轧钢控制范文

轧钢控制范文（精选12篇）

轧钢控制 第1篇

轧钢生产能耗约占钢铁联合企业生产总能耗的十分之一, 其中消耗75%~80%于各种加热炉。加热炉节能的途径有许多种, 选择合理的炉型结构, 使用耐高温、保温性能好的新型耐火材料, 采用先进的燃烧技术和燃烧装置等, 都能取得明显的节能效果。但如何使各种节能措施得到充分的利用, 合理地组织生产, 加热炉实现热工自动化控制有着重要的意义。

2 加热炉自动化控制系统的组成

轧钢加热炉热工控制的形式有各种各样的, 但核心是由现场控制单元和操作台两大部分组成, 为确保加热炉在各种状态下, 特别是在热负荷变化的动态过程中。保证燃料的合理燃烧, 实现炉子的“最佳状态”。因此, 提高加热炉的控制水平就显得尤为重要。

近年来, 随着计算机和自动化控制技术水平的不断提高和普及, 在加热炉生产中的自动化控制方面也取得了非常大的成绩。加热炉热工自动控制一般由下面几个系统组成:1) 温度及燃烧控制系统;2) 压力控制系统;3) 换热器保护系统。此外, 还有烟气含氧量分析, 声光报警装置、彩色CRT显示终端及打印装置。本文主要就温度控制对节能的影响来说明。

3 温度及燃烧控制系统

轧钢加热炉在正常生产的情况下, 各段的温度是均匀不变的。但是, 当轧机出现故障或其它的情况时, 为满足加热工艺的要求, 炉子各段的温度和燃料的供应都得作出相应的变化。进入炉内的空气和燃料量的比例, 直接影响燃料的燃烧。空气不足, 燃烧不完全;燃耗增加, 热效率低;空气过量, 烟气量增加, 又会从炉内带走大量的热, 热效率也不高。因此, 应选择正确的空气过剩系数, 以保证燃料在加热炉内进行充分的燃烧。所以, 当加热炉的供热量发生变化时进入加热炉的空气和燃料流量的比例应保持不变。而自动控制很容易实现这项功能。一定热值的燃料有其相应的理论空气供应量, 在燃油加热炉中, 油的热值 (对同一加热炉) 是基本不变的。但对燃气加热炉, 特别是对以高炉、焦炉混合煤气为燃烧的加热炉, 煤气的热值和密度是经常变化的。为确保空气和煤气按一定比例燃烧, 有必要进行华百指数 (热值) 测量。华百指数是当煤气热值和密度发生变化时, 校正空气过剩系数的。实际上, 燃烧控制是维持空气量和煤气的热值之间, 有一个固定的比例。

华百系数W:

由上式可以看出, 当煤气的热值C·V, 密度r发生变化时, 华百指数发生变化。通过变化的华百指数重新调整过剩系数, 从而达到控制燃烧的目的。因此, 在控制系数中安装华百仪 (热值仪) 是非常主要的。

在较大型的炉子上, 为了节省燃料, 减少钢坯在炉内高温区的停留时间, 防止钢坯脱碳和减少氧化烧损。炉子的温度的控制, 还可以采取切断烧嘴排数的方法来实现。当炉子产量下降, 进入炉内的空气量和燃料量降到某一值时, 炉子上的最后一排烧嘴自动关闭;产量继续下降, 进入炉内的空气量和燃料量下降到又一值时, 自动关闭后面倒数第二排烧嘴。但是, 在切断燃料供应量, 应保持烧嘴中有一定的空气时, 防止烧嘴损坏。这种工作方式, 产量低时, 烟气量减少了, 燃料也节省了。

4 计算结果分析

本文以某轧钢加热炉为对象, 运用炉内钢坯加热模型及基于热平衡测试的热平衡模型对加热炉钢坯加热过程及燃料消耗情况进行了模拟计算, 所得结果及分析如下。

当加热炉维持原有温度制度和产量不变的时, 对不同的热装温度, 以出钢温度要求为限, 计算出炉子的燃料消耗量及单位燃耗随钢坯装炉温度的变化情况如图1。

从下图可以看出, 随着装炉钢坯温度的增加, 燃料的总消耗和单耗降低, 因此提高装钢温度具有明显的节能效果, 已经被大部分生产实践所证实。但是在生产过程中无法预料的是, 此时炉子的燃耗和单耗是否最低, 除此以外, 由于热装温度的提高, 是否增加了钢坯的氧化等。计算结果显示, 当炉子的温度制度不变时, 炉子的燃耗和单耗降低随装钢温度提高而降低的趋势在减缓的, 如图1可以清楚的看出。在特定的产量下, 随着热装温度的提高, 燃耗及单耗的降低的趋势逐渐减小, 是否意味着随装钢温度的提高加热炉节能的潜力在减少等。因此随着加热炉热装的进行, 热装条件下炉子的温度制度必须加以研究, 否则, 随着热装温度的提高, 炉子因热装而带来的潜力得不到充分发挥。图2是在供热制度维持不变时, 计算出的炉子各段的燃耗随装钢温度的变化曲线, 从图中可以看出, 随着装钢温度的增加, 在特定产量下, 各段燃耗变化趋势不同, 随着装钢温度的增加, 预热段燃耗的减少量最大, 加热段次之, 均热段的燃耗几乎没有明显变化, 而且产量越大时, 加热段的燃耗降低幅度越大。可见, 当采用炉料热装时, 预热段及加热段的温度制度必须适时调整。

计算表明, 若维持炉子原有的加热制度不变, 以钢坯表面温度及断面温差满足出钢要求为目标, 在提高装钢温度时, 炉子的产量将相对提高, 下表为计算出的在不同装钢温度下的炉子生产率相对增长率。加热炉加热制度不变时, 装钢温度变化引起的生产率相对变化率随着热装温度的增加, 保持原有温度制度不变的条件下, 炉子生产率将一定程度的提高, 对有些企业来说提高炉子的加热能力是有益的, 但对有些企业来说, 由于生产计划或轧机轧制速度的限制, 不希望过高的增加产量, 只要满足轧机的生产能力便可以。如此一来, 就必须对炉子的现有热工制度尤其是加热制度进行调整, 否则必然造成燃料消耗的浪费和炉内钢坯的氧化烧损。热装条件下炉膛温度制度的调整在现有的加热炉上目前只能凭借技术人员的经验, 很难做到十分的准确。因此在大部分企业中, 虽然实现了加热炉的料坯热装, 有一定的节能效果, 但并不显著, 甚至加热炉的氧化烧损率较热装以前还高。为此, 本研究以满足坯钢出炉表面温度和断面温差为约束, 以500℃装钢温度为例, 对不同生产率条件下以燃耗最低进行了优化计算, 计算结果如下表1。

表2是在装钢温度500℃的条件下, 对于不同的生产率, 以出炉钢温和断面温差为约束对燃烧的优化计算结果, 从结果中可以看出, 若热装温度为500℃, 采用表2中的炉温计算值对加热炉各段实施温度控制, 不同产量下的单耗值处于最佳, 尽管炉子的产量在很大范围内变化, 但不同产一量下的单位热耗却为定在一个很小的变化范围, 基本上做到了燃烧最低。是由于严格的出钢温度约束和燃耗最低的条件, 优化出了燃耗最低的加热炉各段加热温度分布, 总体上降低了加热炉的温度水平, 不仅节约了燃料, 而且减少了钢坯在加热炉内的氧化烧损。

图5、6是优化后获得加热炉不同产量下的燃料消耗、单耗与热装后加热炉加热制度不变的情况时燃料消耗、单耗的比较。由图可以看出, 若采用500℃为热装温度, 加热炉加热制度优化后的最大燃料节约量还可减少约20%。

5 结论

研究结果表明, 现有的轧钢加热炉的结构和加热制度是适应加热炉物料冷装而设计和制定的, 在冶金生产工艺发生了重大变革以后, 加热炉的料坯热装已经成为加热炉节能的重要途径, 因此为顺应加热炉的热装要求, 现有加热炉的构造因素和加热制度都需要适时调整, 但因构造因素不可在短期内完成变动, 唯一可能改变的就是加热炉的加热制度。若热装以后加热制度的加热炉制度不作调整, 加热炉物料热装多带来的节能潜力不但得不到充分发挥, 有时甚至于造成炉膛温度过高, 增加炉内金属的氧化烧损、过热过烧等加热质量问题。如果对加热炉热装以后的加热制度进行合理的调整, 将不仅带来燃料消耗的进一步节俭, 还可以减少金属的烧损, 为提高产品质量和炉子的正常生产带来很大益处。研究为热装加热炉进行加热制度的调整提供了理论依据。

参考文献

[1]杨宗LIJ.轧钢加热炉节能讲座 (一) .节能, 1993.

