1、 本文由qc500233貢獻 doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 淺談冶金生產過程自動化 選課課號： (2010-2011-1)-BG11191-320102-1 課程類別： 公選課 冶金工程概論課程考核 （課程論文） 題目：淺談冶金生產過程自動化 作 學 者： 號： 秦川 2009441350 楊治立 自動化 0904 授課教師： 班 級： 重慶科技學院冶金與材料工程學院 二零一零 年 十一月 中國 重慶 1 淺談冶金生產過程自動化 淺談冶金生產過程自動化 秦川 （重慶科技學院院電氣與信息工程學院，重慶市，郵編 401331） 摘要 ：冶金是

2、研究如何經濟地從礦石或其他原料中提取金屬或金屬化合物，并采用各種加工方法制成具有 一定性能的金屬材料的科學。冶金生產鋼鐵則需要大量的原材料，如高爐煉鐵需要大量的鐵礦石、熔劑、錳 礦、燃料、而燒結生產又需要礦粉、熔劑、燃料、等焦炭生產需要煉焦原煤等。由于這些需要量大，則需要 機器來完成，所以需要在原料場、焦化生產、燒結生產和球團等的過程中需要一些自動化機械來完成，這就 包括基礎自動化、過程自動化、管理自動化等，這使得冶金生產過程得以有序的進行下去。 關鍵詞： 原料場生產自動化 焦化自動化 燒結自動化 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 現今社會冶金行業的迅速發展，也 推動了冶金自動化在生產過程中的發展，在 冶金原料生產自動化的過程中原料生產自動 化、焦化生產自動化、燒結生產自動化等一 系列的生產自動化和管理自動化在冶金的生 產過程中發揮了重要作用，為冶金的后續生 產作出了重要的貢獻。 原料場的基礎自動化包括過程的檢測與控制 儀表與控制系統主要是原料輸送系統與 配料系統的料槽的配料計，稱量裝置與定量 給料裝置，供排水設施中測量流量、壓力、 水位的常規儀表。 1 原料場生產過程自動化 作者簡介：秦川，1989 年、漢族、在校大學生，研究方向：冶 金自動化 自

7、動化中，電氣轉動控制占大部分和重要位 置，相對而言，儀表和控制系統較少。由于 2 淺談冶金生產過程自動化 定量給料裝置及自動裝置系統 1.2 原料場過程自動化 原料作業計劃輸入功能 原料場的生產作業計劃，如碼頭進料計 劃、整粒處理計劃、混勻礦堆計劃等要預先 通過 CRT 鍵盤輸入計算機，存儲在數據文件 中。 原料運輸計劃編制功能，倉料庫管理功能， 膠帶運輸機運轉控制功能，移動機械運轉控 制功能，作業實況收集，料場庫存管理功能， 編制報表功能，數據顯示功能，技術計算機 功能，混勻控制管理功能，數據通信功能。 原料計算機與高爐計算機、 燒結計算機、 焦爐計算機、分析中心計算機和自備電廠計 算機進行

8、數據通信，傳送原料處理作業管理 信息和原燃料的實驗分析信息。 原料通信功能 原料場過程計算軟件 EasyFlo 包括進程 管理器、數據庫管理器、設備管理器、輸入 管理器、與主 PLC 的通信驅動程序、位置管 理程序、操作管理程序、流程運行管理程序、 數據集中器、現場管理器、報表管理器、事 務單元管理器、通信管理器、路由器、混勻 子系統等 數學模型及人工智能的應用 混勻堆積智能模型： 人工輸入堆積計劃 及控制參 數據分析、模糊推理 大致計劃編制結果 堆積開始 數據分析、非線性搜 現場速度信號 實 時 采集 程 發現設備故障和 切出品種發生變化 各槽切出速度計算 1.3 原料場管理自動化 硬件及軟

9、件平臺 主要功能 3 淺談冶金生產過程自動化 （1） 接收由鐵區生產管理信息系統下達的各生產單元的生產計劃、原料使用計劃、設備狀 況、料場庫存、北倉港庫存、船期預告、原料場堆、取料機的生產數據、設備故障、 設備檢修情況的信息； （2） 可完成與其他計算機之間通訊的管理 （3） 可編制合理的季、月、旬輸入作業計劃； （4） 可編制合理的日輸入及輸出作業計劃 （5） 可完成準確可靠的季、月、旬料場配置圖； （6） 可完成料場配置圖的實時顯示、打印。 料場智能化管理系統 數 據 人 工 輸 入 接 口 數 據 在 線 接 收 程 序 季 輸 入 作 業 計 劃 程 序 月 輸 入 作 業 計 劃 程

