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自動出鋼更安全更高效

2019-06-24 15:31:00     作者:王志

  613~614由西馬克與首鋼遷鋼份聯合主辦的全國煉鋼廠——電氣自動化推介會2019在首鋼遷安會議中心舉行

  

  西馬克中國公司總裁兼首席執行官Norbert THEELEN致開幕辭他向大家介紹了西馬克公司集團在中國的歷史并分析了中國鋼鐵行業的形勢他指出中國鋼鐵企業開始從大規模粗放式的生產模式向高品質高質量高清潔的鋼生產模式轉變隨著廢鋼資源增加中國的高爐煉鐵長流程模式逐步轉向更智能更清潔的電爐煉鋼方向發展另一方面中國的轉爐在煉鋼起主導作用的位置。“西馬克集團希望讓在中國的鋼鐵企業的生產更高效更環保。”Norbert THEELEN表示

  

西馬克中國公司總裁兼首席執行官Norbert THEELEN發表致辭

  北京首鋼股份有限公司煉鋼作業部副部長劉風剛在會上致開幕辭他表示首鋼遷鋼秉承開放創新共享的理念遷鋼這一年做的包括和西馬克集團一起開發的自動化智能化的經驗向國內同行分享和交流給同行提示和啟發

 

圖為北京首鋼股份有限公司煉鋼作業部副部長劉風剛發表致辭

  目前鋼鐵行業面臨全球產能過剩原材料價格波動經濟危機貿易沖突與關稅等嚴峻形勢也面臨多樣化小型訂單企業需要提前預判的挑戰。” 西馬克集團電氣自動化事業部煉鋼連鑄與環保部副總裁Reiner Kuelchen先生表示,“鋼鐵企業需要做好經濟成本原料成本的管理才能應對市場上的挑戰”  

  

圖為Reiner Kuelchen發表演講

  而讓鋼鐵企業自動化生產是降低企業成本的重要因素之一西馬克集成機械設計電氣設計而且有自己的X-Pact?平臺所有的產品都是在此平臺的框架下衍生開發出來

  目前煉鋼自動化的程度不高提高煉鋼自動化程度是行業的機會所在西馬克開發了帶有工業4.0屬性的自動出鋼模也開發了全流程的產業優化方案目前煉鋼自動化的程度還有待提高智能煉鋼是行業的機會所在西馬克集團開發的帶有工業4.0屬性的自動出鋼模型已經在國內遷鋼成功投入運行該模型不僅考慮了出鋼過程本身也集成了大量的安全預防措施確保在出鋼過程中即使有意外情況發生也可以保證人員及設備的安全

  不僅如此西馬克集團還開發了不需要副槍就可以控制鋼液成分及溫度的轉爐煉鋼模型以及可橫跨煉鐵煉鋼精煉區域不同工位間的全流程能源優化生產過程優化模型等等的全流程產業優化方為智能煉鋼提供全方位的支持


  傳統出鋼的痛點

  傳統出鋼工藝的固有缺陷是出鋼操作環境存在高溫粉塵灼燙風險不同操作員之間差異性較大出鋼操作不穩定人工操作失誤往往會帶來質量安全事故崗位勞動強度大出鋼操作智能化控制水平低。”劉風剛表示

  Reiner KUELCHEN看來當前鋼包流轉大部分是由人工進行操作鋼包在流轉過程中鋼包的選擇多數依據人們的經驗有經驗的操作工流轉的效益高一點如果鋼廠規模過大或者鋼包過多的時候就容易產生問題有的操作工為了達到上臺的鋼水溫度不至于過低會在往前的每一個工序流程上故意增加出鋼溫度來達到上臺前溫度保證適合澆鋼的要求但是這也意味著多余的溫度損失和能量消耗成本增加

  Reiner KUELCHEN認為要解決這方面的問題就要考慮如下的因素比如鋼包的熱容及耐材溫度信息要準確鋼包優化的目標溫度一定要合理鋼包的使用率一定要合理運輸時間也要準確把握這樣可以達到增加產量的目的同時減少能源消耗

  劉風剛指出自動出鋼控制理念是能夠對設備運行狀態進行實時監控異常情況作出做出反饋保障自動出鋼始終能夠在安全的環境下運行將出鋼操作回歸成PLC程式保證出鋼操作的穩定與高效滿足不同爐況不同鋼種不同工藝對出鋼序列的要求通過視頻監控系統對出鋼狀態進行監控并利用圖像識別技術對出鋼過程中的干擾進行甄別并對自動出鋼程式做出優化自動出鋼達到設計目的指導生產創造效益

  自動化出鋼的條件目前成熟了么答案是肯定的目前在冶金行業可以利用鋼包識別技術激光起重機定位、3D激光掃描等技術實現自動化生產

  鋼廠的生產流程是接到客戶的訂單以后會制訂生產計劃生產計劃節奏下發以后工廠開始進行生產轉爐就會根據生產計劃進行生產并和工廠的生產計劃進行實時通訊動態調整

  如果企業擁有西馬克的鋼包管理系統后生產會更加順暢。” Reiner KUELCHEN表示該系統會將鋼包通過鋼包定位技術在正確的時間放在正確的位置上在這過程中鋼包需要運轉被運輸自動鋼包的運也十分重要其優勢是優化生產流程縮短加工時間起動機在最佳條件下運行從而減少磨損明確的鋼包路徑和方式以及安全性提高