轧钢控制 第2篇

众所周知,电气自动化控制系统在钢材轧制过程中的实时监控功能,它不仅可以控制生产操作的方式,而且可以促进操作的规范性,最终达到促进钢铁生产的效果。除此之外,我们还可以利用电气自动化控制系统的优越性条件来实时监测轧钢的过程,及时发现问题并解决问题,从而促进供电的安全,提高供电系统整体的发展。

1轧钢工序及发展趋势

在热轧生产中,轧钢工艺能耗高。以典型棒磨机生产能耗为例,钢坯加热能耗占80%,轧钢能耗仅为16.9%。随着节能技术的应用,小方坯加热能耗的能耗比例逐渐降低并保持较高比例。因此,普通轧钢工艺的节能潜力主要来自加热炉。特殊轧钢工序节能的另一主要来源是在线热处理。

轧钢控制 第3篇

关键词：轧钢机械设备 安装 质量控制 调试运行

1.引言

就钢铁企业的日常运行来说，轧钢机械设备是产品实现的桥梁。而要想让轧钢机械设备充分发挥作用，必须保证其有良好的性能，安装质量是其中的一个重要方面。但在轧钢机械设备安装过程中，由于受到技术、施工人员等因素的制约，安装工作中存在着一些不规范现象，影响轧钢机械设备的正常运行。文章拟对轧钢机械设备安装过程的实施要点进行探讨分析，并提出相应的安装策略，希望能够为实际工作提供借鉴与指导。

2.轧钢机械设备安装质量控制的意义

2.1.有利于促进整个安装工程的顺利进行。在轧钢机械设备安装过程中，往往有些人员不按照相关规范和程序进行操作，对随机安装说明及要求不重视，往往导致轧钢机械设备安装不顺利，不能再现设备的制造精度，配套设备之间相对偏差大，出现返工、窝工现象。

2.2.能够确保轧钢机械设备正常运行。在轧钢机械设备安装过程中，加强安装管理工作，对轧钢机械设备安装进行科学合理的安排，把握好其中的质量控制要点，有利于促进轧钢机械设备更好的运转，提高机械设备的工作效率，保证产品质量。

2.3.能够提高钢铁企业产品生产质量和效益。良性运转的机械设备可以减少甚至避免轧生产中出现安全事故，有利于节约成本，提高整个钢铁企业产品生产质量和效益。

3.轧钢机械设备安装过程中的质量控制要点

3.1.做好轧钢机械设备安装准备工作。安装准备工作是做好轧钢机械设备安装的前提与基础，在实际工作中必须高度重视。具体来说，需要做好以下准备工作：对轧钢机械设备进行开箱验收，验收并确保设备质量，验收工作由专业人员进行，根据合同上注明的型号、数量进行仔细核对，验收完毕之后还要加强轧钢机械设备保管。另外，还要充分准备相关的安装施工资料，这样能够更好的应对安装中出现的问题，使设备安装按照图纸要求和安装说明进行，确保轧钢机械设备安装顺利进行。此外，安装人员还应该根据安装文件的要求，编制合理的设备安装工序和质量标准，制定完善的安装细则，以指导安装工作的顺利进行。

3.2.加强轧钢机械设备安装过程的质量控制。设备安装环节是最为重要的工作，安装质量的好坏对轧钢机械设备运行产生直接的影响。具体来说，在安装过程中，需要把握以下质量控制要点。首先，轧钢机械设备安装就位。较小的设备可运用人工方式进行定位，而体积较大的设备可运用吊车进行就位，在吊装的时候，要注意采取保护措施，以减少或者避免对设备表面及零部件造成损伤。起吊之后，地面应有工作人员指挥，引导将轧钢机械设备放在正确的位置，摆放位置应该准确，运行过程或就位时要避免发生磕碰现象。其次，轧钢机械设备找正。就位完成后要对设备进行找正，包括水平度和中心尺寸找正，水平度找正主要是确保轧钢机械设备水平精度和设备间相对水平度要求，对于轧机来说主要是底座、牌坊的水平度，这些水平度保证了，对于轧辊的水平度或垂直度就容易保证了。中心尺寸找正主要是确保在准确的位置安装，各系统间相对位置准确，粗轧、精轧、飞剪等主要设备的轧制中心线必须保证其精度，电机与所驱动设备的中心、标高要达到技术文件的要求等，这样才能保证设备运行的精度和产品的质量。最后，轧钢机械设备的定位与调整。用螺栓等将机械设备固定住，同时固定各部件。然后进行初次调整，包括标高和水平度调整，然后对轧钢机械设备进行清洗和润滑，为接下来的试运行做好准备。需要注意的是，粗轧主要任务是将钢坯经过高压水除鳞、开卷，送往精轧区，主要工作是：辊道及粗轧机速度控制，粗轧除鳞水控制，粗轧区入口导板、开口度、APC控制，微张力、热卷箱控制。在精轧时先确定轧线仪表跟踪位置，精轧读取数据，采集中间坯温度、宽度值数据，进行工作，以设定精度值为依据，实现对精度的有效控制，具体包括材料因素，中间坯厚度、温度、宽度，轧线仪表检测，冷却水，活套起套时序等等。

3.3.重视轧钢机械设备安装调试运行阶段质量控制。调试运行的目的是明确轧钢机械设备的性能，使其在正式运行中不出现问题。同时通过调试，可对轧钢机械设备进行校正和调整，全面了解其性能。具体来说，调试运行中需要做好以下工作：需要确保轧钢机械设备运转正常，声音平稳，无杂音；需要对轧钢机械设备运行的温度进行测量，包括受摩擦部位，冷却水温度，液压、润滑油温度，轴承温度等要加强监测，使温度控制在合理范围之内，满足相关技术规范要求；调试运行完成之后，应该整理和总结结果，填写记录，对调试运行情况进行评估，对出现的问题要及时改正，为轧钢机械设备的正式运行和工作奠定基础。

3.4.严格遵循轧钢机械设备安装验收规范。竣工验收是轧钢机械设备安装工程最后一道程序，验收条件为：技术档案和施工管理资料完备；监理资料完备；调试及试验报告齐全等。在验收的时候，应提前对相关资料做好整理和归档。另外，还需要做好以下工作：按照设计文件的要求，对轧钢机械设备安装和验收规范进行全面验收包括单机高度调试和无负荷试车，配合甲方做好联动试车；设备的随机资料要收集齐全并检查其符合性；对隐蔽工程记录和工序质量检查记录要仔细认真填写；在调试和验收阶段发现问题要及时与甲方及设备厂家技术负责人进行沟通，采取相应的措施，使各项性能指标符合设计及技术文件的要求，以确保整套设备正常运行和工作。

4.结束语

总之，轧钢机械设备对钢铁企业的生产和运行有着重要的作用。在设备安装过程中，必须按照相关规定进行，把握其中的质量控制要点，提高轧钢机械设备安装水平，使机械设备更好的发挥功效。同时还应该加强对施工人员的培训，提高他们的作业技能，重视安装经验的总结，从而更好的进行轧钢机械设备安装，保证设备正常运行，提高轧钢机械设备运行的安全性和稳定性，从而提高产品的质量和生产效率。

参考文献：

[1]郝少峰.压力管道安装全边程的质量控制要点分析[J].门窗，2013（8）

[2]刘永丰.对《轧钢机械设备工程安装验收规范》的几点商榷[J].2010（6）

基于张力控制的轧钢机运行分析 第4篇

随着国民经济的发展, 轧钢作业的生产机械化程度也在不断提高, 而机械化程度的不断提高是与轧钢机的精确控制是密不可分的。在钢材的轧制过程中, 必须保证两台电机转速的同步, 如果轧钢机的主动电机的转速大于从动电机的转速, 就会造成堆钢, 如果主动电机的转速小于从动电机的转速就会造成拉钢。这两种情况在实际生产中是不允许的, 因为这会造成产品的报废, 从而造成经济损失, 影响企业的效益。本文以张力信号为状态量, 依据张力的变化对轧钢机的主从电机采用闭环PLC变频控制, 从而实现轧钢机主从电机的转速同步控制, 以满足工业生产的需要。

2 变频控制原理

变压变频调速是改变异步电动机同步转速的一种调速方法, 在极对数一定的情况下, 同步转速n1随频率变化,

而实际转速n= (1-s) n1, 当转差率s不变时, 转速n与频率f成正比, 这时改变电源的频率就可对电机的转速进行控制。而调速所用的变频器实际就是一个可以改变频率的交流电源。

在对电机进行调速时, 一个重要的因素就是希望保持每极的磁通量准m为额定值不变。磁通太弱, 没有充分利用铁心, 是一种浪费;若要增大磁通, 有会使磁通饱和, 从而导致过大的励磁电流, 严重时会因为绕组过热而损坏电机。对于直流电机来说, 励磁系统是独立的, 所以只要对电枢反应的补偿合适, 保持准m的不变时很容易做到的。在交流异步电机中, 磁通是定子和转子合成产生的。

三相异步电机每相电动势的有效值是:

式中Eg为气隙磁通在每相中感应电动势有效值, f1为定子频率, N1为定子每相绕组串联匝数, KN1为基波绕组系数, 准m为每极气隙磁通量。

由式 (2-2) 知只要控制好Eg和f1, 就可以控制磁通的不变。需要考虑基频 (工频) 以上和以下两种情况:

