Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО «КАРАГАНДИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет: ЭТиСУ Кафедра: ТИИ
Специальность: 6В07106 «ИСА» Группа:доИСА20с
ОТЧЕТ
по преддипломной практике
(вид практики)
Тема: «Разработка системы автоматического управления вибраторами на бункерах пылеочистки установки доводки металла конвертерного цеха АО «Арселор Миттал Темиртау», с целью своевременного удаления пыли»
| Студент: Әлім Алмас Өмірбекұлы | _____________ (подпись) |
| Руководитель практики от университета: Кенжебаева Т.С. | ____________ (подпись) |
| Руководитель практики от предприятия: ___________ | ____________ (подпись) |
| Оценка____________________ | |
Темиртау, 2023 г.
ИНД. ЗАДАН
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 4 |
| 1 ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА | 6 |
| 1.1 Производство АО «АрселорМиттал Темиртау» | 6 |
| 1.2 Описание технологического процесса конвертерного цеха | 7 |
| 1.3 Характеристика объекта автоматизации | 10 |
| 1.4 Постановка задачи на проектирование | 14 |
| 2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ | 19 |
| 2.1 Программируемый контроллер Siemens S7-1200 | 19 |
| 2.2 Программируемый контроллер Siemens S7-1500 | 22 |
| 2.3 Модульные программируемые контроллеры Siemens SIMATIC S7-400 | 23 |
| 3 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ | 26 |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 27 |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ | 28 |
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация производственных процессов – высший этап развития технических устройств и их комплексов, характеризующийся передачей производственных функций, в том числе функций контроля и управления, от человека специальным техническим устройствам.
Автоматизации производственных процессов предшествует механизация, т.е. передача физически трудных функций для человека специальным механизмам. Темп роста автоматизации технологических процессов в черной металлургии непрерывно увеличивается.
Автоматизация процессов позволяет решать как социальные, так и технико-экономические задачи. В первом случае она способствует улучшению условий труда, изменяет социальный состав трудящихся в отрасли – труд малоквалифицированных работников уступает труду высококвалифицированных специалистов, уменьшается число мест с тяжелыми условиями труда.
Многолетний опыт эксплуатации систем регулирования на металлургических предприятиях показал, что автоматизация дает возможность увеличить производительность металлургических агрегатов, снизить расход сырья, материалов, топлива, энергии на единицу продукции, повысить производительность труда.
Особенно возросла роль автоматизации в последний период, когда в черной металлургии были созданы агрегаты большой единичной мощности. Даже небольшие ошибки в управлении такими агрегатами приводят к большим потерям металла, топлива, энергии. Для них создаются многоуровневые взаимосвязанные системы управления с применением электронных вычислительных машин, решающих задачи оптимального управления, адаптации, самонастройки и т.п. Появление средств вычислительной техники и быстродействующих надежных управляющих вычислительных машин дали возможность решать задачи оптимизации не только параметров металлургических процессов, но и оптимизировать управление всем производством цеха, завода и т. д.
Наиболее эффективным средством управления технологическими объектами являются системы централизованного управления, создаваемые на основе теории управления, использующие экономико-математические методы, вычислительную и управляющую технику. Такие системы управления получили наименование автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). АСУ ТП включают в себя большую область систем управления технологическими объектами с разной степенью освобождения человека (оператора) от функций контроля и управления, и передачи их автоматическим устройствам [1].
В настоящее время эффект от экономико-информационных функций АСУ ТП оценивается в размере 10 – 50 % дополнительно к прямому экономическому эффекту, полученному от технического функционирования АСУ ТП. В ближайшее время экономико-информационные функции АСУ ТП будут иметь значение, не менее важное, чем эффективное управления технологическими объектами.
В связи с тем, что в первую очередь автоматизации подвергается основное технологическое оборудование, которые непосредственно влияют на качество производимого продукта, остается без внимания более мелкие технологические операции, которые должны подвергаться автоматизации. Из этого можно сделать вывод, что автоматизации должны подвергаться не только основные технологические операции, но и дополнительные технологические операции, с помощью которых происходит весь технологический процесс. При создании из локальных систем автоматизации более крупных централизованных систем управления технологическим процессом, происходит новый этап развития систем автоматизации. При сборе и обработке большого количества технологических параметров, которые поступают со всех локальных систем, мы имеем возможность более точно управлять технологическим процессом и, как правило, влиять на качество выпускаемого продукта [1].
1 ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
1.1 Производство АО «АрселорМиттал Темиртау»
АрселорМиттал Темиртау (АМТ) — казахстанская вертикально-интегрированная сталелитейная и горнодобывающая компания, владеющая Карагандинским металлургическим комбинатом (Темиртау, Карагандинская область), крупнейшим сталелитейным предприятием Казахстан. Входит в состав транснациональной металлургической группы «АрселорМиттал», контролировавшей на конец 2008 года около 10 % мирового рынка отрасли. Согласно данным рейтингового агентства «Эксперт РА Казахстан» АО «АрселорМиттал Темиртау» занимает 8-е место в списке крупнейших компаний Казахстана (на 2015). Делится на три департамента: Стальной, Угольный и Железорудный [1].
За 10 лет с начала существования компании было вложено более 1,5 млрд долларов инвестиций. Были проведены модернизация производства, построен свинцово-цинковый цех с мощностью 320 тысяч тонн продукции в год. Производство стали увеличилось — 5,1 млн тонн (2004) по сравнению с 3,1 млн тонн за 1996 год, готового проката — 3,9 млн тонн (2,2 в 1996), хотя и не достигнуты показатели советских лет: сталь — 5,7 млн тонн, прокат — 4,3 млн тонн в 80-х. В 2006 году велось строительство завода сортового проката.
