基于故障树的滚筒装置电子控制系统可靠性分析

发布时间：2020-10-25 18:51

【摘要】：宝钢近年来陆续建成多套环保型滚筒法渣处理系统,该系统投入生产运行,极大提升了宝钢炼钢液态钢渣的环保处置能力,契合了日益严格的环保政策。滚筒装置是滚筒法渣处理系统核心设备,运行工况恶劣,在处理高温熔态钢渣过程存在响爆风险,因此该装置安全稳定运行极为重要。电气控制系统是整个滚筒装置的运行核心,其可靠性的高低是滚筒装置能否安全、稳定运行的关键。本文以滚筒装置电气控制系统为研究对象,采用故障树分析法,对其电气控制系统分4个子系统进行故障树分析。首先对滚筒装置分4个子系统进行电气控制原理分析;其次,分析电气元件的故障模式及机理,分别建立了四个子系统的故障树,做定性和定量分析,目的是发现导致各子系统可靠性降低的问题所在,并针对问题提出系统优化措施;最后,建立系统可靠性框图,在目前系统运行数据基础上对改进后的系统可靠度进行预测,以验证改进效果。本论文采用故障树分析法对滚筒装置电气控制系统进行可靠性分析,找出了导致系统可靠性降低的薄弱环节,提出改进方案,预测了改进后的系统可靠度,通过数据对比,结果表明实施改进措施后的电气控制系统可靠度有了较大提高,满足现场实际使用需求。本文既可为现场人员判断故障原因提供帮助,又可为在用滚筒装置电气控制系统升级改造提供思路,具有一定的现场应用价值。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF345
【图文】：

尘环保达标排放，整个工艺流程较为复杂。滚筒法渣处理工艺包括由倾翻装渣罐、扒渣机扒渣、旋转给料器旋转给料、滚筒装置处理钢渣、冷却水喷淋板机、提升机输送成品料、料仓储存钢渣、放料等。转炉钢渣处理过程，首先，渣处理厂房上部安装有两台 120t 行车，内装钢包由转炉下方渣包台车经固定轨道转运至渣处理厂房内，行车将渣包吊运渣罐倾翻装置台架上；然后，液压机构固定锁紧渣包，液压马达驱动台架旋转倾翻渣包，其间，滚筒上部平台安装的扒渣机与倾翻装置相互配合，将渣包状钢渣缓慢扒进已经启动运转的滚筒装置筒体内部；接着，开启冷却水，以量、角度对筒体内部高温钢渣与钢球的混合物喷淋冷却，生产出小于 12mm 渣粒。处理好的固态钢渣通过多级链刮板输送、分选、斗提进入到成品料仓等待装车。冷却水从筒体流出后，排入水处理系统，水体内含有大量细小颗粒沉淀、中和处理，再次循环利用，废气经过除尘装置除尘，外排大气。滚筒理生产工艺完整可视化流程如图 3-1 所示。

图 3-2 滚筒装置图片滚筒装置电气控制系统滚筒装置电气控制系统所要实现的主要功能包括三部分，即：滚筒筒体旋转筒体内高温钢渣喷淋用冷却水流量调节、滚筒装置机械部位周期循环润滑给滚筒装置系统构成，依据滚筒装置电气控制实现的功能，将其系统划分为四统，即：筒体驱动、润滑给油、冷却水流量调节、HMI-PLC 逻辑控制。各子系统分别完成不同的控制功能，联合起来共同实现对滚筒装置的自动滚筒装置电气控制系统实现主要功能包括：操作员工在中控室通过 HMI 设滚筒装置，调节控制滚筒筒体转速、冷却水喷淋流量，实现设备运行工艺参控制要求，同时控制自动机械润滑给油功能。滚筒装置电气控制系统采用三方式：现场级为变频器、继电器、接触器、流量调节阀等被控制电气元件，动滚筒筒体转动、冷却水流量调节及机械润滑给油；控制级为目前普遍使用子品牌 S7-300 系列 PLC；监控级为 INTOUCH 人机界面，用于显示和操作
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本文编号：2855820