2.1 基频以下调速

即采用恒定的电动势。由上式知, 要保持准m的不变, 但频率f1从工频向下调时, 必须降低Eg, 然而绕组中的电动势是难以控制的, 但电动势较高, 可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降。而认为定子相电压U1≈E, 得1/f=常数。

低频时, U1和Eg都较小, 定子阻抗压降所占的分量都比较显著, 不能再忽略。这时, 可以人为的把电压U1抬高一些, 以便近似补偿定子压降。

2.2 基频以上调速

在基频以上调速时, 频率可以从工频往上增高, 但电压不变, 磁通与频率成反比, 随频率的升高而降低, 相当于直流电机的弱磁升速的情况。

把基频以下和基频以上两种情况结合起来, 可得到异步电动机的变频调速控制特性。如果电动机在不同的转速下都具有额定电流, 则电动机在温升容许的条件下长期运行, 这时转矩基本上随磁通变化。在基频以下, 属于“恒转矩调速”, 在基频以上, 基本上属于“恒功率调速”。

3 PLC的工作原理简介

PLC是用于工业控制的一种专业微型计算机系统, 类似于一般的计算机系统, 它由中央存储器 (CPU) 、存储器、电源、输入输出元件、编程器以及外设等部分构成。PLC的运行过程一般大体分为输入采样、用户程序执行以及输出刷新三个阶段。在PLC的运行过程中, 其CPU控制系统不断重复执行以上三个阶段组成的运行周期。在输入的采用阶段, PLC将所输入状态以及数据通过扫描的方式一次读取, 然后将其存入I/O映象区中。当进入用户程序的执行阶段后, PLC将按照一定的顺序依次扫描并读取用户程序, 并根据其逻辑运算的结果, 对输入点在I/O映象区以外的存储数据进行刷新。此后, PLC进入输出刷新阶段, 在该阶段里, PLC通过自身CPU将I/O映象区内部对应的状态数据对所有的输出锁存电路进行刷性, 然后通过输出电路驱动相应的外设执行输出结果。

4 基于张力控制的轧钢机运行分析

为了使轧钢机的主从电机的转速在允许误差范围内严格同步, 对两台电机必须实行严格的控制, 其方案是在过辊处 (主动电机) 和放卷轴处 (从动电机) 分别放置张力 (转矩) 传感器让张力传感器与过辊处的主电机和放卷轴处的从电机均同轴运行, 以过辊处的张力值为给定量参考值, 将两个张力传感器采集到的信息输入到PLC中进行判断, 构成闭环控制, 当两个张力信息量只差为正数且达到正数值的上限, 这说明从动电机转动过快, 需要降速运行, 这时PLC发出指令, 令变频器降低频率运行, 进而使从动电机的转速无极下调, 以此来使得两个张力之间的差值在设定的合理范围内;当两个张力信息量只差为负数且达到负数值的下限, 这说明从动电机转动过慢, 需要升速速运行, 这时PLC发出指令, 令变频器提高频率运行, 进而使从动电机的转速无极上调调, 以此来使得两个张力之间的差值再次回到设定的合理范围内, 这就实现了恒张力的运行控制, 保证了轧钢机生产出的产品质量。其控制原理图和PLC控制流程图如图4-1和4-2所示。

5 结语

随着时代的发展, 对产品的工艺性要求也越来越高, 对能源利用率要求也越来越高, 本文正是在这种情况下进行创作的。以采集到张力大小为信息传递量, 采用PLC技术对轧钢机进行精确控制, 满足了钢材轧制过程中对轧钢机运行中的精度要求, 这就可以大大提高产品的质量, 而变频器应用以及用PLC对变频器进行控制, 实现了轧钢机对电能经济利用, 提高了电能的利用率, 节约了电能。

参考文献

[1]彭燕.基于PLC的控制电机变频调速系统设计[J].科技资讯, 2010.No.10.

[2]王锁弘, 张永.基于半径反馈的恒张力控制系统的设计与实现[J].山东电子, 2003, (1) :37-38.

安全试题-轧钢 第5篇

一、概念： 系统：指若干相互联系、为达到一定目标而具有独立功能要素所构成的有机整体。系统安全：系统寿命期间内应用系统安全工程和管理方法，识别系统中的危险源，定性和定量表征其危险性，并采取控制措施使其危险性最小化，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到的可接受安全程度。3危险源：可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态。危险源辨识：即确认危害的存在并确定其特性的过程。

5事故隐患：事故隐患指生产系统中可导致事故发生的人的不安全行为、物（环）的不安全状态和管理上缺陷。

二、危险源辨识

危险因素：指能对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。

有害因素：能影响人的身体健康，导致疾病，或对物造成慢性损害的因素。

通常情况下，两者不予以区分而统称为危险、有害因素。主要指客观存在的危险、有害物质或能量超过一定限值的设备、设施或场所。3危险有害因素的分类

危险因素分为20类；物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、爆破、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息、其他伤害 4 设备故障和缺陷：设备或零部件在使用过程中由于突发性或间发性事件使设备丧失规定功能的不正常现象 管理的缺陷：安全管理复杂系统认识不足，形式主义，缺乏有效激励；存在管理薄弱环节；没实施全方位、过程的管理；安全管理过于强硬，安全文化建设缺乏 危险源辨识的原则：科学性、系统性、全面性和预测性 7 危险源辨识的工作程序：

a 对辨识对象应全面、深入了解；

b 划分辨识单元，对所划分的辨识单元细节进行详尽分析； c 找出辨识区域危险物质、危险场所；

d 对辨识对象进行全过程进行危害因素辨识； e 依据标准辨识是否为重大危险源； f 对辨识对象进行危害后果分析； g 制定防控措施。您所在的岗位存在哪些危害？

a在平地上滑倒/跌倒； b人员从高处坠落；

c工具、材料等从高处坠落； d头上空间不足；

e与手工提升/搬运工具、材料等有关的危害；

f与装配、试车、运行、维护、改型、检修和拆卸有关的机械、设备的危害； g 火灾与爆炸； h可吸入的化学物质；

i可能伤害眼睛的物质或试剂；

j有害能量(如：电、辐射、噪声、振动)； k不良的热环境，如过热； l照明度不足；

m场地/地面易滑和不平； n护栏不足。安全绩效评定实施办法

目的：提升班组自主管理能力，强化班组团队精神，深化过程控制 范围：日照钢铁有限公司全体班组

目标：班长合格、员工“三熟”、过程控制有效、班组实现“三无” “三熟”是指（）（）（）

5、三违是指什么？

违章操作、违章指挥、违反劳动纪律。

6、什么是违章操作？

职工在生产活动中，不遵守规章制度、冒险进行操作的行为。

7、什么是违章指挥？

强迫职工违反国家法律、法规、规章制度或操作规程进行作业的行为。

10、四种安全色的含义分别是什么？ 红色：表示禁止、停止；

蓝色：表示指令、必须遵守的规定； 黄色：表示警告、注意；

绿色：表示提示安全状态、通行。

15、常见安全标志可分哪几类？

禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志四类

19、什么是“三不伤害”？

我不伤害自己、我不伤害他人、我不被他人伤害。20、什么是危害（危险源）？

指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的根源或状态。

1、什么是事故？

职业活动过程中发生的意外的突发性事件总称，通常会使正常活动中断，造成人员伤亡或财产损失。

2、企业职工伤亡事故按伤害程度可分哪几类？

轻伤、重伤、死亡。

3、对企业发生的事故，处理时应坚持哪四不放过原则？ a）事故原因分析不清不放过；

b）事故责任者和群众没有受到教育不放过； c）没有落实防范措施不放过； d）责任人没有受到处罚不放过。

8、常见的不安全行为有哪些？

1）操作错误、忽视安全、忽视警告； 2）造成安全装置失效； 3）使用不安全设备； 4）手代替工具操作； 5）冒险进入危险场所； 6）攀、坐不安全位置；

7）在必须使用个人防护用品用具的作业或场合中忽

视其使用； 8）不安全装束； 9）物体存放不当；

10）对易燃易爆等危险物品处理不当或错误； 11）有分散注意力的行为；

12）机器运转时维修、清扫、加油等。

3、班组安全检查实施的“一班三查”制是指什么？其目的是什么？ 班前检查：重点是设备、工具、作业环境及个人防护的穿戴情况； 班中检查：重点是设备运行状况和制止或纠正违章行为； 班后检查：重点是工作现场，不给下一班留下隐患。检查目的：个人无违章，岗位无隐患，班组无事故。

1、氧气瓶和乙炔瓶工作间距应不小于多少米？

5米。

2、气瓶与明火之间的距离不得小于多少？

不得小于10米。

7、我国国家标准规定安全电压的是多少？

36V、5、钢丝绳的报废标准是如何规定的？ a）钢丝绳表面磨损40%以上；

b）每捻距内断丝达整根绳的10%以上； c）绳股断裂；

d）绳芯断裂而造成绳经显著减少；

轧钢厂在信息空间运转 第6篇

现在让我们看看重型工业，在这场信息革命中所经历的巨大变化。

在德国的爱尔兰贡，西门子公司设有一个计算中心。在它的电脑屏幕上可看到，约有一人高的巨型轧辊机，正把烧得通红的钢板，挤压成长达几公里的、一根根的钢条。可是当你走出“中心”大门，别想找到那个轧钢车间。这个车间远在德国边境之外，耸立在奥地利的林茨，与爱尔兰贡相隔达数百公里。

