冶金生产自动化论文

1、 本文由qc500233贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 浅谈冶金生产过程自动化 选课课号： (2010-2011-1)-BG11191-320102-1 课程类别： 公选课 冶金工程概论课程考核 （课程论文） 题目：浅谈冶金生产过程自动化 作 学 者： 号： 秦川 2009441350 杨治立 自动化 0904 授课教师： 班 级： 重庆科技学院冶金与材料工程学院 二零一零 年 十一月 中国 重庆 1 浅谈冶金生产过程自动化 浅谈冶金生产过程自动化 秦川 （重庆科技学院院电气与信息工程学院，重庆市，邮编 401331） 摘要 ：冶金是

2、研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物，并采用各种加工方法制成具有 一定性能的金属材料的科学。冶金生产钢铁则需要大量的原材料，如高炉炼铁需要大量的铁矿石、熔剂、锰 矿、燃料、而烧结生产又需要矿粉、熔剂、燃料、等焦炭生产需要炼焦原煤等。由于这些需要量大，则需要 机器来完成，所以需要在原料场、焦化生产、烧结生产和球团等的过程中需要一些自动化机械来完成，这就 包括基础自动化、过程自动化、管理自动化等，这使得冶金生产过程得以有序的进行下去。 关键词： 原料场生产自动化 焦化自动化 烧结自动化 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 现今社会冶金行业的迅速发展，也 推动了冶金自动化在生产过程中的发展，在 冶金原料生产自动化的过程中原料生产自动 化、焦化生产自动化、烧结生产自动化等一 系列的生产自动化和管理自动化在冶金的生 产过程中发挥了重要作用，为冶金的后续生 产作出了重要的贡献。 原料场的基础自动化包括过程的检测与控制 仪表与控制系统主要是原料输送系统与 配料系统的料槽的配料计，称量装置与定量 给料装置，供排水设施中测量流量、压力、 水位的常规仪表。 1 原料场生产过程自动化 作者简介：秦川，1989 年、汉族、在校大学生，研究方向：冶 金自动化 自

7、动化中，电气转动控制占大部分和重要位 置，相对而言，仪表和控制系统较少。由于 2 浅谈冶金生产过程自动化 定量给料装置及自动装置系统 1.2 原料场过程自动化 原料作业计划输入功能 原料场的生产作业计划，如码头进料计 划、整粒处理计划、混匀矿堆计划等要预先 通过 CRT 键盘输入计算机，存储在数据文件 中。 原料运输计划编制功能，仓料库管理功能， 胶带运输机运转控制功能，移动机械运转控 制功能，作业实况收集，料场库存管理功能， 编制报表功能，数据显示功能，技术计算机 功能，混匀控制管理功能，数据通信功能。 原料计算机与高炉计算机、 烧结计算机、 焦炉计算机、分析中心计算机和自备电厂计 算机进行

8、数据通信，传送原料处理作业管理 信息和原燃料的实验分析信息。 原料通信功能 原料场过程计算软件 EasyFlo 包括进程 管理器、数据库管理器、设备管理器、输入 管理器、与主 PLC 的通信驱动程序、位置管 理程序、操作管理程序、流程运行管理程序、 数据集中器、现场管理器、报表管理器、事 务单元管理器、通信管理器、路由器、混匀 子系统等 数学模型及人工智能的应用 混匀堆积智能模型： 人工输入堆积计划 及控制参 数据分析、模糊推理 大致计划编制结果 堆积开始 数据分析、非线性搜 现场速度信号 实 时 采集 程 发现设备故障和 切出品种发生变化 各槽切出速度计算 1.3 原料场管理自动化 硬件及软

9、件平台 主要功能 3 浅谈冶金生产过程自动化 （1） 接收由铁区生产管理信息系统下达的各生产单元的生产计划、原料使用计划、设备状 况、料场库存、北仓港库存、船期预告、原料场堆、取料机的生产数据、设备故障、 设备检修情况的信息； （2） 可完成与其他计算机之间通讯的管理 （3） 可编制合理的季、月、旬输入作业计划； （4） 可编制合理的日输入及输出作业计划 （5） 可完成准确可靠的季、月、旬料场配置图； （6） 可完成料场配置图的实时显示、打印。 料场智能化管理系统 数 据 人 工 输 入 接 口 数 据 在 线 接 收 程 序 季 输 入 作 业 计 划 程 序 月 输 入 作 业 计 划 程