10、 序 旬 輸 入 作 業 計 劃 程 序 日 輸 入 作 業 計 劃 程 序 日 輸 出 作 業 計 劃 程 序 實 時 料 場 圖 繪 制 程 序 全智能化的網絡管理。 管理自動化數學模型及人工智能應用 原料場綜合控制專家系統 ES 系統，各部分敘述如下： （1） 知識庫 （2） 知識表現 （3） 推理表現 （4） 放置場所優先權的功能 （5） 和運輸機以及移動機械連接的功能 （6） 協調系統 4 淺談冶金生產過程自動化 2 焦化生產自動化 煉焦化學工業是煤炭化學工業也是鋼鐵工業的一個重要部分。煤炭主要加工方法是高溫 煉焦（9501050）和回收化學產品。產品焦炭可作高爐冶煉的燃料，也可用于

11、鑄造、有色 金屬冶煉、制造水煤氣；可用于生產合成氨的發生煤氣，也可用來制造電石，以獲得有機合 成工業的原料。在煉焦過程中生產的化學產品經過回收、加工可以提煉焦油、氨、萘、粗苯、 硫化氫、氰化氫等產品，并獲得凈焦爐煤氣。煤焦油、粗苯經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、古馬隆、酚、萘、蒽、吡啶鹽基等這些產品廣 泛用于化學工業、醫藥工業、耐火材料工業和國防工業。凈焦油煤氣可供民用和工業燃料。 煤氣中的氨可用來制造硫酸銨、濃氨酸、無水氨等。 進 廠 煤 煤 場 機 捕 焦 油 器 濕 法 脫 萘 破 碎 配 煤 粉 碎 轉 運 站 焦 爐 熄 焦 篩 焦 機 焦炭 粗

12、煤氣 初 冷 器 焦 油 分 離 鼓 風 機 電 捕 器 脫 萘 脫 氨 終 冷 塔 脫 苯 精煤氣 氨水 氨 水 處 理 焦油 排水 硫磺 硫銨 液氨 粗苯 2.1 焦化生產基礎自動化 焦化生產基礎自動化 5 淺談冶金生產過程自動化-射線料位檢測等。 煤氣回收的檢測及自動控制 A 煤氣輸送 （1） 煤氣排送焦油氨水分離裝置 （2） 酚萃取裝置 （3） 氨水蒸餾裝置流程 B 脫硫設備 （1） TAKAHAX 裝置 （2） HIROHAX 裝置 C 硫銨制造設備 （1） 氨收回裝置 （2） 硫銨分離干燥裝置 （3） 吡啶回收裝置 由于硫銨干燥為間歇生產， 熱風爐點火頻繁， 故設置自動點火、火焰監

13、視及燃燒安全保護 系統。熱風爐燃燒自動控制系統，包括以下 三部分： 6 1） 熱風爐煤氣壓力自動控制。 2） 干燥冷卻機入口溫度控制系統 3） 熱風爐點火程序控制系統 D 輕油回收裝置 （1） 輕油捕集裝置 （2） 輕油蒸餾裝置 E 水處理設備 水處理設備包括水道裝置和活性污泥裝置兩 部分，前者又分煤氣排送清循環水、清循環 水及冷循環水三個系統。 2.2 焦化生產過程自動化 淺談冶金生產過程自動化 通過此網絡可以有效的管理各部門的工作和 協同工作 燃燒室溫度 標準爐溫 計 算 爐溫控制 模 型 焦 煤氣供給量 結焦時間 判斷模型 結焦時間 粗煤氣溫度 （3）煉焦過程計算機的功能包括： （1）作

14、業計劃輸入功能。它包括：1）煉焦生產計劃（焦炭計劃產量，出焦次數和孔號， 預定炭化室推焦順序等）和配煤計劃（槽名稱，配比，輸出總量等）以及成型煤生產計劃（包 括生產用黏結劑清膠的使用量等）。2）故障設備信息的輸入（停止設備的名稱，預定修復時 間和已修復的設備等信息）。它通過鍵盤輸入并存進計算機文件中，且操作員可任意修改， 此外，還可確定運轉系統各個作業間的優先順序。計算機把這些輸入信息輸入以后，可按操 作者要求任意調出操作畫面作為操作指導之用。 （2）料倉監控功能。主要包括對配煤槽，原料槽，成品槽，焦爐煤貯槽和爐前焦庫的在 庫量和料位狀況進行測量，收集滿倉報警信息，經運算處理后，監督物料進出和

