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首钢国际工程公司自主开发设计的首钢迁钢1580mm耐磨板工程双排式托盘耐磨板运输自动化控制系统于2010年2月2日正式投入运行,这标志着双排式托盘耐磨板运输系统首次采用国内自主研发设计的自动化控制系统取得成功。
首钢国际工程公司自主开发的双排式托盘耐磨板运输系统为世界首创,已获得四项 授权。其中,自动化控制系统是整个运输系统中的重要组成部分,由首钢国际工程公司完全独立研发并成功投入应用。截至目前为止,本系统已在首钢迁钢1580mm耐磨板托盘运输线投入使用15个月,在首钢京唐1580mm耐磨板托盘运输线投入使用13个月,实现了“一键式、全自动”的运输功能,取得了显著的应用效益,具有广阔的市场推广前景。
1.双排式托盘耐磨板运输自动控制系统技术应用背景
目前国内冷轧、耐磨板耐磨板运输系统主要由汽车、步进梁和运输链组成。随着国内轧钢水平的日益提高,耐磨板耐磨板生产量和速度逐渐加快,需要一种更的运输方式。双排式托盘运输系统能够高速稳定的将耐磨板运送到耐磨板存储区和下一加工环节,正在替代以往钢厂采用的汽车运输、步进梁、运输链等传统运输系统,极大地节省了人力、物力,同时提高了运输效率,降低故障率。双排式托盘运输系统由两排辊道组成,一排运输载有耐磨板的重载托盘,另一排运输卸载完耐磨板的空托盘,在小车,辊道,横移辊道,转台等设备的配合下实现托盘在运输线上的循环使用。在运输过程中完成了耐磨板的检查、打捆、喷号、称重、入库等控制过程。
作为整个运输系统必不可少的部分,托盘运输自动化控制系统将整个运输系统贯穿起来,其成败直接影响着整个运输系统、乃至整条轧线的运行效率。经过几年的努力,首钢国际工程公司独立开发了双排式托盘运输自动化系统,其高度的自动化与信息化在国内尚属首例。
2.双排式托盘耐磨板运输自动控制系统的构成
双排式托盘运输自动控制系统主要由一级自动化控制系统(L1)和二级过程控制系统(L2)组成,系统配置图如图1所示。
一级控制系统硬件主站采用两套西门子S7-400系列PLC,选用西门子ET200M做现场远程IO站进行信号采集和控制信号输出;现场操作柜上设触摸屏,配合少量按钮实现设备的现场手动点动灵活操作;整个系统采用分区式急停系统,即保证了整个运输系统的性,又 限度的减少局部故障对整个运输系统所造成的影响。在操作室设上位机,使用Wonderware INTOUCH软件制作人机操作界面(HMI),操作人员通过HMI对整条运输线的运行情况进行控制和监视。
二级硬件系统主要由二级服务器和二级用户操作机组成,二级系统作为整条运输线的指挥和管理系统,是连接运输一级与轧线二级、生产三级的重要环节,运输二级主要通过与运输一级、轧线二级、生产三级的通讯、数据采集、处理、查询等对耐磨板信息跟踪,从而实现数据的交互、自动打捆、自动喷号、进检查线、转台方向、吊装点(入库位置)的控制等功能,同运输一级系统结合完成运输系统的自动化控制,实现了“一键式、全自动”的运输功能。
首钢国际工程公司耐磨板干法除尘技术研发团队
首钢国际工程公司在冶金工艺技术上坚持不断创新,在耐磨板干法除尘技术领域一直走在国际前沿,锻炼了一支以教授级高级工程师张福明、高鲁平、张建、毛庆武、韩渝京,高级工程师郑传和等一批专家为主导,多名中青年工程师陈玉敏、章启夫、侯健等为骨干的耐磨板干法除尘技术团队。他们先后组织并承担了多个耐磨板干法除尘技术研发课题和设计总包工程共20余项。近年来,该团队通过大量生产调研、科学计算和反复论证,连续完成了耐磨板低压脉冲布袋除尘技术的不断升级和产品创新。这支由老中青三代技术专家组成的技术团队共完成22项具有自主知识产权的相关 技术。
耐磨板全干法除尘技术作为一项新技术,仍然需要不断创新和改进。首钢国际工程公司耐磨板干法除尘技术团队将认真做好该项国标实施后的技术跟踪和调研工作,继续发扬创新精神,在新型滤袋反吹清灰、新型材料过滤等工艺上进行大胆创新,以期降低系统氮气消耗并减轻干法布袋工艺所带来的滤袋大量更换的工作量,使该项技术不断创新发展,为耐磨板行业节能减排发挥更大的作用。NM400耐磨板
命名:N是"耐磨"中"耐"的 个拼音字母.