西门子负责自动化生产的经理萨格尔说，利用信息网络，人们不用在空间奔忙了，而代之以数据在信息高速公路上的流动。也许这正是信息社会的一个重要特征：人生活在其中的物理空间，与信息空间正日益融为一体，成为互补。

林茨轧钢车间的生产线投入运行的第一天，西门子派出了少数技术人员在现场观察，他们的主要任务是监视生产线和软件的运行，而真正控制整个系统运转的专家们，却远在爱尔兰贡，静坐在遥控装置的电脑荧屏之前。通过信息网络，两地保持联系，指挥生产线的启动。一旦出现问题，他们通过这条“热线”，可立即跟现场人员讨论并设法解决。

也许人们会发问，为何要把生产指挥者(中心)和生产车间相隔那么遥远?其实，这并非他们故意为之，不妨听一下萨格尔的解释：一般来说，新建一套自动化轧钢设备，仅设备启动一项，就要占整套设备安装费用的18％，而通过信息公路遥控设备启动，能减少1／3的开支；再说在生产线的运行期间，客户通过信息网络可使用有关数据，还可获得迅速的售后服务，只要客户提出请求，西门子的专家能在一分钟内，进入他们设备的数据库。

利用信息网络遥控生产还有一个好处，通常自动化设备的软件编制费用，往往要占整个自动化项目所需费用的1／3。现在，专家们虽不在同一地方，但是通过信息空间可把他们联系起来，就同一的问题进行交流。这无疑有助于软件的编制和设备的设计，进而可降低设计的成本费用。

为了保证轧钢生产线的顺利运行，西门子还设置了一个智能网络。由于轧钢过程十分复杂，这涉及到钢板的厚度、其化学组成、轧钢时的温度以及轧辊机需施加的轧钢力等，多达20余种因素，很难用传统的数学模型去设计定型。而智能网络，是按大脑神经细胞的工作原理设计的，它具有判断能力，能根据具体情况作出反应。这就是说，在轧钢过程中，上述诸因素往往会出现不规则的变化，而智能网络能根据这些变化，改变数据，从而使得轧钢的出错率减少30％，仅此一项，可使一个年产轧钢量400万吨的厂家，节省开支上百萬马克。

林茨轧钢车间所发生的一切，其意义远远越出了西门子公司和德国，它是今后工业生产信息化运行的一个缩影。

轧钢控制 第7篇

1 泄漏的原因分析

纵观整个液压系统, 液压油首先从油箱里出来, 然后经过各个环节进行运用, 因此每一个环节都存在系统泄露的可能。对于一个轧钢设备而言, 有很多原因会导致液压系统的泄露, 归结起来主要有如下几个方面的原因。

(1) 版动和与冲击。液压系统的传递功率比较大, 而且响应速度比较快, 这就可能带来较大的冲击力, 造成零部件被松动, 这都会导致液压系统出现泄露问题。

(2) 密封件受到损伤。密封件的选型和装配都不合理, 再加上沟槽的尺寸不恰当, 这都会对密封件造成一定的损害, 造成液压系统的泄露现象。此外, 密封件如果因为使用时间过长而老化或者是被磨损, 都可能导致系统泄露。

(3) 高温。热轧设备在进行运作的过程中, 很难避免受到辐射, 而且运作过程中会产生大量的热, 最终导致系统温度持续上升至高温。高温所引发产生系统泄露主要通过如下方式表现出来: (1) 由于温度过高, 液压油的粘度开始下降, 这就导致很多缝隙的出现, 引发泄露。 (2) 非金属密封件由于受到高温的影响而逐渐老化, 使得密封结构遭到破坏, 出现泄露问题。 (3) 液压油由于温度过高而变质, 逐渐丧失润滑性能, 这就导致磨损现场的出现, 进而引发泄露问题。 (4) 液压的元部件由于温度过高而过度膨胀, 使得阀芯的正常工作受阻, 进而出现泄露问题。

(4) 缝隙变大。接和面一般是密封的, 但是如果这个缝隙被磨损就会逐渐变大, 最终导致泄露问题的出现。

(5) 杂质污染。杂质也会导致磨损问题的出现, 而且还可能影响阀芯的正常工作, 这些都是导致泄露问题出现的主要原因。

2 治理泄漏的主要措施

总体来看, 有效防治液压系统泄露的工作任重而道远, 且系统性非常强, 需要从设计、结构以及调试等各个环节来保障。其中, 就设备的使用和维护方面来看, 可以通过如下措施来解决泄露问题: (1) 减少振动与冲击的频次。振动与冲击在设备运行过程中屡见不鲜, 而且对于设备的危害是比较大的, 因此有必要采取合理措施来减少这份损害。主要方法是: (1) 妥善安装液压泵, 尽可能地减少冲击力。 (2) 安装阻尼装置, 尽可能降低换向冲击的破坏力。 (3) 安装设备来吸收冲击, 减少其损害。 (4) 增大对于管夹的利用率, 以大幅度增强液压系统的抗振能力。 (5) 尽可能地减少共振现象的出现。

(2) 选取合理的密封器件, 并且打造完美密封结构。主要从以下几个方面来选取: (1) 具备过盈量和自动补偿功能。 (2) 耐磨损、耐腐蚀且能够承受高温, 不易被老化。 (3) 机构便于安装与使用, 而且尽可能保证其完整性。

(3) 对工作油温进行合理控制。对于液压系统而言, 一般是以矿物油为工作戒介质的, 因此一般要控制在35℃~45℃, 此时的工作效果是最佳的。此外, 不仅要控制好油温还要控制好油升, 具体可以通过如下方法来实现: (1) 对发热源加以控制, 协调彼此之间的压力, 降低溢流产热现象的出现几率。 (2) 运用旁路循环来降低油温。

(4) 选取质地优良的液压油。在选择液压油的时候主要从以下几个方面进行考虑: (1) 具备良好的粘度和粘温性质。 (2) 润滑性能良好, 油膜强度大。 (3) 化学稳定性良好。 (4) 抗锈性能突出。 (5) 不影响密封材料的使用。 (6) 燃点比较高。

(5) 保证系统不被污染, 清洁度符合一定的要求。 (1) 在进行元件更换时, 切忌受到外界环境的污染。 (2) 不断扩大过滤面积, 并用多种过滤相结合的方式来处理滤液。 (3) 将新油进行数次过滤, 使之符合一定的标准再将其加入油箱之中。 (4) 对受到磨损的器件进行及时有效的处理。

(6) 做好液压系统的维护工作: (1) 定期检查固件的连接情况, 避免出现松动问题。 (2) 按照一定的周期来更换密封件。 (3) 按照一定周期更换滤芯, 并且有效检验油的品质, 以确保油质的良好性。

(7) 全面提高管理和维护人员的综合素质。确保维护和检修的质量符合要求: (1) 培养专门的工程技术人员, 并通过他们来管理设备。 (2) 加强工作人员的专业技术素养, 并通过他们来维护液压系统。 (3) 不断加强培训与教育, 全面提高维护人员的预防和处理事故的能力。 (4) 加强日常的培训工作, 增强其业务能力。

3 结语

目前来看, 液压系统出现泄露问题是一种十分常见的现象, 而且比较难以治理。尤其是对于轧钢企业来说, 更是难上加难, 因为其中的液压系统十分复杂, 况且专业技术人员的专业知识不充分, 技术不到位, 根本不能够满足解决泄露问题的需求。但是, 企业依然需要给予足够的重视, 制作合理有效的解决方案, 尽可能地控制好泄露问题的发展程度, 以为彻底有效解决这一问题提供可能。

参考文献

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[2]周昌勇, 王霞.轧钢设备液压系统的泄漏分析与控制措施[J].宽厚板, 2012 (5) .

