При разливке на МНЛЗ для защиты металла от взаимодействия с окружающей средой применяется специальная шлакообразующая смесь (С – 15-20%; CaO – 26.0-32.0%; SiO2 – 30.0-36.0%; Al2O3 – 6.5-8.0%; R – 0.7-1.0; F – 4.0-4.5%; Na+ - 3.5-4.0%; K+ - 0.7-1.0%). Подача шлакообразующей смеси производится следующим образом:
- при стабильной разливке по мере расходования защитной смеси новые небольшие порции равномерно засыпают по поверхности ранее образованного слоя смеси. Толщина шлакового покрова в кристаллизаторе поддерживается в пределах 30 мм.
- При остановках машин или продолжительной разливке со скоростью менее или равной 0.3 м/мин. толщину слоя защитной засыпки кратковременно увеличивают. После этого проверяется отсутствие под защитным покровом плавающей металлической корочки, которую удаляют при её наличии.
- Запрещается перемешивать слой защитной смеси с поверхностным слоем жидкого металла, также не допускается бурление металла в кристаллизаторе и его оголение.
При окончании разливки плавки закрывается шиберное устройство сталеразливочного ковша. Поворотом подъемно-поворотного стенда ковш переедается в раздаточный пролет для кантовки шлака и дальнейшей обработки. Скорость разливки плавно снижается до 0.3-0.4 м/мин. и заканчивается разливка из промковша.
Раскрой непрерывного слитка производится в соответствии с заказами в зависимости от того, на каком стане будет проходить дальнейшая обработка заготовки. Длины заготовок установлены следующие: 1820 мм; 1900мм; 1950 мм. Для увеличения ресурса работы ножниц, длина порезки слитка может быть увеличена вдвое с последующей порезкой таких слитков кислородом.
Порезанные на МНЛЗ заготовки маркируются и передаются в термообрубное отделение. В термообрубном отделении заготовки охлаждаются до температуры окружающей среды; производится отбраковка заготовок. В случае поступления заготовок нестандартной длины производится их резка на заготовки требуемой длины.
4. Метрологическое обеспечение
Система управления предназначена для управления механизмами печи и контроля технологических параметров при производстве стали. Система представляет собой двухуровневую систему (рис. 2).
Нижний уровень – состоит из трех контроллеров SLC5/04 и регулятора тока электродов фирмы VOEST-ALPINE Австрия. Связь между контроллером SLC и регулятором осуществляется с использованием дискретных входов / и СОМ порта RS232. Связь между контроллерами и рабочими станциями осуществляется по сети DН +. Система делится условно на три участка:
1. Система управления КРУ 35кВ (комплектное распределительное устройство) и НАС (насосно-аккумуляторная станция).
2. Система управления механизмами и контроль теплового состояния печи.
3. Система дозирования сыпучих материалов.
4. Второй уровень состоит из двух рабочих станций оператора.
Основные функции контроллера КРУ и НАС:
-управление насосами и клапанами силовой гидравлики;
-контроль насосов управления;
-контроль и управление высоковольтными выключателями;
-контроль электрических параметров трансформатора по первичной стороне;
-контроль параметров системы регулирования VAMELT++;
-диагностика работы механизмов.
Контроллер управления механизмами печи решает следующие задачи :
-управление механизмами печи (свода, наклон печи, поворот свода, закрытие дверцы);
-контроль температуры днища, свода, кожуха печи;
-замер температуры жидкой стали;
-контроль давлений и расходов газа и кислорода на продувку;
-контроль протоков и давлений воды на охлаждение;
-управление клапанами газа и кислорода.
Контроллер дозирования сыпучих материалов выполняет:
-дозирование и подачу сыпучих материалов по заранее определенной программе;
-управление механизмами тракта подачи материалов (, дозаторами , питателями );
-диагностику приводов механизмов.
