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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。
新型顶燃式热风炉技术原理和研究过程
2.1 新型顶燃式热风炉理论研究
热风炉是典型的蓄热室热交换器，其热交换过程具有周期性和非稳态的特点，因此对热风炉蓄热放热的研究应以非稳态热交换理论为基础，建立热风炉蓄热室非稳态热交换方程组，利用数值计算方法求解。
自主研发了热风炉燃烧和传热计算程序，可根据不同工况条件和操作制度，优化热风炉蓄热面积和结构尺寸，大大提高了设计效率和设计精准性。
2.2 新型顶燃式热风炉计算流体力学研究
用CFD技术（计算流体力学技术）进行模拟计算，针对特大型耐磨板新型顶燃式热风炉的结构形式，建立三维模型，优化燃烧器结构形式，合理设置助燃空气和煤气的烧嘴布置，使燃烧产生的高温烟气形成均匀有序的旋流流场，使蓄热室被均匀加热，提高其利用率，实现换热。
利用CFD技术优化设计新型顶燃式热风炉，从理论研究的层面确保热风炉及其燃烧器能够满足特大型耐磨板超高风温的工作要求，确保CO完全燃烧，炉内温度分布均匀，产生均匀有序的高温烟气旋流流场，均匀进入蓄热室，充分发挥蓄热室的储热放热功能。
2.3 新型顶燃式热风炉冷态实验研究
为研究掌握不同喷口形式对热风炉内部流场分部的影响规律，根据相似定律，搭建了新型顶燃式热风炉冷态实验模型，通过测定不同喷口处的气体流速，检验气体分配的均匀性；通过测量冷态模型内部的速度、压力、温度，对数值模拟的计算结果进行验证；通过调整空煤气的喷口形式和角度，结合实验和计算机模拟，找出适用于实际热风炉的规律；根据测定的压力损失，推算实际热风炉的压力损失。
用汽车运输的耐磨板料槽
由于耐磨板料槽用汽车露天运输，为防止雨雪天时，雨雪落入耐磨板料槽，影响钢的质量或带来隐患，因而开发了专用耐磨板料槽，既满足转炉车间内向转炉加入耐磨板的需要，同时也充分考虑了遮盖、排水和运输的要求。
6.4耐磨板料槽运输车
自主研发和制造了大型耐磨板料槽专用运输车。（见图2）
自主研发的耐磨板料槽专用运输车
6.5计算机联网通讯管理
利用现代计算机网络技术将耐磨板加工间与转炉主控室联接，转炉对装入耐磨板的各种工艺要求，可以实时传送到耐磨板间调度室，而各种耐磨板质量和种类的变化、各个耐磨板装槽内的耐磨板重量情况，都可及时准确地返回到转炉主控室。
6.6可靠的耐磨板加工设备
1）采用先进的打包机（见图3）
采用引进国外先进的耐磨板液压打包机设备，打包机 压力为1010t，包块大小600×600×(400-1200)mm，每小时打52包，总重61.5t。可将入料的耐磨板折弯后打包，满足耐磨板加入转炉要求。
打包机适合处理耐磨板料场中厚度≤15 mm的轻薄料、边切料、冲压件、混杂等耐磨板。打包机技术性能高，减少人工切割量，可 程度增加产能。先进的打包机
2）采用先进的液压抓钢机
传统的原料场在搬运耐磨板时，都采用古老的门式起重机，工作效率低，占地大，搬运耐磨板的场地受限制。
迁钢露天耐磨板料场现用全液压抓钢机取代传统的门式起重机，全液压抓钢机设备性能可靠、投资经济，占地少，运行灵活，生产适用，搬运耐磨板速度快，效益高。
双排式托盘运输自动控制系统技术特点
双排式托盘运输系统的特点是：运输量大；生产节奏快（ 可达1卷/min）；现场环境温度高（可达800℃）。所以工艺对整个运输系统物料跟踪和自动控制水平要求高，正常生产不能采用人工或者手动控制，需全自动运行。迁钢1580mm耐磨板托盘运输系统实现了“一键式、全自动”的运输功能，即耐磨板从卷取机出来，在无故障情况下，可实现转台方向、进检查站、打捆、喷号、称重、吊装点（入库位置）自动选择等的全自动控制；并对每个耐磨板的运输过程进行全程跟踪和相关数据的采集记录。
