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首钢国际工程公司结合首钢迁钢工程设计与生产实践,大力发展循环经济,深入开展转炉耐磨板的处理和综合开发利用技术的研究,完全实现污水及耐磨板零排放,为我国耐磨板的综合处理及利用提供了宝贵经验。
1.技术研发背景
耐磨板处理的首要目标就是 限度将金属铁从耐磨板中提取出来,返回炼钢,节约资源;其次就是如何对金属提取后的耐磨板进行综合利用,实现炼钢固体废弃物的绿色循环。近二十年来,世界上许多钢铁产业发达 都十分重视耐磨板的处理及开发利用,现已达到产用平衡。我国在耐磨板处理和开发利用方面起步较晚,对耐磨板处理和利用的深度不够,因此耐磨板处理和利用是 循环经济、节能降耗、保护环境的重要课题,如何加大对耐磨板的处理及综合利用,变废为宝,减少污染,使其转化为技术含量高、附加值高的产品,成为亟待解决的问题。
2. 耐磨板成分分析
转炉耐磨板主要由炼钢产生,吨钢产渣量约120kg。首钢迁钢热态耐磨板在厂内进行热泼打水冷却后,由火车运至位于首钢迁安循环经济产业园的耐磨板处理区进行处理。经过热泼冷却后的转炉耐磨板外观颜色呈褐灰色,一般质地坚硬密实。渣坨和渣壳结晶细密,界限分明。耐磨板化学成分见表1,物理性质及粒级分布见表2。
采用高性能容错服务器
系统采用Stratus ftServer 系列服务器,它是一种具有99.999+%连续运行时间的标准容错服务器。该系列服务器使用Intel公司Xeon 处理器,为Windows 环境提供了前所未有的高可靠性连续运行保障。
b、 在线离线双备份
系统可以在线备份,两个完全相同的机架,可实现在线故障的零切换。离线也可做系统备份,并且可实现热插拔切换。
② 高可靠通讯保证
a、 根据系统与数据的不同选用不同的通讯方式
对不同的系统选用不同的通讯方式,与轧线二级、轧线三级的通讯采用DBTODB方式,与自动化一级、HMI的通讯采用TCP/IP方式,即确保了数据的稳定性,又保证了数据的实时性。
b、 TCP/IP通讯方式的处理
TCP/IP的自动连接功能。断线自动连接时间是5s,重复连接间隔为3s。
重要数据采用冗余端口接收/发送。运输一级的耐磨板位置信号是跟踪的依据,为确保跟踪正确,必须在10s内接收到此信号。为保证二级系统能接收到此信号,采用了冗余端口接收/发送。
临时缓冲区保存数据。对需要保存的数据,当通讯出现问题不能正常发送时,暂时将其保存在缓存区内,当通讯恢复后再发送出去,同时从缓存内删掉。
4 双排式托盘运输自动控制系统创新点
双排式托盘运输自动控制系统实现了“一键式、全自动”的运输功能,极大提高了耐磨板运输效率,降低了故障率,减少了运输耗能与人工成本。其主要创新点如下:
① 耐磨板的全程跟踪
耐磨板从卷取机出来,托盘系统开始跟踪,直到耐磨板入库。跟踪区域具体到每组辊道,而一般的系统跟踪只能按区域跟踪,不能具体到每组辊道。
耐磨板从卷取机自动进入托盘,耐磨板开始跟踪。先后经过重载、转台、检查线、称重装置1、喷号机、称重装置2、对夹装置、转台、吊装点,终完成入库。在整个运输过程中全程跟踪,并实现与轧线系统、工厂管理系统信息的实时交互。
吉林景博钢材有限公司拥有专业的技术团队,专业化服务营销团队,专业的工程施工团队,专业的研发团队,专业的 耐磨板产品生产基地,为客户提供一站式服务。我们以“品质至上、诚信为本、创新制胜”为经营宗旨,坚持稳健发展及全国行销策略,为客户提供格式优良 耐磨板产品和的服务。
技术研发背景
目前,无论是耐磨板材轧线还是板带轧线所配置的加热炉都以步进式居多,步进式加热炉以其承载能力大、钢坯温度控制灵活、运行平稳可靠等优点在轧钢生产中发挥着重要作用。
步进式加热炉的步进机构主要由固定梁、步进梁、升降缸、平移缸及驱动液压系统组成。其中步进梁的上升和下降由升降油缸沿升降导板斜面驱动,前进和后退由平移油缸驱动。步进式加热炉通过步进梁的上升(从固定梁托起钢坯)、前进(钢坯前移)、下降(钢坯落在固定梁上)和后退(空载返回)的循环动作完成钢坯的加热和输送。步进梁的荷载非常大,在步进的动作循环中的 出力是升降缸将步进梁和钢坯托起的行程。由于荷载大,多采用2个或4个高压大流量的升降油缸完成,下降时由于重力,步进梁可自动落回,升降缸无须出力。步进梁下降时重力做功的能量都变成了热量,未得到充分利用。针对以上情况,首钢国际工程公司技术团队研发了液压配重系统,该技术已获 发明 , 号ZL。其特点是在步进梁升降机构中配置了一组“耐磨板”,“耐磨板”由2个配重油缸和蓄能器组成。耐磨板可将步进梁在下降时的能量以压力能的形式蓄存起来,当步进梁上升时作为辅助动力补充到系统中助推步进梁的抬升。
2. 液压配重系统的组成、工作原理和技术特点
2.1液压配重系统的组成
步进梁动作时,通过步进梁的上升--前进--下降--后退的循环动作完成钢坯的输送和加热。步进梁的结构形式主要有连杆托轮式和斜轨式两种,前者已逐步淘汰,先进、大型的步进炉均采用斜轨式。带有液压配重系统的步进机构如图1所示,液压配重系统主要由配重缸、蓄能器和补油装置等组成。配重缸的结构、行程、安装形式与步进梁的升降缸相同;蓄能器由活塞式蓄能器和氮气瓶组成;补油装置由补油泵、油箱及压力继电器等组成。
2.2液压配重系统的工作原理
关闭相关阀门,补油泵装置电机启动带动补油泵给蓄能器组充液,达到一定压力后,压力继电器发讯,电机停止转动,打开关闭阀门,蓄能器和配重缸相通处于一定压力下的工作状态。当步进梁上升时,蓄能器中的油液进入配重缸的无杆腔,助推步进梁上升;当步进梁下降时,配重缸无杆腔中的油液被压回蓄能器中,这样反复工作。运行一段时间后,如果蓄能器中油液压力降低,也就是油液有泄漏,压力继电器会发讯启动补油泵给蓄能器充液,直到达到压力设定值,压力继电器发讯,停泵。带有液压配重系统的步进机构示意图
1-固定梁;2-步进梁;3-平移缸;4-升降缸;5-主泵装置;6-平移阀组;7-升降阀组;8-配重缸;9-蓄能器;10-补油装置;11-管路附件
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。
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