Отчет по практике: Модернизация системы управления рекуперативных колодцев цеха Бл-2
- снижение теплосодержания слитков при выдаче из колодцев;
усовершенствование существующих и разработка и внедрение новых прогрессивных режимов нагрева (по минимуму окалинообразования, расхода топлива, максимуму производительности и т.д.);
усовершенствование системы контрольно-измерительных приборов и внедрение компьютеризированных систем автоматического управления процессом нагрева; повышение теплового к.п.д. за счет повышения качества сжигания смеси и уменьшения потерь тепла.
В настоящее время на комбинате «Запорожсталь» (г. Запорожье) находится в эксплуатации разработанная и внедренная НПО "ДОНИКС" (г. Донецк) многоуровневая система управления нагревом слитков в ОНК обжимного цеха. Система обеспечивает автоматическую реализацию алгоритмов нагрева слитков, управление температурой в рабочем пространстве, соотношением газ/воздух и давлением в колодце. Кроме того, обеспечивается визуализация параметров процесса нагрева на уровне нагревальщика группы, старшего нагревальщика. Контролируемые параметры, температура, расход топлива и другие заносятся в базу данных, которая по общезаводской информационной системе доступна для обработки старшим мастером ОНК и сотрудниками теплотехнической лаборатории. За счет внедрения автоматизированной системы управления нагревом удалось реализовать рациональные диаграммы нагрева при задержках в выдаче слитков, которые часто имеют место в связи с транзитной прокаткой металла по линии слябинг - листовой стан, когда из-за сбоев на любом участке, прекращается движение металла по всей линии. За счет исключения субъективного фактора из управления процессом нагрева практически исключен брак металла по нагреву, пережог поверхности слитков при обеспечении достаточного для транзитной прокатки теплосодержания. Снижение расхода топлива составляет 2-2,5 кг. у.т./тонну нагретой стали.
В октябре 2005г. на ВАТ «Міттал Cтіл Кривий Piг» передана первая часть Рабочей документации на Автоматизированную систему управления тепловым режимом нагревательных колодцев цеха Блюминг-2. Проект разработан НПО «Доникс» (г. Донецк) для группы нагревательных колодцев №4. Стоимость разработки составила 300 тыс. грн. без НДС.
2. Вводная часть
«Автоматизированная система управления тепловым режимом нагревательных колодцев цеха Блюминг-2» (в дальнейшем Система) предназначена для автоматизированного управления технологическим процессом нагрева слитков в нагревательных колодцах обжимного цеха, а также информационного обеспечения оперативно-технологического персонала.
3. Цель создания Системы
1.Улучшение управления технологическим процессом нагрева слитков за счет предоставления оперативному производственному персоналу полного объема информации о ходе технологического процесса и результатах работы
нагревательного колодца.
2.Сокращение удельного расхода топлива и потерь металла в виде окалины за счет коррекции температурного режима в зависимости от темпа прокатки.
3. Улучшение условий прокатки металла за счет уменьшения отклонения температуры слитков, выдаваемых из колодца, от заданного значения.
Повышение технического уровня производства и улучшение условий труда за счет удобства получения информации и управления технологическим процессом, а также диагностики работы технических средств Системы.
Создание основы для направленного повышения качества прокатной продукции соответствующей ISO 9001:2000.
4. Описание объекта
Объектом управления являются нагревательные колодцы рекуперативного типа с отоплением одной верхней горелкой, которые предназначены для нагрева слитков перед прокаткой на стане Блюминг-13 00 и на непрерывно-заготовочном стане 900/750/500 без промежуточного нагрева.
Нагревательные колодцы в количестве 48 штук сгруппированы в группы по 4 колодца. Всего групп 12. В настоящее время в эксплуатации 9 групп - 36 ячеек. Блок №4 находится на консервации с 1993 года.
Каждый колодец имеет: керамический трубчатый рекуператор (для подогрева инжектируемого воздуха), трубчатый металлический U-образный рекуператор (для подогрева инжектирующего воздуха), трубчатый металлический W-образный рекуператор (для подогрева смешанного газа), систему боровов и регулируемый дымовой шибер, индивидуальный подвод газа и воздуха, систему теплового контроля и автоматического регулирования режима нагрева слитков.
Каждый колодец оборудован напольно-крышечным краном. Шлакоудаление сухое через летки в подине. Площадь пода колодца 32,5 м2 , ёмкость - 16+17(12+13) слитков весом 8,5(12,5)т.
Колодцы отапливаются коксодоменной смесью газов калорийностью 1700 ккал/нм3 . Максимальная тепловая мощность нагревательного колодца 9 Гкал/час.
Давление смешанного газа в цеховом коллекторе 500 кгс/см2 . Температура подогрева смешанного газа 250-300°С.
Контроль за температурой в колодце осуществляется с помощью импульсной термопары, установленной в торцевой стене колодца. При нагреве металла нагревальщик контролирует по показаниям регистрирующих приборов следующие параметры:
- температура в рабочем пространстве;
- температура воздуха после керамического рекуператора;
- температуры топлива и сжатого воздуха после металлических рекуператоров;
- расход смешанного газа;
- расход инжектирующего воздуха;
- давление в рабочем пространстве.
Давление инжектирующего воздуха 1,7кгс/см2 . Температура подогрева инжектирующего воздуха 300°С.
Температура подогрева инжектируемого воздуха в керамическом трубчатом рекуператоре 600-650°С.
Каждый колодец оборудован горелкой типа «труба в трубе». Воздух из керамического рекуператора инжектируется к горелке инжектирующим воздухом.
Максимальная температура в колодце 1300°С, давление под крышкой должно быть положительным в пределах 20-25 Па.
Каждый колодец имеет отдельный дымоход с шибером. Максимальная температура дымовых газов перед металлическим рекуператором 600°С.
Локальная аппаратура теплового контроля и регулирования смонтирована на панелях КИПиА в 4 помещениях-блоках (по двенадцать колодцев в блоке).