Автоматизация доменных процессов

Автоматизация доменных процессов

Автоматизация доменных процессов

Автоматизация производственных процессов является одним из важнейших направлений развития производительных сих современного общества.
Автоматическое управление производственными процессами в металлургической промышленности используют недостаточно, в то время как большинство этих процессов по своей природе легко поддается автоматизации. Особенно это касается непрерывных термохимических и термомеханических процессов, протекающих в отдельных агрегатах без непосредственного вмешательства человека. Особенно подготовленным к автоматизации является доменный процесс ввиду его непрерывности, высокой степени механизации, оснащенности контрольно-измерительной аппаратурой.

На настоящем этапе развития доменного производства его автоматизация необходима вследствие огромной производительности доменных печей и постоянного усложнения как технологического процесса (высоко-нагретое комбинированное дутье, повышенное давление газов в печном пространстве) выплавки чугуна, так и оборудования доменных печей (конвейерная подача материалов в скипы, без-конусные загрузочные устройства и др.). В этих условиях ручное управление становится весьма сложным, а неизбежные ошибки при этом приводят к глубоким расстройствам хода доменных печей, иногда к авариям и в каждом случае к потерям производства чугуна и ухудшению технико-экономических показателей доменной плавки.
Этим и объясняется то, что 40-45 лет назад начали проводить первые попытки автоматического управления некоторыми составляющими доменного процесса, исследования и проектные разработки по созданию методов и систем автоматизации доменного производства.
В значительной степени автоматизации металлургических процессов способствовало развитие вычислительной техники. Именно с использованием вычислительной техники В.А.Сорокиным одним из первых в мировой практике были проведены исследования по созданию методики автоматического регулирования теплового состояния доменной печи. А.Д. Готлиб предложил и в дальнейшем разработал методику регулирования теплового состояния и хода доменной печи, на основании которой с использованием вычислительных машин была создана промышленная автоматическая система регулирования этих параметров доменного процесса.
Большие работы по тепловому регулирование доменного процесса были проведены в Московском институте стали и сплавов под руководством А.Н.Похвиснева.
Методики регулирования доменного процесса, определения его характерных показателей с целью автоматического управления разработаны А.Н.Раммом. В дальнейшем эти и другие работы получили развитие и нашли промышленное применение. На ряде металлургических предприятий созданы системы автоматизации загрузки шихты, распределения материалов и газов по окружности и вертикальному сечению доменной печи, распределения дутья и углеводородсодержащих добавок по фурмам, регулирования теплового состояния доменной печи и отдельных ее зон и др.
Большое внимание автоматизации доменного процесса и производства уделяется за рубежом, хотя работы в этой области начались там несколько позже, чем в бывшем СССР. Основное внимание в первое время уделялось автоматизации систем загрузки шихтовых материалов и в меньшей степени — управлению самим процессом. Тем не менее, во Франции осуществлено автоматическое регулирование теплового состояния доменной печи. Там же, а также в Японии и США нашли широкое применение устройства для автоматического распределения дутья по фурмам, электронные вычислительные машины для регулирования доменного процесса, управления загрузкой, планирования и управления производством. Применение ЭВМ для автоматического управления доменным процессом и производством очень быстро распространилось.
Работы по автоматизации доменного производства проводятся в нескольких направлениях, главными из которых являются:
? механизация и автоматизация подачи и загрузки в печь шихтовых материалов в соответствии с требованиями технологии процесса и задачами его автоматического регулирования;
? оптимизация доменного процесса, т.е. такое его осуществление, которое обеспечивает получение максимальных, с точки зрения поставленной задачи, результатов путем определенного сочетания различных факторов.
Конечной целью всех работ является создание комплексной системы автоматического управления доменным производством. В основе такой системы должен лежать алгоритм управления. Алгоритмом называют предписание, определяющее содержание и последовательность операций, переводящих исходные данные в искомый результат. Построение алгоритма возможно только на основе математического описания процесса, в данном случае – процессов, протекающих в доменной печи. Однако задача эта весьма сложная и на практике чаще всего пользуются логическими и статистическими зависимостями между отдельными факторами процесса.
Что касается оптимизации доменного процесса, то она определяется поставленной целью: получение максимальной производительности доменной печи; достижение минимальных энергетических затрат на выплавку чугуна, обеспечение минимальной себестоимости чугуна.
В настоящее время имеются все возможности для разработки и внедрения автоматического управления доменным процессом и доменным производством:
? развитая индустрия ЭВМ;
? высокие знания технологических закономерностей доменного процесса;
? достаточная изученность статических и динамических характеристик доменной печи;
? наличие датчиков, надежно и непрерывно регистрирующих важнейшие показатели доменного процесса.
С учетом особенностей доменного производства (исключительно высокая производительность единичных агрегатов) окупаемость автоматических систем управления доменным процессом и доменным производством, как правило, не превышает 4-6 месяцев. Если исходить из уже достигнутых результатов, то автоматическое регулирование только теплового состояния доменной печи позволяет снизить удельный расход кокса на 2,5-3 %. Несомненно, что внедрение других систем позволит улучшить эти показатели.
Лидирующую роль в автоматизации доменного процесса вели, ведут и будут вести специалисты металлурги. Каждая система автоматического управления технологическим процессом включает в себя большое количество компонентов (входные и выходные параметры, принципиальная схема, алгоритм, структурная схема, функциональная схема, аппаратурное обеспечение и т.д.). Ключевыми, в конечном счете, являются аспекты, связанные со знанием природы и основных закономерностей доменного процесса, а приоритетным носителем этих знаний является специалист-технолог доменного процесса. Не случайно, как было сказано выше, первыми разработчиками автоматического управления доменным процессом были (и остаются) специалисты и ученые в области доменного производства, а не вычислительной техники, хотя роль последних в автоматизации металлургических процессов, а в частности доменного, конечно же, значительна. Тем не менее, решение проблемы заключается не только и не столько в создании соответствующей аппаратуры автоматизации, «но главным образом в полном овладении процессом, в установлении точных закономерностей взаимозависимостей параметров, характеризующих режим печи, их связи с факторами, воздействующими на режим плавки». Поэтому главенствующая роль в процессе автоматизации металлургического процесса, в том числе доменного, принадлежит технологам.

Каппадокия — Турция без русских

Комментарии запрещены.



Карта сайта