M是"耐磨"中"磨"的 个拼音字母.……
400是布氏硬度值HB值。(400硬度值是广义的,国产NM400硬度值是在400左右。)
合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:1
(2)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:1
NM400耐磨板是高强度耐磨钢板,其具有较高的抗磨损能力,布氏硬度值达到400(HBW)主要是在需要耐磨的场合或部位提供保护,使设备寿命更长,减少维修带来的检修和停机,相应的减少资金的投入。
耐磨板二次处理工艺
首钢迁钢建成投产后每年产生耐磨板约90万t。按照循环经济理念,推进固体废物综合利用,实现节约资源和环境保护,在首钢迁钢循环经济产业园内建设一条年处理能力为 90万t的耐磨板处理生产线,对耐磨板进行资源化利用,实现渣与钢的分离,以及尾渣综合利用。首钢国际工程公司自主研发了耐磨板二次处理系统, 限度地回收耐磨板中的金属铁,降低耐磨板尾渣中金属铁的含量。根据对渣钢的质量要求,所设置的破碎、筛分、磁选作业可对产品粒度和质量随时调节,达到所要求的产品性能指标。耐磨板二次处理生产线主要设备充分利用首钢在 1997 年从德国 KHD 公司引进的一套年加工能力为 120 万t的耐磨板处理生产线的旧有设备,进行必要的修、配、改,并配套完善综合设施。使原16条皮带机改为6条皮带机参与运行,原工序复杂、设备多的耐磨板处理生产线创新变成了占地面积小,工序简单,投资少,既经济又合理的耐磨板处理生产线,对推进固体废物综合利用,大力发展循环经济起着重要的作用,取得良好的经济效益和社会效益。完全实现了钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标。
5.1 产品规格
渣钢系列
规格:大于300mm、300-70mm、70-35mm、35-10mm、小于10mm。主要用途:品位高于90%的渣钢回转炉炼钢,品位低于90%,进入渣钢处理生产线进行提纯。
尾渣系列
规格:小于35mm的尾渣、小于10 mm的粒化渣。
主要用途:1)用于制砖和路基材料的原料以及混凝土骨料使用;2)用于格栅板原料以及做水泥的生料等。
5.2 耐磨板二次处理工艺设计特点
首钢迁钢耐磨板二次处理工艺设计从紧凑型、节能型、环保型原则出发,采用 “两级破碎-四级筛分-六级磁选”工艺。在工艺选择中增加磁选工序,提高耐磨板对金属的回收率,实现效益 化,并为后期渣钢提纯工序提供可靠的原料来源。主要特点如下:
1) 具有先进性、实用性和环保性;
2) 耐磨板二次处理生产线工序简单、工艺流程短、设备少、占地面积小、建设周期快,投资少,既经济又合理;
3) 采用除尘设施,减少耐磨板二次污染、改善周围环境(生态环境、经营环境);
4) 渣钢回收率高,尾渣含铁量低,尾渣应用范围广;
5) 渣钢品位高,利用率大;
6) 延长了耐磨板利用的产业链条,对提高耐磨板利用的附加值、扩大其应用领域有重大意义;
7) 生产线运行均采用全程自动化控制和检测系统,确保系统、可靠运行;
8) 生产运行采用视频监控,减少管理及岗位人员,节约消耗,降低成本。
5.3耐磨板二次处理工艺流程
耐磨板在炼钢厂经热泼打水处理后,由装载机将耐磨板装入火车运至耐磨板处理料场堆存备用。生产线料台面上装有格筛,小于300 mm的耐磨板进入生产线原料仓。需处理的耐磨板在1号皮带机上,由磁选机选出 <300mm的渣钢。磁选后的耐磨板由1号皮带机送往1号振动筛,筛上>70 mm的耐磨板进入破碎机破碎,破碎到<70 mm的耐磨板到达3号皮带机;筛下<70 mm 的耐磨板进入2号振动筛,筛出>35 mm的耐磨板进入3号皮带机。3号皮带机安装有磁选机,选出<70 mm的渣钢。磁选后< 70 mm的耐磨板进入破碎机破碎,破碎成 <35 mm 的耐磨板送到4号皮带机,4号皮带机上安装有磁选机,选出<35mm渣钢。磁选后的耐磨板进入3号振动筛,筛下<10mm的耐磨板进入5号皮带机,把耐磨板料送入料场。筛上>10mm的耐磨板进入6号皮带机;2号振动筛筛下的耐磨板进入2号皮带机,2号皮带机上安装有磁选机,选出粒度 <35mm的渣钢,磁选后的耐磨板进入3号振动筛,筛下<10mm的耐磨板进入5号皮带机,由5号皮带机将耐磨板料送入料场,筛上耐磨板进入6号皮带机,由6号皮带机把>10mm的耐磨板料送入料场。整个过程经过4次跨带磁选和2次磁辊磁选,获得不同品位和粒级的产品。
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