(1) L1系统
① 分布式远程IO
由于整个托盘运输线超过200台(套)设备分布在近400m厂房范围内，所以整套系统在现场设置了10套远程IO柜，用于采集现场设备信号和控制设备信号的输出，既节省了电缆长度，又提高了信号的稳定性，同时减少了干扰源和故障点。
② 现场触摸屏的使用
现场柜上设置触摸屏作为现场机旁操作使用，由于触摸屏采用软件编程来实现，可以更灵活地选择单个或多个设备进行操作，相对传统的按钮式操作盘更简洁、操作更方便。
③ 光纤网络的应用
为适应托盘运输线分布范围广的特点，连接主操作室、耐磨板库操作室及两套主控PLC采用了光纤以太网；同时，对于连接现场远程IO柜的DP网络，也采用了西门子OLM连接的DP光纤网络。光纤网络的应用，避免了现场电气设备所产生的信号干扰，增加了网络传输距离，保证了整套网络系统的稳定运行。
④ 分区式控制
由于整个托盘运输线运输距离长，运行和检测设备多，为更好地实现自动控制和减少局部设备故障对生产的影响，将整个运输系统分为多个自动控制段，每个控制段既可以实现独立的自动运行，互不干扰，又可以实现自动衔接进行运输。
⑤ 上位操作简单
由于整个系统自动化程度高，操作室上位画面以设备运行监视为主。操作方面只需根据生产需要简单选择各区域的手/自动启动、停止，操作人员的劳动强度大大降低。
(2) L2系统
① 高可靠系统结构
河北衡水景博钢材有限公司位于汇通物流园，地理位置优越，交通运输十分方便。 公司经过二十几年的努力，形成一家具有产品开发、制造、销售于一体的综合性厂家。公司产品远销全国各地。现公司生产的产品种类有 耐磨板。 公司技术力量雄厚，检测设施完善，设备齐全。公司在发展过程中坚持科研、设计和生产服务相结合，以科技投入为先导，以先进的设备，过硬的质量为保障，优质快捷的售后服务赢得了广大客户的信赖。公司将继续与社会各界通力合作。并竭诚希望各界朋友能一如既往的支持和关心我同温层司的发展。
技术研发背景
提高风温是耐磨板炼铁的关键技术，是强化冶炼、降低焦比、增加产量的有效措施，是耐磨板炼铁技术发展循环经济的重要技术途径。特大型耐磨板达到≥1300℃超高风温，存在诸多重大技术难题，关键技术被国外公司垄断。如何在全烧耐磨板煤气条件下实现1300℃超高风温，如何确保管系在高温高压条件下稳定可靠工作等，都是业内人士一直研究和探索的技术难题。
首钢国际工程公司早在20世纪70年代成功设计应用了首钢顶燃式热风炉后，一直致力于顶燃式热风炉的技术改进和研发工作，有着丰富的顶燃式热风炉设计经验。首钢国际工程公司技术团队针对首钢京唐5500m3特大型耐磨板总体设计要求，通过对不同形式的热风炉进行综合比较，多方听取专家学者的意见建议，并多次技术论证，认为依托首钢在顶燃式热风炉设计使用上的丰富经验，积极吸收国内外先进技术，在5500m3特大型耐磨板上设计投产新型顶燃式热风炉是完全可行的，但要针对燃烧器、蓄热室、预热工艺、管系等关键技术和设备进行攻关，确保在特大型耐磨板上利用新型顶燃式热风炉长期稳定的实现超高风温。
终，通过技术团队的努力，首钢国际工程公司拥有多项 的特大型超高风温顶燃式热风炉技术终于成功应用到了首钢京唐5500m3特大型耐磨板上。该技术采用顶燃式热风炉，全烧耐磨板煤气实现了1300℃超高风温，以动态精准设计体系为手段，研发应用了特大型顶燃式热风炉技术、两级双预热技术、低应力无过热管系技术等多项关键技术集成，取得授权 8项，其中发明 5项。同时，特大型超高风温热风炉关键技术研究与应用获北京市科学技术一等奖。
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