Система диагностики термического отделения колпаковых печей
Основным показателем работы металлургического производства является качество выпускаемой продукции. При этом одним из важных элементов технологического процесса является термическая обработка. Термической обработке подвергаются все виды горячекатаного и холодно катаного проката: лист, уголок, проволока, рельс, труба, лента и т.д.
При холодной прокатке, штамповке или волочении зерна металла деформируются и дробятся. Этот эффект называется наклепом. Наклеп повышает твердость металла, снижает его пластичность и вызывает хрупкость. Для устранения наклепа используется рекристаллизационный отжиг. В цехах холодной прокатки рекристаллизационный отжиг используется в качестве:
- процедуры, предшествующей холодной обработке металла давлением – в этом случае материал становится более пластичным, что облегчает в дальнейшем работу с ним;
- выходного вида термообработки – готовое изделие либо полуфабрикат получают требуемые по условиям производства характеристики;
- промежуточной операции в процессе холодного деформирования металла: отжиг дает возможность эффективно удалять наклеп.
Для осуществления данного вида термообработки в ЦХП-1 ОАО “Запорожсталь” используются колпаковые печи.
- Client JSC "Zaporizhstal"
- Skills Automation
- Website https://www.zaporizhstal.com
- Share
-
Project Starting Date
12.12.2017
-
Project End
20.12.2017
-
Category
Metallurgy
Колпаковая печь – печь периодического действия для термообработки рулонов листов, ленты и бунтов проволоки. Особенность печи – наличие двух колпаков: внутреннего, предохраняющего металл от окисления (муфеля), и наружного, футерованного огнеупорным кирпичом, на котором монтируются горелки или электрические нагреватели. Нагрев изделий осуществляется в среде защитного газа.
Принцип работы колпаковой печи определяется технологическим процессом, который делится на три примерно одинаковые стадии: нагрев до 650-800°С, охлаждение под муфелем до 150°С и без него и последняя стадия – разгрузка и загрузка. Равенство времени по стадиям позволяет использовать три стенда с одним нагревательным колпаком и двумя муфелями. Загрузка металла заканчивается опусканием на стенд поверх стопы рулонов муфеля и нагревательного колпака. После этого подаётся защитный газ (обычно смесь из 95% N2 и 5% Н2) и с помощью циркуляцинного вентилятора осуществляется его циркуляция. Затем включаются горелки. Продукты горения проходят между нагревательным колпаком и муфелем и при помощи инжектора (инжектирующая среда – компрессорный воздух) удаляются в дымоотводы и в дымовой боров. Температура дыма перед инжектором около 630-660 °С. В колпаковых печах физическая теплота дыма обычно не утилизируется, что можно считать одним из недостатков печей.
Время нагрева в колпаковой печи является главным фактором, влияющим на расход топлива. Время зависит от условий теплообмена на торцах и боковой поверхности рулонов металла.
Колпаковая печь с точки зрения автоматического регулирования является емкостным статическим объектом и характеризуется следующими входными параметрами:
- расходом газа;
- расходом воздуха;
- расходом защитного газа;
- расходом продуктов сгорания.
Основными возмущающими воздействиями в процессе нагрева металла являются:
- изменения характеристики садки (массы и размеров рулона, марки металла, его толщины, плотности намотки);
- изменение давления и калорийности газа;
- изменение давления в печи.
- Display panel
- Cabinet of technology automation
- Blocks of remote input/output
Управляющие воздействия:
- температура садки;
- температура под муфелем;
- давление в печи;
- давление в дымовом борове.
ECONOMIC EFFECT CAN BE ACHIEVED BY
- анализа прохождения технологического процесса и своевременного предотвращения аварийных ситуаций;
- повышения эффективности использования действующих агрегатов и оборудования путем снижения времени простоев технологического оборудования и расхода сырьевых и топливно-энергетических ресурсов;
- повышения надежности работы агрегатов и оборудования;
- улучшения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции.
Система централизованного супервизорного контроля и диагностики электрооборудования предназначена для:
- автоматической регистрации контролируемых параметров, действий оператора и событий в целях их последующего анализа;
- обеспечения надежной и безопасной эксплуатации оборудования колпаковых печей.
Система централизованного супервизорного контроля и диагностики электрооборудования обладает следующими функциями и возможностями:
- прием дискретных и аналоговых (физических) сигналов от диагностируемого электрооборудования;
- общее количество входных аналоговых каналов – 192, из них:
- 96 каналов максимальной амплитудой 500В (с нормализацией);
- 96 каналов максимальной амплитудой 100мВ;
- общее количество входных дискретных каналов – 96 (230 В);
- общее количество выходных дискретных каналов – 96 (релейный, 3-5А, 230В);
- общее количество входных аналоговых каналов – 192, из них:
- нормализация и индивидуальная гальваническая развязка полученных сигналов;
- отображение в реальном масштабе времени изменения физических аналоговых и дискретных сигналов в виде графиков;
- отображение в виде мнемосхем хода технологического процесса на экране программно-аппаратного комплекса мониторинга и архивирования (КМА) и устройства супервизорного контроля (УСК);
- ведение в текстовом виде отчета тревог – протокола изменения состояния диагностируемого оборудования и выхода заданных сигналов за допустимые пределы;
- непрерывная запись значений полученных сигналов в информационный архив (буфер типа бесконечная магнитная лента) с заданным интервалом;
- возможность удобного просмотра, анализа и распечатки данных из архива;
- минимальный интервал записи в архив – 20 мсек;
- глубина архива – не менее суток;
- обработка принимаемых сигналов и полученной информации, анализ и обнаружение неисправностей и отклонений хода технологического процесса от требуемых параметров в соответствии с заданным алгоритмом работы оборудования;
- сигнализация в случае возникновения аварийных ситуаций в диагностируемом оборудовании;
- накопление статистических данных о ходе технологического процесса и формирования отчетов за определенные промежутки времени (смена, сутки, месяц и т.п.);
- связь между узлами системы по сети Ethernet;
- возможность организации связи с АСУП или системой более высокого уровня управления и диагностики по каналу Ethernet или RS-485/422;
- резервное питание всех составляющих системы при возникновении перебоев напряжения;
- удобство обслуживания системы;
- возможность дальнейшего изменения, расширения функциональности и масштабирования системы, в том числе силами цеховых служб.