В последние несколько лет продукция компании реализуется в КНР, Европу, Америку и Иран, хотя у «АрселорМиттал Темиртау» возникли проблемы сбыта продукции, что приводит к сокращению персонала. Так, за последние пять лет компания сократила 8 тысяч человек, что составляло 20 % всего персонала [1].
«АрселорМиттал» ведет свою металлургическую деятельность на четырех континентах, включая как развитые, так и развивающиеся все рынки. Примерно 35% нашей стали производится в Америке, в Европе около 47% и 18% – в других регионах, среди которых Казахстан, Южная Африка и Украина. «АрселорМиттал» лидирует на рынках металла Северной и Южной Америки, Восточной и Западной Европы, стран СНГ и Африки.
В состав металлургического комбината АО «АрселорМиттал Темиртау» входят:
1) Аглодоменное производство;
2) Коксохимическое производство;
3) Сталеплавильное производство;
4) Прокатное производство;
5) Единое ремонтно-монтажное управление;
6) Отдел главного энергетика [2].
Внешний вид АО «АрселорМиттал Темиртау» представлено на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – АО «АрселорМиттал Темиртау»
Основные факты о компании «АрселорМиттал»:
1) «АрселорМиттал» является мировым лидером металлургии и горнодобывающей промышленности;
2) Показатель EBITDA за 2015г. составил 5,2 млрд долл. США, что на 27,7% меньше по сравнению с 2014г.; показатель EBITDA за 4 квартал составил 1,1 млрд долл. США;
3) Чистый долг по состоянию на 31 декабря 2015г. составил 15,7 млрд долл. США;
4) Отгрузка стали составила 84,6 млн тонн в 2015 году;
5) Отгрузка железной руды за 2015 год составила 62,4 млн тонн;
6) В компании «АрселорМиттал» работает более 222 тыс. сотрудников;
7) Для создания качественной продукции и обеспечения новых технологий в компании «АрселорМиттал» работают более 1400 исследователей и 11 лабораторий по всему миру [2].
1.2 Описание технологического процесса конвертерного цеха
Кислородно-конверторное производство стали – это процесс передела чугуна и стального лома в сталь заданного химического состава и температуры.
Примеси из металла удаляются окислением их кислородом, вводимым под давлением от 15 до 16 атмосфер в конвертер через вертикальную водоохлаждаемую фурму. Образующиеся при этом газообразные окислы удаляют через газоотводящий тракт, а жидкие и твердые окислы всплывают по мере расплавления металла и входят в состав шлака. Их удаляют, сливая
шлак из конвертора.
Основным типом агрегата, которыми оснащаются современные конвертерные цехи, являются кислородные конверторы с верхней продувкой кислородом через водоохлождаемые фурмы. По своим классификационным признакам конверторы принадлежат к металлургическим печам - теплогенераторам. Процесс конверторной плавки протекает без подачи топлива извне за счет тепловой энергии, выделяющейся за счет экзотермических реакций окисления элементов перерабатываемого чугуна, и обеспечивающей возможность протекания технологических реакций удаления примесей [3].
Шихтовыми материалами конвертерной плавки являются жидкий передельный чугун, стальной лом (скрап), железная руда, известь, боксит. Для предотвращения налипания металла и шлака (процесс закозления фурмы), в конвертер добавляется доломит.
Лом и железная руда служат охладителями процесса и взаимозаменяемы – охлаждающий эффект руды в 3-3,5 раза выше, чем у лома. Расход охладителей зависит в основном от химического состава и температуры жидкого чугуна в шихте конвертерной плавки может содержаться от 15 до 20% скрапа или от 5 до 7 % руды. Однако для химически горячих чугунов (с высоким содержанием кремния) содержание скрапа в шихте может превышать 40%. Известь используют для образования шлака. Расход ее в зависимости от состава чугуна и охладителей составляет, от 50 до 100 кг/т стали.
Чугун поступает к конверторам в чугуновозных ковшах из миксерного отделения. Оператор миксера при помощи автоматизированного весового устройства производит дозированный слив чугуна из миксера в ковш. При этом отбирается проба чугуна, которая поступает по пневмопочте в экспресс-лабораторию и анализируется в масс-спектрометре на углерод, марганец, кремний, фосфор и др.
Чугун, перерабатываемый в конверторах, содержит 3,9-4,3% углерода, 0,5-0,8% кремния, 1,3-1,7% марганца, 0,04-0,07% серы и 0,08-0,15% фосфора. При выходе из миксерного отделения с помощью термопары погружения измеряется температура чугуна в ковшах. Данные о массе, составе и температуре жидкого чугуна оператором миксера передаются оператору конвертера (дистрибутору) [3].
Стальной лом загружают в специальные мульды (загрузочные совки) в шихтовом отделении, откуда на тележках с помощью тепловоза их передают в загрузочный пролет конвертерного отделения. Здесь мульды повторно взвешиваются, и с помощью завалочных машин лом из мульд высыпается в конвертер.
Железная руда, а также шлакообразующие материалы с шихтового двора сыпучих материалов подаются в бункера над конвертером при помощи системы транспортеров. После дозировки сыпучие материалы по желобу высыпаются в конвертер через его горловину.