  轉爐(BOF)的生產過程需要很多輔助系統功能——自動天車系統起重機移動有了自動天車系統就可擴展實現鋼包運輸鐵水裝料廢鋼等工序的自動化裝料

  不過需要注意的是歐洲和中國的相關法律法規要求是只有半自動運轉移動是可行的天車起重機操作員必須監控自動天車的起重機移動監控也可以通過遠程控制來實現例如操作員坐在遠程控制室中通過攝像頭監控控制天車起重機);操作員需要在危險情況下接管控制權自動天車起重機運行時0米平臺的天車起重機區域內必須可以進行人為有人自由操作

  西馬克集團對鋼包天車設計方案是首先拿到廠房企業的圖紙在圖紙上標識出哪些是鋼包位并定義哪些是天車的起包位哪些是天車的落包位根據企業房內的設備分布設計鋼包的移動路徑避開障礙物

  此外自動出鋼過程也需要智能機械手臂從而取代員工進行測溫取樣通過結合鋼包流轉流程和自動加廢鋼兌鐵水的流程可以達到煉鋼自動化

  自動出鋼的兩大部分

  自動出鋼包括兩大部分一是自動出鋼過程二是自動出渣過程。”西馬克中國電氣自動化事業部副總裁Christoph STAPPENBECK分析了出鋼的步驟并介紹了X-pact?自動出鋼過程

  

Christoph STAPPENBECK介紹X-pact?自動出鋼

  X-pact?自動出鋼具有減小下渣量縮短出鋼時間鋼包加合金成分均勻化最小化人員配置改善工作環境與人員安全增加復用性減少齒輪箱壓力提高收得率的效果

  自動出鋼在業界備受關注在自動出鋼的過程中X-pact?自動出鋼會同步控制轉爐傾動位置鋼包運輸車位置同時X-pact?自動出鋼還會組合控制合金溜槽鋼包加料檔渣機溝檔渣

  Christoph STAPPENBECK介紹,X-pact?自動出鋼的系統組成為鋼渣車擋渣機構合金溜槽轉爐傾動鋼包車帶稱重爐襯輪廓測量攝像頭系統下渣檢測系統激光測距儀、PLC系統無線面板選項)、操作臺

  如何保證出鋼過程中的安全性轉爐的環境不理想經常在生產過程中部分傳感器被燒。X-pact?的系統針對轉爐生產情況在信號正常時 ,采用正常的生產模式在部分傳感器的信號有問題的時候還會有相應的生產模式如果信號缺失的更多也還會有確保安全出鋼的措施要是生產發生問題最先確保的是安全例如出鋼過程中發生了溢鋼轉爐會馬上停下看情況決定下一步是繼續出鋼還是進行安全保障 為了保障安全生產西馬克集團設計了三種不同類型的出鋼模式系統會獲得轉爐出鋼出鋼重量實時數據被系統獲得如果現場信號都正常系統的模型這個數據就會根據模型和出鋼口爐襯的侵蝕情況和鋼水靜壓力爐襯的侵蝕情況算出鋼水能正常進入鋼包轉爐轉爐出鋼角度轉爐的鋼水能正常進入鋼包當轉爐可用信號減少時可以使用基于出鋼重量的參考曲線控制出鋼的角度和出鋼的時不同的轉爐爐襯壽命有著不同的參考曲線通過獲得鋼水重量和相應的模型決定當鋼包車稱重信號不可用時可以使用基于出鋼時間使用參考曲線表格控制出鋼鋼水角度

  對于爐口溢鋼渣或者鋼水的情況可以通過攝像頭檢測最終安全級別得到了提升而且不會終止出鋼工序

  自動出鋼的效果如何首鋼股份煉鋼部與西馬克技術公司集團深度開展合作雙方共同完成了安全邏輯的建立出鋼模式的設計以及圖像分析算法的開發經過逐項進行測試。2019225自動出鋼熱試成功在正常生產階段(57~至今自動出鋼成功率93.5%,運行穩定可靠劉風剛表示:“自動出鋼技術的成功開發與應用得益于雙方無懈的合作標志著我廠轉爐煉鋼過程控制跨上新臺階。”

  會議取得圓滿的成功與會代表一致認為自動出鋼更高效搞笑更安全通過這次推介會與會代表對自動出鋼有了更多的了解自動出鋼的工程周期較短一般只需要幾個月的時間主要是傳感器和系統的安裝西馬克集團的集成方案完善精細合理

  此外西馬克集團的技術專家還對轉爐煙氣控制與終點吹煉預測鋼包管理系統煉鋼廠智能制造的探討與交流連鑄技術解決方案與模型SMS西馬克集團現代自動化系統改進轉爐煉鋼工藝和經典應用案例進行匯報

  

與會代表在會場合影

  614日上午與會代表參觀了首鋼遷鋼煉鋼作業部二煉鋼產線重點參觀了轉爐自動化出鋼的實際現場應用這次參觀加深了與會代表對西馬克自動化煉鋼技術發展煉鋼智能化系統解決方案的了解與會代表一致認為自動化煉鋼技術對中國鋼鐵工業轉型升級和高質量發展具有重要的意義

圖為代表們在認真參觀首鋼遷西馬克聯合開發的自動出鋼現場。
圖為與會代表對西馬克自動出鋼技術表現極大興趣并積極與西馬克相關專家交流
  

 

  

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:陳曦

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