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轉爐汽化煙道之爐外精煉過程控制自動化級的功能

發布日期:2018-10-25 23:21:32  信息來源:本站原創

轉爐汽化煙道之爐外精煉過程控制自動化級的功能主要有以下幾個方面:
  (1)試驗分析和數據處理。由全廠分析中心計算機把各種原料(合金等投入物)的分析結果以及全廠分析計算機或精煉爐前快速分析或轉爐、電爐計算機的鋼水成分送爐外精煉過程控制計算機,后者做合理性的檢查后,將其存入原料分析值文件并由CRT自動顯示。
  (2)數據采集。大都由基礎自動化級進行數據采集并經網絡上傳給過程機,其中還包含某些手動輸入數據。數據大致有以下四類:
  1)原始數據,如爐外精煉的轉爐爐次,鋼水溫度、重量、成分等。
  2)處理過程中及處理后的數據,如爐外精煉RH真空處理裝置的環流氬氣、爐氣成分、排氣量和溫度,處理后的鋼水溫度和成分等。
  3)數學模型以及技術計算所需數據,包括手動輸入數據。
  4)打印報表所需數據。
  數據采集和處理分定周期和非定周期兩種。定周期數據采集和處理是以1min或更短時間為周期’采入數據后’進行瞬時值累計處理。瞬時值處理包括儀表故障狀態監視、平滑化、熱電偶斷線檢查和輸入處理、量程單位數據變換以及超低檢測等,并做成累計文件、瞬時值文件、每分鐘系列文件等。非定周期數據采集和處理是由過程中斷信號或設定來啟動的,并進行和瞬時值類似的處理。
  (3)跟蹤。跟蹤的內容包括爐外精煉的轉爐爐次、鋼水參數、出鋼時間、對爐外精煉的要求等。
  (4)生產指令的接收與發布。內容包括接收生產管理級(L3)或轉爐計算機有關管理系統的鋼水生產計劃調度信息,發布處理時間、目標成分、精煉方式等命令,進行短期計劃的編制、修改,LF爐的加熱指令、功率設定、變壓器的抽頭確定,鋼水處理控制(合金化、脫氧、脫硫)等。
  (5)生產操作管理。內容包括各個料倉料位和庫存量管理、合金稱量和加入管理、處理時間管理等。
  (6)模型運算、優化與入工智能的應用。這是過程控制的***關鍵部分,也是***有經濟效益的環節,對于不同的爐外精煉是不同的,各鋼鐵企業也不相同,但從RH-OB、CAS-0B、VOD、AOD等幾種典型的爐外精煉來看,模型運算、優化主要包括以下幾部分內容:
  (1)為使鋼水成分達到目標值,計算合金料加入量,微調成分并使合金消耗成本***低,大都為以成本***優作為目標函數的線性規劃。
  (2)根據鋼水溫度變化情況,準確控制鋼水溫度在目標范圍內。在應用電弧加熱時,要確定加熱需要的電功率和加熱時間并優化設定,以使電能***省,同時縮短冶煉時間;在用化學法升溫時,應計算吹氧量和加鋁量。
  (3)根據不同鋼種要求,選擇***佳的吹氬或電磁搜拌模式。
  (4)根據脫硫和脫磷要求,計算渣料或噴吹料劑的用量。
  (5)對于RH等真空脫氣設備還需計算脫氣時間和脫碳量,有些還設有動力模型,即用動力學平衡法和冶金模型計算脫碳和溫度趨勢,并進行連續顯示等。
  (7)技術計弊。輸入有關爐外精煉的相關數據,按計算式集進行計算。這些計算大致有兩大類:一類為生產操作必需的計算或操作技術指標的計算;另一類為工藝參數或專門顯示的數據整理與計算,如把工藝參數的實測值整理成瞬時值、時系列、狀態、***大值、累計(小時、班、日、旬、月、半年等)數據等文件,形成表格、曲線并送顯示和打印系統,供操作員調用。
  (8)數據顯示。數據顯示包括公共畫面(CRT畫面目錄、菜單、計算機再啟動、數據設定等畫面)、工藝流程畫面、CRT數據處理畫面(各過程數據測定值、通道、掃描狀態、采集許可標志、狀態、未加工原始數據等畫面)、數學模型及技術計算結果,以及設定控制或操作指導專門顯示畫面、管理畫面(如各個料倉料位和庫存量管理、合金稱量和加入管理、處理時間管理等畫面)、工藝參數畫面(如時序列曲線、趨勢曲線、歷史數據曲線等畫面)、信息及處理實績畫面、各類報表畫面等。
  (9)數據記錄。數據記錄包括打印日報、月報、報警記錄、噴吹或投入量報表以及顯示畫面的硬拷貝等。
  (10)數據通信。數據通信包括縱向和橫向的通信,縱向為與上位計算機(區域級計箅機或工廠管理級)及下位計算機(基礎自動化級的PLC、DCS等)通信,橫向為與轉爐計算機、電爐計算機、連鑄計算機、分析中心計算機等通信。
  在某些條件下的設計中,上述功能有些已經由基礎自動化級的DCS或PLC以及中央操作監視站執行了。特別是在那些只有基礎自動化級的自動化系統中,為彌補基礎自動化的不足,把某些過程控制自動化的功能包括進去,這對于現代DCS或PLC是完全可以達到的。

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