轧钢控制 第8篇

1 轧钢机械设备的安装

轧钢机械设备的安装过程中, 需要落实两项内容, 第一是安装设备的到位性, 确保设备处于准确的位置后进行安装, 如果设备潜在偏移或误差, 应该主动调整, 不能直接投入安装, 以免引起更大的质量问题[1]。第二是设备找正, 其为设备安装过程中的一项标准, 促使轧钢机械设备符合钢铁生产的需求, 杜绝出现基准、偏移等类型的问题。

2 轧钢机械设备安装过程中的质量控制

2.1 安全管理

安全管理是轧钢机械设备安装过程质量控制中的根本策略, 安装时应该提前规划出安全管理的方法, 规范设备安装的整个过程。针对轧钢机械设备, 提出两点安全管理的措施, 分析如: (1) 构建安全管理制度, 规避设备安装过程中潜在的风险隐患, 利用管理制度约束安装行为, 同时监督管理制度的应用, 审查安装人员的实践行为, 深化设备安装的规范性, 安全管理制度在轧钢机械设备安装的过程中, 起到规范、控制的作用, 明确安装过程中的行为标准, 杜绝出现违反安全制度的内容; (2) 规范安装技术以及安装中涉及到的应用设备, 以免技术或设备引起安全问题, 加强对安装技术的监督力度, 而且安装技术达到规范的标准, 可以降低质量控制的难度, 环节轧钢机械设备安装中的质量压力, 有利于维护机械设备安装的效益。

2.2 安装准备

安装准备是轧钢机械设备安装质量控制的前提条件, 为设备安装营造稳定、高质量的环境[2]。安装准备工作有利于提高质量控制的水平, 确保其在设备安装中的合理性。安装准备工作中, 最主要的质量控制是设计安装计划, 根据轧钢机械设备的实际情况, 设计出符合安装的计划, 安装人员必须按照计划落实设备安装的内容。例如:轧钢机械设备安装现场, 先要将设备组件运输到安装现场, 再对照安装方案完成设备安装, 重新审核轧钢机械设备的规格、参数, 检查机械设备的性能、质量, 确保轧钢机械设备符合安装方案的要求, 由于轧钢机械设备安装现场较为混乱, 必须注重安装准备工作的质量, 维持准备工作的有序进行, 防止出现准备不足的问题, 除此以外, 安装准备期间还应落实安装计划的应用, 维护设备安装的秩序。

2.3 安装质量控制

安装过程中的质量控制, 是轧钢机械设备安装的重点。根据轧钢机械设备在安装过程中的表现, 提出几点质量控制的途径, 分析如: (1) 预先安排好轧钢机械设备的位置, 放置到特定的地方, 检查轧钢机械设备安装的现场环境, 维护稳定的承载; (2) 遵循图纸中的安装设计, 有目的的规划设备安装, 注重轧钢机械设备的主体性, 通过图纸约束设备安装, 以免出现重新拆装的问题, 安装的过程中要严格检查组件的性能、位置, 控制安装的质量, 促使其达到预定的效果; (3) 提高安装人员的技能, 因为轧钢机械设备安装的专业性强, 所以必须保证安装人员具有专业的技术水平, 才能保障设备安装的质量, 以免引起潜在的质量隐患, 确保轧钢机械设备的安全性。

2.4 质量管理

我国钢铁行业的发展还存在很大的空间, 促使轧钢机械设备安装面临着质量问题, 强化质量管理的应用。深入分析轧钢机械设备安装过程中出现的质量问题, 提出有效的管理措施[3]。首先实行计划性的质量管理, 结合以往轧钢机械设备安装的案例, 制定管理计划, 全面应用到设备安装的过程中, 严格按照计划执行质量管理, 不能因为工期问题而忽略质量管理, 由此才能解决超负荷、性能不足等问题;然后是推行保护措施, 轧钢机械设备在安装、运送的过程中, 很容易出现质量问题, 需采取科学的保护措施, 防止设备损坏, 确保设备处于高质量的性能状态;最后是设备安装操作的质量管理, 安装操作应该符合行业的标准规范, 促使轧钢机械设备达到正常运行的状态, 通过质量管理控制安全事故。

2.5 安装检测

安装检测是轧钢机械设备安装质量控制中不可缺少的一部分, 针对已经安装完成的机械设备, 在投入运行前进行安装检测, 主要在设备的性能、配合度、能耗等方面实行综合性检测。全方面的分析安装检测的结果, 按照结果显示的内容, 评估轧钢机械设备安装的效益, 促使其能达到相关的安装标准。轧钢机械设备的安装检测, 也是对上述质量控制措施的一种考量, 检查质量控制措施是否应用到位, 如果出现质量隐患或误差, 安装检测结果中会明确显示出来, 由此进行适当的调试, 规范轧钢机械设备的具体安装, 强调安装检测在质量控制中的重要性, 保障轧钢机械设备的稳定性。

3 轧钢机械设备安装过程中的改善措施

(1) 轧钢机械设备安装的材料, 与安装效益存在直接的关系, 需要监督安装材料的质量, 确保其符合设备安装的需求。安装材料选择的前期, 安排人员对轧钢机械设备安装的现场进行研究, 用于规避安装材料中潜在的问题。

(2) 强化安装技能的培训。技能培训是轧钢机械设备安装质量改善中的主要途径, 现代钢铁行业的发展非常迅速, 促进了轧钢机械安装的进步, 所以轧钢机械安装的过程中, 加强安装技能的培训力度, 确保安装技术的成熟化应用, 满足轧钢机械设备安装中的质量要求。

(3) 安排安装验收的工作。安装验收安排在轧钢机械设备安装后, 用于检查轧钢设备安装的质量, 及时发展潜在的质量问题并提出解决的办法, 规避轧钢机械设备安装中潜在的问题, 在根本上解决质量问题, 防止轧钢机械设备安装中的质量风险, 提高轧钢机械设备的应用水平。

4 结束语

轧钢机械在钢铁行业中占有很大的影响比重, 针对轧钢机械设备的安装, 提出质量控制的应用, 同时落实改善措施, 以此来完善轧钢机械设备的运行环境, 以免轧钢机械出现质量或性能问题, 由此保障轧钢机械设备生产的效率。

参考文献

[1]苏琪.轧钢机械设备施工与安装的质量控制[J].江西建材, 2014 (09) :55.

[2]张世宇.轧钢机械设备安装过程中的质量控制分析[J].门窗, 2014 (11) :396.

轧钢控制 第9篇

当前社会,钢铁工业所面对的主要挑战是能源竞争,如何合理有效地减少钢铁企业的损耗是促进钢铁工业持续不断发展的重要途径。在冶金行业中,轧钢加热炉的能耗占企业能源总损耗的11%,所以,使用电气控制系统对轧钢加热炉进行节能控制是减少企业能耗的重要手段。

1 案例简介

某钢铁生产企业4 000 mm的热连轧生产线每年生产700万t的热轧钢卷,在车间中,一共布置了4座步进梁式加热炉,炉型为节能型组合蓄热步进梁式板坯加热炉。板坯入炉温度分别为热装550℃,冷装19℃,DHCR 950～1 050℃。出炉温度为1 230～1 300℃。主要使用混合煤气作为燃料源,释放热量为8 120 kJ/m3。燃料最高消耗为6 500 m3/h,空气最高损耗为135 000 m3/h。空气预热温度为650℃。炉体主要由装钢机、进梁、蓄热式烧嘴、装料炉门提升设备构成。

2 电气控制系统的组成结构

轧钢节能加热炉电气控制系统分L1级、L2级2个等级,下面分别对这2种系统进行简单的介绍。

2.1 L1级

L1级即电控和仪控系统,主要用来进行板坯定位的控制、坯料的追踪、步进梁的控制、加热炉区顺序的控制、装出钢机的APC控制、板坯称和液压站的设备控制等。案例中使用美国GE PLC PACSystems RX7i和VersaMax分布式1/O构成了L1级基础自动化控制系统。使用客户端组合服务器的结构组成操作站,客户端和服务器之间使用以太网进行互联,且以太网传输遵循TCP/IP协议。

2.2 L2级

L2级即计算机控制系统,主要是用来对加热炉的生产数据进行管理、对炉内的坯料进行追踪、对实际数据进行处理、对自动燃烧控制数据进行设定、显示报表和画面等。L2级计算机控制系统和L1级电控和仪控系统一样,信息传送方式也是遵循TCP/IP网络传输协议。L2级计算机和L1级PLC之间、HMI服务器和客户机之间、HMI服务器和L2级之间都是使用交换式快速工业以太网来实现通讯的。

3 炉区电气控制方案的制定

3.1 加热炉的操控

操控加热炉的方法主要有手动、半自动、全自动3种。其中手动方法又简称为MAN操控模式,指的是使用人工对PLC的控制基准进行设置;半自动控制方式又叫OPE控制模式,指的是通过使用人工启动指令,然后由基础化的系统设备来根据接收到的不同指令完成不同的工作;全自动控制方法又叫ACC模式,指的是通过对L2级的电脑软件进行设置,然后利用计算机来实现全自动控制。

3.2 板坯库的电气控制

板坯库的信息自上而下分别为:一级追踪的板坯号、往SYC发送的板坯号、板坯长度、板坯去向。首次进入轨道的板坯会先进行长度的测量,然后根据测量出来的长度来准确定位辊道,在定位完成后,会向小吊车传送定位完成的信息。同时,具有自动入库功能的板坯库电气控制系统还会以自动定位的吊运点作为依据点来等待入库。

3.3装炉侧的电气控制

装炉侧的电气控制系统主要是用来把板坯输送到加热炉中的。在输送过程中,要分别对板坯进行长方向的折中,温度、质量、长度的测量。L1级即电控和仪控系统会把自己测量到的真实长度值、重量值等传送给L2级计算机系统,L2级计算机系统会根据接收到的数据进行详细的追踪和定位。