15、在庫情況， 以此控制煤焦的輸送作業。 7 淺談冶金生產過程自動化 （3）編制輸送計劃功能。 操作員只需輸入有關作業內容，指定起始點， 并按相應的按鈕， 計算機便把按鈕所定義的內容及作業計劃數據進行登錄并寫入文件后，再按“編制輸送計劃” 鍵后，計算機就按要求以及上述兩項功能中得出的料倉庫存，設備狀態和入庫上限料位等制 約信息，綜合考慮來自動編制所指定輸送系統的輸送作業計劃，并把做成的計劃在 CRT 上顯 示，當不能按要求編制計劃時，計算機將報警并輸出原因碼（例如配料槽卸料能力不適應或 有禁止入槽信號以及設備故障等）。此外，操作員還可對顯示在 CRT 上的輸送計劃進行確認， 或按生產操作要求進行內

16、容的全部或局部取消。 （4）系統運轉功能。它根據輸送計劃的內容，煤焦的品種，目標輸送量，系統的起點和終點 等作業數據以及生產現場的實況（系統所處狀態是正常還是異常，運行還是停止，起點設備 如給料器，輸送設備膠帶運輸機，終點設備如送料小車等現場設備的狀態信息）進行處理后 對運轉系統進行起動（根據作業計劃和設備狀況，對要運轉的作業進行優先度判斷后，向 PLC 發起動指令），變更（在運轉中，按照輸送計劃和運行實況，變更運轉方式及更換系統的起 點和終點），停止（根據運轉結果，如終點料倉料位已達上限，達到目標輸送量或操作人員 發出停止命令而停止系統運轉）和監視（監視運轉設備狀況，及時報警并發出操作指導等

17、） 等控制。 前饋-反饋式加熱控制模型: 裝爐 煤性質 焦炭 產量 煉焦需熱 量設定值 控制 供熱量控制模 全爐 平均溫度 焦爐操 作狀態 AUTOTHER M-S 測溫系統 實測 爐墻溫度 廢 氣 焦爐 加熱 控制 空氣和廢氣的控制 煙道 吸力控制 煤氣 熱值 交換 系統 煙囪 廢氣含 氧 量控制 2.3 焦化生產管理自動化 焦化廠計算機管理信息系統 焦化廠制造執行系統 （1） 計劃調度管理功能 8 （2） （3） （4） （5） 生產管理功能 生產實時遠程監控功能 成本核算管理功能 質量管理功能 淺談冶金生產過程自動化 （6） （7） （8） （9） （10） 設備備件管理功能 信息查詢功

18、能 原燃料及能源管理 員工崗位管理功能 通訊功能。 3 燒結生產自動化 3.1 燒結生產基礎自動化 燒結生產基礎自動化主要包括： （1）檢測儀表及自動化； （2）電氣傳動及其自動控制； （3）人機接口，包括各類監控畫面、數據記 錄及各種操作。 檢測儀表及自動控制內容大致如下： （1） 溶劑與燃料系統及成品礦倉系統。 （2） 配料系統 （3） 一、二次混合添水、鋪底料槽及混合 料槽系統。 （4） 燒結環冷系統 （5） 主抽風機及主電除塵器系統 （6） 配料、機尾及整粒等三個電除塵器 （7） 全廠計量系統 電氣傳動及其自動控制內容大致是各電氣裝 備的起動、停止、順序控制及聯鎖。一部分 成多個系統運行，例如一般分為：熔劑、燃 料、鐵料、配料、混料、返礦、燒結、整粒、 冷卻、除塵、卸灰等多個子系統，可多個系 統或單個系統聯動、自動等。 3.3 燒結生產管理自動化 3.2 燒結生產過程自動化 4 球團生產自動化 4.1 球團生產基礎自動化 （1） 配料、運輸及臺車速度控制 （2） 風溫風壓及油量調節系統 9 淺談冶金生產過程自動化 總生球質量秤 420mA + 15V 變換器 記錄儀 廢品球質量承秤 I/V 變送器 手動操作器 串級控制器 鋪底料厚 度傳感器 總結： 本文給出了在冶金生產過程中自動化設備的一些應用和提高生產效率的一