10、 序 旬 输 入 作 业 计 划 程 序 日 输 入 作 业 计 划 程 序 日 输 出 作 业 计 划 程 序 实 时 料 场 图 绘 制 程 序 全智能化的网络管理。 管理自动化数学模型及人工智能应用 原料场综合控制专家系统 ES 系统，各部分叙述如下： （1） 知识库 （2） 知识表现 （3） 推理表现 （4） 放置场所优先权的功能 （5） 和运输机以及移动机械连接的功能 （6） 协调系统 4 浅谈冶金生产过程自动化 2 焦化生产自动化 炼焦化学工业是煤炭化学工业也是钢铁工业的一个重要部分。煤炭主要加工方法是高温 炼焦（9501050）和回收化学产品。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料，也可用于

11、铸造、有色 金属冶炼、制造水煤气；可用于生产合成氨的发生煤气，也可用来制造电石，以获得有机合 成工业的原料。在炼焦过程中生产的化学产品经过回收、加工可以提炼焦油、氨、萘、粗苯、 硫化氢、氰化氢等产品，并获得净焦炉煤气。煤焦油、粗苯经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、古马隆、酚、萘、蒽、吡啶盐基等这些产品广 泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦油煤气可供民用和工业燃料。 煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨酸、无水氨等。 进 厂 煤 煤 场 机 捕 焦 油 器 湿 法 脱 萘 破 碎 配 煤 粉 碎 转 运 站 焦 炉 熄 焦 筛 焦 机 焦炭 粗

12、煤气 初 冷 器 焦 油 分 离 鼓 风 机 电 捕 器 脱 萘 脱 氨 终 冷 塔 脱 苯 精煤气 氨水 氨 水 处 理 焦油 排水 硫磺 硫铵 液氨 粗苯 2.1 焦化生产基础自动化 焦化生产基础自动化 5 浅谈冶金生产过程自动化-射线料位检测等。 煤气回收的检测及自动控制 A 煤气输送 （1） 煤气排送焦油氨水分离装置 （2） 酚萃取装置 （3） 氨水蒸馏装置流程 B 脱硫设备 （1） TAKAHAX 装置 （2） HIROHAX 装置 C 硫铵制造设备 （1） 氨收回装置 （2） 硫铵分离干燥装置 （3） 吡啶回收装置 由于硫铵干燥为间歇生产， 热风炉点火频繁， 故设置自动点火、火焰监

13、视及燃烧安全保护 系统。热风炉燃烧自动控制系统，包括以下 三部分： 6 1） 热风炉煤气压力自动控制。 2） 干燥冷却机入口温度控制系统 3） 热风炉点火程序控制系统 D 轻油回收装置 （1） 轻油捕集装置 （2） 轻油蒸馏装置 E 水处理设备 水处理设备包括水道装置和活性污泥装置两 部分，前者又分煤气排送清循环水、清循环 水及冷循环水三个系统。 2.2 焦化生产过程自动化 浅谈冶金生产过程自动化 通过此网络可以有效的管理各部门的工作和 协同工作 燃烧室温度 标准炉温 计 算 炉温控制 模 型 焦 煤气供给量 结焦时间 判断模型 结焦时间 粗煤气温度 （3）炼焦过程计算机的功能包括： （1）作

14、业计划输入功能。它包括：1）炼焦生产计划（焦炭计划产量，出焦次数和孔号， 预定炭化室推焦顺序等）和配煤计划（槽名称，配比，输出总量等）以及成型煤生产计划（包 括生产用黏结剂清胶的使用量等）。2）故障设备信息的输入（停止设备的名称，预定修复时 间和已修复的设备等信息）。它通过键盘输入并存进计算机文件中，且操作员可任意修改， 此外，还可确定运转系统各个作业间的优先顺序。计算机把这些输入信息输入以后，可按操 作者要求任意调出操作画面作为操作指导之用。 （2）料仓监控功能。主要包括对配煤槽，原料槽，成品槽，焦炉煤贮槽和炉前焦库的在 库量和料位状况进行测量，收集满仓报警信息，经运算处理后，监督物料进出和