3.4炉底步进机械的电气控制

阀门两测的压力差值和比例阀的开度决定了步进梁运转速率的大小。当对压力差进行调试后,得到的值为固定值,阀内电磁线中的电流和比例阀开度的电流是成正比的,比例阀放大器的输入电压的大小决定了线圈电流的大小,而且比例阀放大器的输入电压可以通过PLC模拟输出通道设定。

3.5 出炉侧的电气控制

出炉侧的电气控制系统主要是由炉门升降控制、出炉辊道控制、出钢控制共同组成的,通常加热炉出炉辊道又有手动和自动2种操作方法。板坯的出炉方法主要有强制出钢和轧制节奏2类。出料炉门有手动和自动2种控制方法,且都可以使用PLC完成。

3.6板坯追踪的电气控制

在PLC的所有控制功能中板坯追踪是非常重要的一个部分。为了保证生产过程可以严格按照轧制设计的策略开展实施,就需要有一个比较准确的板坯追踪;而且轧钢加热炉炉前、炉后辊道设备运行也需要通过板坯追踪来获得保障。

3.7辊道间组合运转的电气控制

轧线辊道、板坯库辊道、炉区辊道的组合运转又叫辊道间的组合运转。具体的组合程序为:首先,板坯库PLC会先给加热炉区PLC传送送钢的命令请求,当加热炉区的入库辊道空闲时,就会自动启动入口辊道,同时把入口辊道的速度发送给板坯库PLC,然后发送出同意过钢的命令信号。板坯库PLC在接收到同意信号后,就会把板坯从板坯库输送到加热炉区。板坯库辊道在板坯通过辊道之间的冷金属检查器后,就会结束运转。

4 液压控制系统

电气控制系统的重要动力来源为液压驱动系统。炉底液压站和板坯库液压站是液压驱动系统的主要构成部分。对炉底液压站的控制主要是通过温度来进行的,在温度不高时,电加热器会进行全自动加热;当温度高的时候,水冷却器会自行运转,来达到降温的目的。板坯库液压站的系统压力、液位、温度等的控制方法和炉底液压站比较相似。

5 结语

使用轧钢节能加热炉电气控制系统在提高钢铁公司能源的使用效率方面有着非常不错的效果。轧钢节能加热炉电气化控制系统完全可以代替原来钢厂生产时使用的常规性的人工控制方法,其不仅在提升板坯的加热质量、提高整个炉区的自动化水平、减少钢厂工人的工作强度方面有着非常明显的优势,而且可以更加科学化、细致化地对各种操作进行信息化管理,因而能够更好地提升钢铁企业在市场上的竞争力,从而保证钢铁企业的可持续发展。

参考文献

[1]黄锡铁.蓄热式步进加热炉电气控制系统设计及应用研究[D].重庆:重庆大学,2010

[2]谢静心.宝钢条钢厂步进梁式加热炉电气控制系统设计与应用研究[D].重庆:重庆大学,2008

[3]肖仕长.蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的合理利用[J].四川冶金,2008(4)

轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗 第10篇

1 加热炉过程控制系统的主要作用

1.1 在实现工艺目标中的作用

加热炉过程控制系统的主要任务是保证加热炉的出炉钢坯能够满足工艺目标要求。钢坯温度满足工艺目标要求,主要分为两类:一是“钢坯目标温度和均匀度”;二是“钢坯表面脱碳强度”。

对于第1类工艺目标,可以通过监控“钢坯当前温度”、“钢坯芯表温差”和“钢坯均温时间”来实现。

对于第2类工艺目标,由于难以在线(直接或间接)检测,从控制的角度考虑,只能是最大限度地降低钢坯脱碳机会,即尽量减少高温钢坯的在炉时间,尤其是高温钢坯置于“氧化气氛”炉气中的持续时间。

归根结底,上述工艺目标的实现均离不开计算机二级加热炉过程控制系统的支持,使用加热炉过程控制系统,可以有效地提升钢坯加热的“工艺目标命中率”,从而间接影响成品材的“指标命中率”,其经济效益在业内已经获得共识,具体数量,取决于当前生产管理水平。

1.2 在降低加热生产消耗中的作用

加热炉过程控制系统的另一个重要作用是降低钢坯加热的生产消耗。降低生产消耗的前提条件是首先要保证钢坯出炉温度满足工艺目标约束。在加热炉产能无法完全满足轧钢系统要求时,使用加热炉过程控制系统的首要任务是保证产量需要,煤气使用量并不一定会比没有加热炉过程优化控制系统时减少。但如果加热炉的产能满足轧机最大产能需求,则减少钢坯加热过程中的“过烧时间”将能够间接地大量减少钢坯加热所用的煤气。至于“过烧时间”的减少量,则取决于现有的管理水平。

在没有加热炉过程控制系统的状态下,操作人员无法准确掌握钢坯的温度状态,因此也无法真正知道钢坯实际过烧时间。有了加热炉过程优化控制系统,操作人员则至少可以直接监视钢坯的温度变化过程,这为减少钢坯不必要的过烧时间创造了可能性。

显而易见,加热炉过程控制系统能够有效地帮助用户“最大限度地”通过减少“过烧时间”来降低钢坯加热过程中的煤气用量。

降低生产消耗的最大空间在于减少钢坯加热过程中的“钢坯烧损量”。控制钢坯烧损的唯一手段是减少钢坯在“氧化气氛”炉气中过烧,在没有加热炉过程控制系统情况下,仅凭操作人员的“经验”和“责任心”,根本无法真正解决钢坯过烧导致的钢坯烧损过大问题。

对于每个用户而言,加热炉炉况存在差异,钢坯烧损也各有不同。但正确地使用加热炉过程控制系统,都能够帮助用户将现有加热炉的钢坯烧损降到最低。根据生产实践和各种文献统计,加热炉过程控制系统至少可以帮助用户降低0.5%的烧损。对于一个年产量100万t的加热炉,减少0.1%的烧损量,1 a将可以为用户降低数百万元的生产消耗。

2 加热炉过程控制实施中存在的问题与解决方案

在国内,很多钢厂的加热炉过程控制系统在使用过程中,存在各式各样的问题,甚至很多钢厂的加热炉就没有过程控制系统。即使有些用户建立了加热炉过程控制系统,也只是运行着部分功能。造成这种局面的原因是多方面的。针对加热炉过程控制实现中存在的诸多问题进行了分析,并提出了自己的解决方案。

2.1 应用中存在的问题

由于国内加热炉过程控制系统(二级)的设计方法主要源自于对“引进系统”的消化和移植。由于发达国家的生产环境状态明显优于我国的工业现状,因此不可避免地存在一些“水土不服”的状态。所谓“水土不服”,主要表现为加热炉过程控制系统(二级)不能正常运行,或正常运行一段时间后就表现失常。

加热炉过程控制系统(二级)使用不好的另一个客观原因是我国钢铁企业长时间“粗放型”管理模式所致。由于钢材市场一直很好,轧钢生产过程的主要精力多放在增加产量方面,对钢坯加热质量缺乏足够的重视。甚至认为人工操作已经很好了,能够满足生产要求,加热炉过程控制系统(二级)能工作更好,不能工作也无所谓,并不做深究,只是放弃使用罢了。

实际上,导致过程控制系统应用效果不佳的主要原因是当前过程控制系统(二级)设计中存在的缺陷或不足。当前很多加热炉过程控制系统开发团队仍然坚持着国外引进系统的设计思路,追求最大限度的全自动过程控制系统。然而,受到国内生产环境的各种条件的制约,在很多情况下,快速实现加热炉过程控制全自动化不太现实,这就使过程控制系统(二级)的作用大打折扣,最终,由于预期差异,客户和开发团队之间产生矛盾,形成相互推诿的不利局面。

形成加热炉过程控制系统(二级)在应用过程中存在问题的另一个原因是一、二级控制系统“开发节奏不同步”,基础控制系统(一级)通常优先投入使用,而加热炉过程控制系统(二级)投入较晚,基础控制系统中对加热炉过程控制系统(二级)性能产生影响的问题(所谓“遗留问题”)不能充分暴露出来。当基础控制系统(一级)开发团队撤出现场后,加热炉已投入生产运行,为了不影响正常生产,用户多选择放弃“遗留问题”的解决,从而造成加热炉过程控制系统(二级)“不正常”,只能“凑合着”运行,这种现象也是影响加热炉过程控制系统(二级)声誉的一个重要原因。

2.2 解决方案和实施措施

首先,在加热炉过程控制系统设计上提出了“直面现实”、“分级体验”的设计理念。所谓“直面现实”,就是承认我国当前钢铁行业的现实状况,不再追求“一步到位的高度自动化”目标,即在现有条件下,以“让操作人员获益最大化”为设计目标,尽可能让过程控制系统(二级)表现出其在精细化生产中不可替代的作用。而“分级体验”则是在系统实现上,强调多层次性能体现。

首先,为操作人员提供一个能帮助其生产决策的“透明加热炉”,就是将操作人员在操作过程中需要的“有价值决策辅助信息”集中抽出,并合理地组织在同一操作画面上,以便协助操作人员轻松地进行“钢坯装炉”、“钢坯出炉”、“炉温调整”等决策操作,以此降低加热炉过程控制系统(二级)使用的技术门槛,使操作人员在工作中很快获益。

