

  在将每根1m长钢坯从中间包移到标记机和选坯情况下,控制终产品质量基于不断监控浇铸工艺参数(在中间包的水平、结晶器摆速、冷却规范等)。通过对切割成合格长度和不合格长度后的钢坯进行分选,挑出废品。浇铸及运输钢时质量控制系统应用效果显著。

  采用如下流程控制生产:规划一批炉次—规划设备操作—监控日常状况—将浇铸和模铸的换班或夜班计划输送到系统中,根据日常状况进行规划。连炉车间的计划员将计划输入系统,他利用系统控制器观察设备状况、炉料口材料状况、高炉中铁水行为和其在混铁炉中状况。系统自动计算出钢水冶炼、炉外处理和运输周期,确定完成这些工序的工艺路线。如果工艺过程被破坏,系统将自动调整工序计划,以免浇铸中断。连炉生产的监控系统以图表形式反应映出日常生产状况,最后2昼夜设备作业状况、上一昼夜设备的拟定作业情况和每一炉钢水的冶炼、炉外处理和浇铸特点,以及实际时间全部主要设备的作业状况。

  车间的自动化生产控制系统具有规划生产和计算生产指标作用外,还具有根据钢种和产品种类计算消费和核算成本的作用。每昼夜可计算出每种产品规划限制成本,又可计算出实际成本。在主要材料耗量偏离标准的情况下,系统可根据每种消费、损失对偏差进行成本鉴定或节约产品生产消费,这样就可实际鉴定工艺标准的协调性、生产效果等。目前,许多公同采用连炉的这种自控系统控制生产,收效甚好。

 

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