15、在库情况， 以此控制煤焦的输送作业。 7 浅谈冶金生产过程自动化 （3）编制输送计划功能。 操作员只需输入有关作业内容，指定起始点， 并按相应的按钮， 计算机便把按钮所定义的内容及作业计划数据进行登录并写入文件后，再按“编制输送计划” 键后，计算机就按要求以及上述两项功能中得出的料仓库存，设备状态和入库上限料位等制 约信息，综合考虑来自动编制所指定输送系统的输送作业计划，并把做成的计划在 CRT 上显 示，当不能按要求编制计划时，计算机将报警并输出原因码（例如配料槽卸料能力不适应或 有禁止入槽信号以及设备故障等）。此外，操作员还可对显示在 CRT 上的输送计划进行确认， 或按生产操作要求进行内

16、容的全部或局部取消。 （4）系统运转功能。它根据输送计划的内容，煤焦的品种，目标输送量，系统的起点和终点 等作业数据以及生产现场的实况（系统所处状态是正常还是异常，运行还是停止，起点设备 如给料器，输送设备胶带运输机，终点设备如送料小车等现场设备的状态信息）进行处理后 对运转系统进行起动（根据作业计划和设备状况，对要运转的作业进行优先度判断后，向 PLC 发起动指令），变更（在运转中，按照输送计划和运行实况，变更运转方式及更换系统的起 点和终点），停止（根据运转结果，如终点料仓料位已达上限，达到目标输送量或操作人员 发出停止命令而停止系统运转）和监视（监视运转设备状况，及时报警并发出操作指导等

17、） 等控制。 前馈-反馈式加热控制模型: 装炉 煤性质 焦炭 产量 炼焦需热 量设定值 控制 供热量控制模 全炉 平均温度 焦炉操 作状态 AUTOTHER M-S 测温系统 实测 炉墙温度 废 气 焦炉 加热 控制 空气和废气的控制 烟道 吸力控制 煤气 热值 交换 系统 烟囱 废气含 氧 量控制 2.3 焦化生产管理自动化 焦化厂计算机管理信息系统 焦化厂制造执行系统 （1） 计划调度管理功能 8 （2） （3） （4） （5） 生产管理功能 生产实时远程监控功能 成本核算管理功能 质量管理功能 浅谈冶金生产过程自动化 （6） （7） （8） （9） （10） 设备备件管理功能 信息查询功

18、能 原燃料及能源管理 员工岗位管理功能 通讯功能。 3 烧结生产自动化 3.1 烧结生产基础自动化 烧结生产基础自动化主要包括： （1）检测仪表及自动化； （2）电气传动及其自动控制； （3）人机接口，包括各类监控画面、数据记 录及各种操作。 检测仪表及自动控制内容大致如下： （1） 溶剂与燃料系统及成品矿仓系统。 （2） 配料系统 （3） 一、二次混合添水、铺底料槽及混合 料槽系统。 （4） 烧结环冷系统 （5） 主抽风机及主电除尘器系统 （6） 配料、机尾及整粒等三个电除尘器 （7） 全厂计量系统 电气传动及其自动控制内容大致是各电气装 备的起动、停止、顺序控制及联锁。一部分 成多个系统运行，例如一般分为：熔剂、燃 料、铁料、配料、混料、返矿、烧结、整粒、 冷却、除尘、卸灰等多个子系统，可多个系 统或单个系统联动、自动等。 3.3 烧结生产管理自动化 3.2 烧结生产过程自动化 4 球团生产自动化 4.1 球团生产基础自动化 （1） 配料、运输及台车速度控制 （2） 风温风压及油量调节系统 9 浅谈冶金生产过程自动化 总生球质量秤 420mA + 15V 变换器 记录仪 废品球质量承秤 I/V 变送器 手动操作器 串级控制器 铺底料厚 度传感器 总结： 本文给出了在冶金生产过程中自动化设备的一些应用和提高生产效率的一