其次,利用计算机计算、存储和统计分析能力,为操作人员提供各种“追溯”、“预判”和“规划”功能,帮助操作人员提升“决策效率”和“决策精准度”。

最终,系统将为操作人员实现高度自动化提供一个可操作环境。当操作人员对过程控制系统充分信任后,可以通过人机交互形式直接参与加热炉的过程控制,直至最后实现令其满意的加热炉过程控制自动化。

在实现上述设计理念的同时,也针对前文提到的“遗留问题”确定了解决方案,并取得了预期的效果。

实际上,很多“遗留问题”之所以难以解决,不仅仅是开发团队不负责任,而是有些问题单靠基础控制系统(一级)很难发现,需要做长时间数据收集、存储、分析等工作。为此,我们提出了一个“一二级融合”的解决方案,即利用过程控制系统(二级的工程师站)找到问题,在不影响生产的前提下修改基础控制系统(一级),消除“遗留问题”,从而将基础控制系统(一级)和过程控制系统(二级)融为一个整体。

加热炉过程控制系统(二级)是一个“生产过程精细化管理平台”,主要作用是“让操作人员睁开眼睛工作”,即在“全面感知现场环境”的状态下进行加热炉生产过程的精细化管理,从而获得产品质量、生产效益双赢的局面。

3 加热炉过程控制系统目标的实现

库马克轧钢加热炉过程优化控制系统,采取下列措施,确保轧钢生产工艺的要求。

3.1 建立“透明加热炉”

3.1.1 实时跟踪和提示炉内钢坯的位置状态

优化控制系统为操作人员展示加热炉内钢坯当前所处的位置,从而实现钢坯在炉内的分布状态“透明化”。

3.1.2 实时跟踪和提示炉内钢坯的加热环境

优化控制系统为操作人员展示加热炉当前的炉温控制规则和实际炉温状态,从而实现加热炉内钢坯加热环境“透明化”。图1展示了一个双排步进式板坯加热炉内钢坯加热炉环境,如炉气温度状态和相关设定信息等。

3.1.3 实时跟踪和提示炉内钢坯的温度状态

优化控制系统为操作人员展示加热炉内钢坯的表面温度和芯部温度等,从而实现加热炉内钢坯温度(场)“透明化”。图2展示了1个双排步进式板坯加热炉内所有钢坯的(芯部)温度状态,以及选定钢坯的目标温度和水印区温度。

3.2 支持加热炉生产操作决策

3.2.1 当前加热炉是否具备装炉条件

优化控制系统实时提示操作人员钢坯是否能够接收新的钢坯入炉,入炉的可用空间是多少,从而协助操作人员进行“钢坯装炉操作”决策。图3展示了1个双排步进式板坯加热炉有关钢坯装炉决策支持的提示信息。

3.2.2 提示当前加热炉是否具备出钢条件

优化控制系统实时提示操作人员是否存在满足工艺要求的待出炉钢坯,如果不存在,还需要等待多长时间,从而协助操作人员进行“钢坯出炉操作”决策。为了提升操作人员决策的精确性,优化控制系统还实时提示操作人员每个加热炉最新出炉钢坯的出炉温度(计算值)、除磷后表面检测温度、开轧表面检测温度等。

3.2.3 提示当前加热炉内钢坯的加热状态

优化控制系统实时提示操作人员加热炉内有多少钢坯已经满足工艺要求,如果没有钢坯满足工艺要求,加热炉段内的钢坯距离达到要求还有多长时间等,从而协助操作人员进行“炉温调整操作”决策。图4展示了1个双排步进式板坯加热炉有关钢坯炉内加热状态信息,用于提示操作人员从钢坯加热状态角度判定是否需要调整炉温。

3.2.4 提示当前加热炉的各炉段最佳参考温度

优化控制系统实时提示操作人员加热炉当前的最佳炉温参考,以及实际炉温偏差,从而进行“炉温调整量”决策。图5展示了1个双排步进式板坯加热炉各类炉温设定信息,用于提示操作人员判定是否需要调整炉温,以及炉温调整量。

4 实现钢坯加热过程自动控制

4.1 实时跟踪钢坯炉内运行速度

针对加热炉的每个炉道,建立炉道内钢坯运行轨迹跟踪,并在此基础上计算钢坯炉内运行速度,以此作为钢坯温度预测模型的边界条件信息。

4.2 实时判定钢坯预期炉段温度

针对炉段内的每个钢坯,依据钢坯运行速度和当前加热环境,在当前钢坯温度的基础上,计算钢坯达到炉段出口时的离段温度(钢坯离开当前所在路段时所达到的温度),如果离段温度不满足工艺目标要求,则根据离段温度偏差(目标离段温度-计算离段温度)试探调整“虚拟炉段温度”,直至离段温度偏差满足要求。此时“虚拟炉段温度”即为钢坯预期炉温。

4.3 实时计算加热炉各炉段最佳炉温参考

根据每个炉段内钢坯的预期炉温,参考“钢坯钢种加热优先级”(根据钢坯特殊质量要求而定)和“钢坯位置优先级”(根据钢坯距离炉段出口的距离而定),确定炉段当前的最佳炉温参考;如果在基础控制系统中存在炉温控制回路,允许操作人员以交互方式干预最佳炉温参考,形成当前炉温设定信息,并下发到基础控制系统中,用于自动炉温调节。图6展示了1个双排步进式板坯加热炉计算最佳设定炉温提示。

4.4 实时计算加热炉加热煤气最佳流量参考

如果在基础控制系统中没有“炉温控制回路”,优化控制系统将根据当前实际炉温、最佳炉温参考,以及炉段内钢坯温度和数量等,计算“最佳煤气流量参考”。

允许操作人员以交互方式干预“最佳煤气流量参考”,形成当前煤气流量控制回路的设定信息,并下发到基础控制系统中,用于自动调节燃气流量,以期达到自动控制加热炉温度的目的。

由于本系统所有信息都存入数据库,所以本系统支持操作人员针对炉内任意钢坯加热过程查询,支持生产管理人员对任意钢坯的加热过程追溯。

5 结论

深圳市库马克新技术股份有限公司与辽宁科技大学合作建立了“辽宁科技大学——深圳库马克电气节能与工业控制研发中心”,成立了“钢坯加热过程控制和厚板加速冷却过程控制项目组”,依托行业资深专家团队,经过多年研发实证,“库马克轧钢加热炉过程优化控制系统”应用到轧钢企业,已经取得了良好的效果,为中国钢铁行业的振兴做出了贡献。

本系统应用在某厚板和中板轧钢加热炉过程的优化控制上,不仅为该厂精细化管理、提高产品质量做出了贡献,确保所有钢坯的出钢温度满足轧制温度要求,最大限度地降低钢坯加热过程中的碳流失,也为该厂节省钢坯加热煤气用量和减少钢坯氧化烧损量下降做出了贡献。

参考文献

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轧钢仪表的维修性设计分析 第11篇

【关键词】轧钢；仪表；维修性设计；维护

随着轧钢厂的不断发展，其对于设备及仪表的运行管理方面的技术要求也更高了，原来的一年一次大修，一次大修保一年的维修制度已经不再适应如今轧钢厂的现代化生产过程，此外，原来的大修时间短则需要十几天，长则需要二十多天，因此，已经无法确保轧钢厂各设备仪表的正常运行。因此，如何提高轧钢厂仪表设备的维修性能，确保仪表及设备运行过程的安全性和稳定性，并延长其正常运转的周期，是摆在相关管理人员面前的一个重大课题。

1.仪表及设备维修性设计概述

仪表的维修性设计主要指的是为了确保仪表具备足够好的维修性能，并获得最经济的综合效率所采取的设计手段。对于轧钢仪表而言，其综合效率可用如下公式表示：

仪表及设备的综合效率=仪表及设备寿命周期期间的总输出/对仪表及设备的总输入。

其中，仪表及设备寿命周期期间的总输入指的是在满足环境、卫生、安全及劳动情绪的条件下最终达到所规定质量、成本、产量及交货期等方面的要求；而对仪表及设备的总输入指的是仪表及设备所消耗的价值同其寿命周期期间运行、维护及维修等费用的总和。

对于轧钢厂的仪表及相关设备而言，为了确保其具有良好的维修性能，首先必须确保其达到如下两个方面的要求：1）必须通过最短的维修时间，实现最高产量的获得，这一方面对于冶金工业而言具有其特殊的重要性。2）最大限度地降低维修的费用。将此两点纳入公式中进行计算，即可实现仪表及设备综合效率的最大化。因此，为了研究轧钢厂仪表及其相关设备的维修性能，必须对其进行维修性设计，以便实现轧钢厂装备水平地不断提高，进而实现经济效益的不断提高。

