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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。
山东济宁景博钢材有限公司是一家以现代化高性能山东济宁--耐磨板为主导产品,集科、工、贸为一体的大型厂家。可以为不同地区的客户快速生产,发运产品,并凭借多方面的资源优势及地域便利进行多产业发展。
本公司坚持“好工、好料、好产品,利国、利民、利大家”的经营宗旨,秉承“在全球创造财富,为全球贡献财富”的发展理念,为客户提供高性能山东济宁--耐磨板产品及专业性技术支持,确保所提供山东济宁--耐磨板产品能够符合并超过客户的期望。
1耐磨板生产技术发展现状
1.1国内耐磨板技术应用现状
据统计,2003年,我国耐磨板矿产量为3000万t,其中竖炉耐磨板矿产量为2400万t,带式机产量为325.3万t,链箅机-回转窑产量为193.3万t,所占比例分别为82.2%、11.2%和6.6%。到2011年我国年产耐磨板矿能力已经接近2亿t,其中建成的链箅机-回转窑氧化耐磨板矿生产线约140余条,年产量约1.03亿t;带式焙烧机生产线3条,年产量约728万t;竖炉200余座,年产量约0.9亿,所占比例分别为51.5%、3.5%和45%。
国内耐磨板矿近几年来的主要进步表现在以下几个方面:
1)铁精矿资源多元化。由于选矿技术的进步,特别是反浮选技术和细磨技术的应用,国产铁精矿品位大幅提高、二氧化硅含量下降。此外还大量使用进口高品位、低硅磁铁精矿,以提高耐磨板矿品位,降低高炉渣量。
2)强化原料准备工序。研究表明,润磨机、高压辊磨机的采用对改善造球混合料的粒度组成和比表面积、颗粒形貌、表面亲水性和成球性有显著的效果。国内厂家的生产经验表明,润磨机和高压辊磨机的应用可提高生球强度,降低膨润土的用量,强化耐磨板焙烧。
3)设备大型化和多样化。适应了集约化和专业化的发展趋势,进一步了节能减排和环境保护的效率。
1.2 国外耐磨板技术应用现状
目前,国外耐磨板生产,带式机生产能力为2.05亿t,占世界总能力的66.43%;链箅机-回转窑耐磨板矿生产能力8060万t,占世界总能力的26.17%;竖炉耐磨板矿生产能力为2300万t,占世界的7.4%。从带式机、链箅机-回转窑设备如此大的采用比例不难看出,设备大型化是目前国内外耐磨板生产的一个重要标志,是未来耐磨板工业发展的总趋势。它在相当程度上反映出一个时期内的耐磨板工艺水平和机械制造水平,同时也从侧面反映出耐磨板的科学研究水平。竖炉耐磨板由于自身条件难以大型化,其发展已处于停滞状态。
2.带式焙烧机耐磨板技术工艺技术特点
对于以赤铁矿粉为主的原料,带式焙烧机工艺具有作业率高、产品成本低等诸多优势。据统计,在目前正在使用的耐磨板工艺中,带式焙烧机系统约占世界耐磨板产量的55%-60%,在采用赤铁矿粉为原料的耐磨板工艺中76%为带式焙烧机系统,如图1所示。首钢国际工程公司在设计的首钢京唐耐磨板工程中就采用了带式焙烧机耐磨板工艺。
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随着炼钢技术的不断发展,副枪、溅渣护炉等技术的应用,耐磨板的粘稠度越来越高,只有热焖法和热泼法比较适合处理,但各有特点,从生产及操作简便性和投资及加工成本可进一步分析。
热焖法处理时,液态耐磨板在坑里,一旦遇到积水就有可能引起爆炸,存在一定危险。需要渣坑、坑盖、挖掘机等设备,投资较高,增加耐磨板处理成本。
热泼法处理时,液态耐磨板在渣池中,耐磨板泼后形成很薄的一层,不积水,无危险。不需要盖和挖掘机,降低生产成本。
迁钢采用耐磨板热泼处理工艺,经过几年的实践,是非常合理的。
4. 首钢迁钢耐磨板一次处理工艺
4.1转炉渣采用热泼处理工艺
首钢迁钢转炉渣处理方法采用在渣池中少量打水热泼,使转炉渣发生晶形转变,由于体积变化而自然粉化,使渣、钢分离。转炉渣具体处理工艺如下。
转炉渣通过渣罐车运至渣跨,吊车将渣罐吊至指定的翻渣工位进行翻渣。翻渣后的空渣罐由吊车吊运至喷涂罐位喷涂。渣翻入渣池后喷水处理。处理后,用装载机装运到火车上,由火车将耐磨板运到迁安循环经济产业园的耐磨板处理场,泼渣池见图1。图 1 首钢迁钢耐磨板处理场泼渣池
4. 2 精炼渣采用格栅板处理工艺
精炼渣一般以渣坨的形态出现,钢包精炼或浇铸完成后,钢包底的少量铸余钢水与耐磨板一同倒入渣罐,在渣罐中冷却后凝结成渣钢,并形成铸余死渣坨,造成渣钢难以回收。回收一片不到2t的圆饼形大渣钢,就需要使用20瓶氧气进行切割,并产生大量的浓烟,污染环境。同时,优质渣钢因切割损失严重,不但大幅提高处理成本,而且每年约有1500t金属资源因切割流失。迁钢循环经济园区通过科技人员的多次攻关,利用耐磨板作为原料,自发研制了一套耐磨板制作格筛的工艺生产线,目前投入使用,效果显著。
4.2.1 工艺流程
将制作好的格筛板,用汽车运到炼钢车间,用天车将格筛板组装完毕后,吊放进渣罐中。吊车将带有格筛的渣罐吊至指定精炼渣出渣工位进行出渣。翻渣后的空渣罐由吊车吊运至喷涂罐位喷涂。精炼渣翻入翻渣池后少量喷水处理。待精炼渣粉化后用吊车配的电磁吸盘将渣钢块吸至指定位置,其余精炼渣用轮式装载机装运到火车上,由火车运至迁安循环经济产业园的耐磨板处理场。
4.3 耐磨板一次处理主要工艺特点
1) 耐磨板采用国内外成熟的热泼冷却工艺,冷却效果好,增加耐磨板的稳定性;
2) 精炼渣采用带格栅渣罐的少量水冷方法。使精炼渣慢冷自然粉化,渣、钢自然分离;
3) 耐磨板喷水冷却采用循环冷却水系统,实现水的零排放;
4) 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) 加强环保设施、文明生产;
6) 耐磨板装卸、运输产生的灰尘及喷水产生的蒸汽均采用节能、环保、有效的抑尘、排汽和收尘方案。
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