Управление промышленными мехатронными системами Объем занятий: 18 часов

18 часов

лекций,
54 часов практических занятия,
экзамен.

Храмшин Вадим Рифхатович

10. УПМС В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСВЕ

стали в доменных печах

процессом в доменной печи

управления шихтоподачи

управления ходом доменной печи

управления тепловым режимом

управления газораспределения

стали
Современный комплекс кислородно-конвертерного цеха (ККЦ), как правило, состоит из
миксерного

и конвертерного отделений,
отделений доводки стали и непрерывной разливки стали,
насосных, дымососных, вентиляционных и кислородной станций,
известково-обжигательного и скрапоразделочного отделений и ряда других вспомогательных агрегатов.

стали
Информационные функции обеспечивают измерение и контроль:
- температуры чугуна;
-

количества сыпучих материалов;
- положения конвертера, положение фурмы;
- расхода кислорода на продувку, его параметров (давление, расход, температура);
- температуры металла в конвертере, его окисленности, содержание в нем углерода;
- состояния водоохлаждаемых элементов (давление и температуры воды на сливе);
- параметров газоотводящей системы для защиты ее от взрыва, а именно температуры и разряжения по ступеням газоочистки, параметров воды на газоочистку, параметров азота на уплотнение газоотводящего тракта, расхода и состава (СО, СО2, Н2, О2) отходящих газов;
- ведение хронометража плавки, аварийная сигнализация, а также регистрация дополнительных параметров, таких как шум и вибрации конвертера и фурмы.

стали
Вычислительные функции подразумевают расчет:
- шихты с выдачей рекомендации по массе

загружаемого чугуна и лома;
- сыпучих материалов (известь, руда, плавиковый шпат) на плавку;
- массы ферросплавов;
- времени продувки, моментов времени ввода шлакообразующих, раскисляющих и легирующих добавок по ходу плавки
- общего количества кислорода на плавку;
- скорости выгорания углерода, ее рациональных траекторий, температуры отходящих газов и др. параметров по ходу продувки;
- технико-экономических показателей плавки.


Управляющие функции регулируют:
- текущее положение фурмы;
- текущий расход кислорода на продувку;
- текущее давление в рабочем пространстве конвертера;
- текущие параметры газодинамического режима в системе газоочистки.

промышленным процессом в ККЦ

управления конвертерной плавкой
Структура конвертерного процесса как объекта управления

управления конвертерной плавкой
Статические детерминированные модели

модели

часто применяются системы динамического управления с косвенным определением текущих значений

температуры и углерода в металле по таким параметрам как:
- состав, температура, расход и давление конвертерных газов;
- шум (акустическое давление), создаваемый конвертером;
- деформация конструктивных элементов конвертера в зависимости от температурного состояния.

регулирования
расхода кислорода и остановки продувки

дозированием сыпучих материалов

регулирования поворота конвертера

конвертора

электропривода
механизма поворота конвертора
Изменение статического момента на цапфе конвертора

в конце производственной компании (с выгоревшей футеровкой):
1 – для порожнего конвертора;
2 – конвертора с садкой;
3 – для слива шлака

12-ти двигательного электропривода поворота конвертора

4-х двигательного электропривода поворота конвертора

регулирования положения фурмы

регулирования положения фурмы
Технологические требования
- диапазон регулирования скорости опускания и подъема

не более 10:1;
- обеспечение реверса скорости и электромагнитного момента на валу двигателя;
- высокая точность останова фурмы при подаче ее на продувку (ошибка при позиционировании не более ±10 мм);
- плавный пуск и торможение (ускорение не более 0,5 м/с2).
Особенно следует отметить необходимость обеспечения высокой надежности работы электропривода, поскольку его отказ может привести к потере всей плавки и большим экономическим затратам.

Функциональная схема электропривода механизма перемещения кислородной фурмы, реализованного по системе ТП-Д