2.轧钢厂仪表及设备的维修性设计分析

2.1 仪表及设备布局方面的维修性设计

对于轧钢厂不少仪表及设备而言，由于其布局不够科学，因而导致仪表及设备维护维修过程中出现许多问题。例如，有些设备的工作机座同齿轮座均在轨座上组装，而轨座又设在混凝土的基础上，因此只能够对其进行原位组装及修理。若需同时修理则会导致检修时间大大延长。而对轧钢厂仪表及设备进行维修性改造设计后，可在齿轮座的下部进行两个轨座的增设，并在机座及轨座间进行角型垫板的增设，以防止机座移出时对机座造成损伤。轧钢厂仪表及设备的布局同其维修间存在着密切的关系，仪表及设备结构的设计过程中必须对整个布局进行考虑，工艺设计时还应对设备的选型进行充分地考虑，不仅要顾及生产工艺的科学性，还要确保维护维修过程的合理性。

2.2 仪表及设备便于拆装方面的维修性设计

对轧钢厂的仪表及设备进行此方面的维修性设计时，应考虑到其结构的合理性以及拆卸过程的方便性。例如，对于原高立柱齿轮座的安装过程而言，通常采用的是贯穿式的螺栓联接机架及机盖，其机座通常直接在混凝土基础上安装，而贯穿于螺栓的下螺母则主要埋于基础内。此结构进行螺栓的更换时相当困难，因此，必须将二次灌浆层砸破，并将机架提至某高度，这个古城所需耗费的检修时间相当大，若在非计划检修的时间段内更换时，势必会对生产时间造成严重影响，并引起巨大的经济损失。由于贯穿螺栓是一种受拉零件，其承受着巨大的冲击载荷，因此，十分容易产生伸长及疲劳变形，当然也同样有被拉断的事例，后者会对生产过程造成严重的威胁。有些使用实心安全销，但是，由于其被切断后，拆卸很不方便，因此，对于还未被切断但是已经变形的销子而言，更难进行拆卸，因此往往会耗费很多时间。

为了确保结构的合理性及装拆过程的方便性，可改用空心安全销，以便提高其切断力的稳定性及拆卸过程的方便性。采用内螺纹式旋入安全销，并通过液压拉力器将其拨出。

2.3 提高监测技术的维修性设计

以轧钢厂仪表及设备的在线或离线监测数据为依据进行故障的诊断，对于仪表及设备而言具有十分重要的意义，这一方面是由于这种方式较预防性的维修方式更具有针对性，另一方面是由于此方式可以节约维修的成本及时间。因此，在对仪表及设备进行维修性改造及设计时，必须重视不断提高仪表及设备的监测手段。对于较为复杂的监测手段而言，必须同时考虑其硬件及软件条件。对于轧钢厂仪表及设备而言，必须着重对其温度、振动、压力、油样及扭矩等方面的情况进行监测，除此以外，还应注意对关键性的大型零件进行重点监测。

应对温度进行即时在线监测，例如，对轴承温度进行监测性改造时，应注意考虑测温部位同其效果间的关系，而对于滑动轴承而言，其动态受力侧同非受力测间的报警温度效应不同，对中板轧机而言，其所应用的高立柱齿轮机座上各轴承上均需进行温度监测点的设置。对其进行维修性改造后，要求感温部位同轴承合金应当接触，且需设于受力面之上，其最大运转温度应当低于60℃。此外，对于润滑油也应当对其进行重点监测，例如油温及其清洁度等等，此外，对油的物化性质也必须定期进行取样，在线再生装置对于维修十分有利。通常而言，振动监测主要在定期的点检中进行使用，但是，对于电机等相关设备的振动监测过程的维修性设计过程中应注意考虑测振的位置。对于压力的监测而言其主要是对轧制的压力进行监测，因此，设计过程中必须对传感器的安设位置进行考虑。对于大型零部件而言，对其监测改造及设计时应注意其监测的方便性。

3.结语

总而言之，对于轧钢厂仪表及设备进行维修性设计十分关键，事先进行设计较改造设计而言要更加容易，因此，轧钢厂必须注意加强生产过程的信息反馈，及时将可靠的维修性相关情况及数据提高给设计相关部门，以便对维修性设计进行不断的改进和完善，确保轧钢厂仪表及设备维修过程的可靠性及便利性。

参考文献

[1]吴继刚，高利军，左熙妍.浅谈差压变送器和DCS在生产中的维护[J].内蒙古石油化工，2010（12）：67-68.

轧钢控制 第12篇

计算机集散控制系统 (即计算机DCS系统) 由上位系统和下位系统组成。上位系统采用工业控制计算机, 用Siemens组态软件Wincc完成现场数据的实时显示、存储、报警处理、打印及控制参数设定。下位系统由Siemens PLC构成, 与现场设备相连。上位系统和下位系统之间的通讯采用Profibus方式, 其最高传输速率可达1.5Mb/s, 完全满足对数据实时监控的要求。

2 专家控制器及软件组态

2.1 专家控制器

此加热炉原来是手动控制, 由于手操控制调节不及时, 而且对操作工的经验有依赖性, 能耗一直降不下来。采用常规的PID自动控制, 特别是在燃油的粘稠度、热值有很大差异, 现场设备老化的情况下, 显得适应性不够, 控制效果也不好。因此, 结合现场实际情况, 我们采用专家控制的思想, 设计了加热炉温度的专家控制器。专家控制器由知识库、控制规则集、推理机构及信息获取与处理四个部分组成。其结构图如图1所示。

2.1.1 知识库

由事实集和经验数据库、经验公式等组成。事实集主要包括被控对象 (加热炉) 的有关知识, 如该加热炉为三段式 (二加热段、一加热段和均热段) 推钢连续加热炉, 每段分为东、西两侧温度检测点, 通过控制电动执行阀的开度, 调节燃油和空气的流量来控制加热炉各段温度。经验数据库中的数据包括加热炉的参数变化范围, 控制参数的调整范围及其限幅, 传感器的静、动态特性、参数阀值, 控制系统的性能指标以及由专家总结的经验公式等。

2.1.2 控制规则集

根据专家 (或熟练操作工) 对被控对象的特点及其操作控制的经验, 可采用产生式规则、模糊关系及解析形式等多种方法来描述被控对象的特征, 这样可以处理各种定性的、模糊的、定量的、精确的信息。

通过在现场的调研, 观察总结三个班次的熟练操作工的操作控制经验, 并结合相关理论知识, 采用产生式规则构成控制规则集。在调试过程中, 一开始发现响应慢, 调节时间比较长, 于是在规则中考虑了一个回调量, 但后来又发现最大偏差值增大, 于是决定在偏差大时不加回调量。当偏差小于一个值时, 再加回调, 使系统尽快达到稳态。这里, 把输入量1 (温度偏差) 根据其大小分为9个等级;把输入量2 (温度偏差的变化量) 根据其大小分为7个等级。把控制量 (电动执行阀的开度) 的输出 (增量式) 分为13个等级。其中要加限幅条件。最后, 总结出了55条控制规则, 即形成本专家控制器的控制规则集。

2.1.3 推理机构

由于本专家控制器的知识库及控制规则集的规模较小, 因此, 推理机构的搜索空间有限, 采用的是向前推理机制。对于控制规则由前向后逐条匹配, 直至匹配成功。当然, 编写控制规则时要考虑不能出现失控现象。

2.1.4 信息获取与处理

信息获取主要是通过闭环控制的反馈信息及系统的输入信息而得到, 通过对信息的处理得到控制系统的误差及其误差的变化量等对控制有用的信息。本加热炉用热电偶来检测各段炉温, 然后与各段炉温设定值比较得到其偏差量, 并通过计算得到偏差的变化量, 分段实施控制。另外, 信息的处理还包括必要的数据滤波措施, 本系统采用算术平均滤波。

2.2 软件组态

2.2.1 监控界面组态

在上位机上, 对采集的数据实时显示, 使操作员能及时了解加热炉的工作状态, 对主要数据可存储达一年之久, 可方便地查询和打印, 并可完成控制参数、报警参数的设定。用Wincc组态的主监控界面如图2所示。

另外, 根据现场需要, 还组态了包括汽包画面、控制参数设置界面、历史趋势曲线界面、报警界面及报表打印界面等。它们都与实测数据相链接, 并在界面上动态地显示出来。同时, 在此界面上还可以进行手、自动的无扰切换。

2.2.2 控制算法的实现

专家控制的控制算法在下位系统 (PLC) 上实现, 用Step7编程。考虑到加热炉的生产过程是一个慢变化过程, 具有时间延迟, 控制信号的输出不能过于频繁, 否则会产生振荡。所以, 每经5个采样周期输出一次控制信号。其软件流程如图3所示。

2.3 应用效果

采用DCS系统及专家控制以后, 首先方便了操作工的操作, 使用鼠标点击即可, 整个加热炉的运行状况在计算机屏幕上一目了然。从控制性能看, 调节比较及时, 超调不大, 稳定运行时, 上下波动在±5℃以内。从节能降耗看, 每天节省重油约3吨, 按每吨1100元人民币计算, 每月节省约10万元, 每年获利润约120万元, 给企业带来了较好的经济效益。

3 结束语