宝钢连铸机系统的流程优化和系统实现

发布时间：2020-11-17 15:07

　　 连铸机是一种使高温钢水直接浇注成钢坯的钢铁生产设备,由于其生产效率和金属收得率高、节约能源、钢坯质量好等优点得到了快速广泛的应用,连铸机几乎成为现代钢铁企业的标配,连铸率也成为衡量一个钢铁企业先进与否的重要标准。宝钢作为国内钢铁龙头企业,自1989年第一台板坯连铸机投产以来,经过近30年的建设,现共有各种规格板坯连铸机6台12流。这些连铸机在不同时期分别投产,新旧不一,有些还经过了改造,状态和工艺水平参差不齐。在生产中这些连铸机分别暴露出一些大大小小的问题,其中很大部分是有共性的问题。针对普遍存在的人工操作耗费人力、自动流程需人工监控、操作场所不够集中、异常处理未流程化等问题,通过控制系统软硬件改造实现生产流程的优化和改进是很有必要的。本研究总结作者十余年专注于连铸机控制技术研发和近10个连铸机改造项目实践,提炼形成了连铸生产流程优化的一整套方法,包括:用最新的机电一体化设备、机器人等代替人工劳动和手工操作;在自动流程中使用专家系统来做监控分析,用工艺模型的计算结果来优化操作和设定;合并操作室,减少操作分散性;将异常的处理整理集成为标准自动/半自动流程。在此基础上又给出了对于不同状况连铸机系统进行改造的三种不同方案:对于老化系统彻底更新换代的整体更新方案;对于可部分保留系统升级重构的局部更新方案;对于主流系统增加功能的系统扩展方案。深入研究了连铸流程优化中的生产专家系统和工艺模型,并以漏钢预报系统为例说明了生产专家系统和工艺模型的结构、功能以及在流程优化中的应用方法。本文首先探讨了国内外连铸生产发展的现状,对宝钢连铸生产中存在的问题进行了分析、归纳和总结,提出了本文的技术路线。然后给出了连铸生产流程优化方法和系统实现方案。最后以连铸流程优化在宝钢一炼钢1930连铸机提高劳动效率项目中的具体实现进行了应用验证。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TF341.6
【部分图文】：

图 2-1 连铸过程Fig. 2-1 Continuous Casting process.1.2 国内外连铸生产的现状日本的新日铁、JFE 和韩国的浦项的结晶器侧的自动化生产已经非常成熟，除准作和常规的巡视外，该区域基本实现了无人化生产，其包含的主要技术有：自动开浇动加渣、自动调宽、自动升降速、自动渣线调整、自动终浇等等；同时由于这些企生产组织、工序控制等方面的稳定性及深厚的基础研究积累，其较高的浇注稳定性自动化浇注创造了条件[16]。其次是中控操作的自动化，随着浇注自动化的逐步推进，中控的确认工作将变得越重要。同时，部分原本由浇钢操作工完成的作业量逐步转向有中控操作人员远程或自动执行，包括操作功能的集成、自动判断和执行一些突发性异常的预防和临时等技术正不断得到开发和应用。相对而言，大包操作因为涉及到重大的安全问题和的改造投入以及一些技术难点，即使是新日铁等国外先进企业至今都没有完全做到

过程计算机系统(L2)基础自动化系统(L1)V-NET系统总线GATEWAY机电一体品现场设备、仪表、传感器MES(L3)新增基础自动化系统(L1)其他L2V-NETCP-213/215系统总线以太网以太网V-NET系统总线IO/串行通讯其他L1以太网新增机电一体品以太网/Profibus-DP系统总线以太网OPC SERVER新增现场设备、仪表、传感器图 3-6 宝钢 6 号连铸改造后系统示意图Fig. 3-6 Baosteel No.6 CCM system diagram after reconstruction通信接口如图 3-7 所示。

图 3-10 宝钢 1 号连铸改造后系统接口Fig. 3-10 Baosteel No.1 CCM system interface after reconstruction改造后的 1 号连铸机基础自动化系统各操作站、控制站(或由基础自动化系的各工艺单元)之间通过控制系统的实时通讯总线进行通讯，1 号连铸机基础自动与下渣检测装置及其它机电一体品等之间的信号交接保留原PIO 方式，与 2 号连铸机基础自动化系统采用 V-NET 总线直接通讯。具体接口为：1) 与 L2 系统的 VNET 网络接口；2) 与电气 PLC 及设备之间的接口；3) 与水处理等相关系统的接口；4) 与下渣检测等仪表相关系统的接口。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘海霞;;连铸机自动控制系统设计[J];时代农机;2019年08期

2 李子辉;胡铁军;孙力;房志琦;;“八机八流”连铸机高效化生产研究及应用[J];北方钒钛;2019年04期

3 仵宗贤;陈宝堂;黄景冬;刘忠杰;;莱钢新区异型坯连铸机技术与设计要点[J];莱钢科技;2006年01期

4 仵宗贤;孙继才;;银前合金钢连铸机先进技术与生产实践[J];莱钢科技;2009年02期

5 吴树海;;4~#连铸机拉矫设备的改进[J];南钢科技;2000年03期

6 刘欢;;压缩浇铸技术在梅山连铸机上的应用探讨[J];梅山科技;1998年03期

7 叶炜垚;秦文彬;;多流扁坯连铸机中钩钢机的设计及应用[J];中国重型装备;2019年04期

8 孟保仓;张怀军;陈建新;;包钢异型坯连铸机的特点与实践[J];包钢科技;2016年05期

9 李亮;冯振亮;李帅;董健;田川;;提升异型坯连铸机中间罐寿命的研究[J];重型机械;2017年03期

10 林忠波;;连铸机改造项目的总承包管理模式[J];四川冶金;2017年04期

相关博士学位论文 前3条

1 王秀英;炼钢—连铸混合优化调度方法及应用[D];东北大学;2012年

2 龙建宇;炼钢厂生产实时调度建模及优化算法研究[D];重庆大学;2017年

3 张奇;板坯连铸轻压下系统开发研究和应用[D];西安建筑科技大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄凌远;宝钢连铸机系统的流程优化和系统实现[D];上海交通大学;2018年

2 程敏;连铸机结晶器振动电液伺服系统的设计与研究[D];河北科技大学;2012年

3 冯常喜;基于钢高温蠕变特性的连铸坯矫直力计算及模拟分析[D];燕山大学;2018年

4 唐明;XX厂3#连铸机改造工程进度计划与控制研究[D];东北大学;2015年

5 傅伟国;宝钢1#连铸机组设备综合效率提升研究[D];东北大学;2014年

6 潘高伟;连铸机弯曲段机械应力和热变形分析[D];南京理工大学;2014年

7 张润生;济钢第三炼钢厂4号连铸机工程项目可行性研究[D];天津大学;2009年

8 张远亮;连铸机振动台离线测试系统的设计[D];大连理工大学;2016年

9 江海涛;连铸机单炉浇注运行优化方法研究及软件实现[D];东北大学;2011年

10 康建国;宝钢1930连铸机综合改造相关技术的应用与实践[D];东北大学;2008年

本文编号：2887644