Верхний уровень выполнен на базе программного обеспечения RSView32 на двух промышленных и одной офисной РС и предназначен для отображения технологических параметров, задание режимов работы и управления механизмами печи. Рабочая станция №3 предназначена для диагностики системы управления и ведения отчета плавки.
Назначение системы и ее структура
Система предназначена для управления механизмами и контроля технологических параметров печи. Условно система разбита на два участка:
1. Управление механизмами
2. Система КИП.
Система КИП состоит из дискретных и аналоговых сигналов. Основная часть аналоговых сигналов КИП заводится на контроллер через удаленные входы по сети Remote I/O. В данном контроллере в качестве удаленных входов используются модули FLEX серии 1794, размещенные в отдельном шкафу КИП . Так же с контроллера вынесены на модули FLEX сигналы с пульта ПУМ1 и ПУМ 2. Обмен с удаленными модулями и приводом фурмы 1336 осуществляется по сети Remote I/O.
Обмен данными с контроллерами и рабочими станциями осуществляется по сети DH+.
Функции системы
Контроллер данной локальной АСУ ТП выполняет следующие функции управления и контроля:
-управление наклоном печи выдачей аналогового сигнала задания скорости;
-управление подъемом / опусканием свода;
-управление поворотом свода;
-сигнализация положения механизмов и электродов;
-управление клапанами расхода газа и кислорода;
-контроль температуры днища, кожуха, свода, охлаждающей воды. Для контроля температуры используются модули термосопротивлений 1794-IR8, термопарные модули 1746-NT4;
-контроль давлений, расходов газа и кислорода (1794-IE8);
-формирование аварийной и предупредительной сигнализации при выходе аналоговых сигналов за установленные пороги;
-измерение температуры жидкой стали (характеристики замера и хранение 100 графиков последних замеров с атрибутами времени , даты и вычисленного значения температуры).
Назначение системы и ее структура
Система предназначена для управления механизмами сыпучих и набора
необходимых материалов. Условно система разбита на два участка:
-Управление механизмами сыпучих
-Система измерения веса.
Система измерения веса состоит из аналоговых сигналов. Аналоговые сигналы измерения веса заводится на контроллер через преобразователи с тензодатчиков. Обмен приводами конвейеров SMC Dialog+ осуществляется по сети Remote I/O.
Обмен данными с контроллерами и рабочими станциями осуществляется по сети DH+.
Функции системы
Контроллер данной локальной АСУ ТП выполняет следующие функции
управления и контроля:
-управление питателями для набора материала в весовые бункеры;
-управление затворами для отдачи материалов в печь;
-управление конвейерами;
-формирование аварийной и предупредительной сигнализации;
-измерение веса набранного материала.
Комплекс технических средств системы достаточен для реализации всех функций системы и соответствует действующим стандартам.
В подсистемы нижнего уровня входят: первичные измерительные преобразователи (массы, уровня, токовой нагрузки двигателей и т.п.), датчики состояния оборудования (ручные и автоматические – тумблеры, кнопки, путевые и конечные выключатели) и исполнительные механизмы (привода дозаторов, электродвигателей и т.д.). Здесь реализуются функции сбора информации о ходе технологического процесса и реализации управляющих воздействий.
Функции сбора, первичной обработки и передачи информации в подсистему верхнего уровня реализуются на базе программируемого микропроцессорного контроллера PLC-5 фирмы Allen-Bradley (собственно контроллер PLC-5, модули ввода/вывода, адаптеры связи). На этом уровне реализуются функции первичной обработки сигналов измерительной информации (аналого-цифровое преобразование, аппаратная противоподменная и противопомеховая фильтрация, нормализация нестандартных сигналов) и обеспечивается функционирование программ управления технологическим процессом.
Функции подсистемы верхнего уровня (учет и отображение информации) реализованы на базе промышленных ЭВМ.
Метрологические показатели АСУ ТП должны соответствовать требуемой точности контроля технологического процесса и расчета учетных показателей. Это обеспечивается благодаря применению соответствующих алгоритмов, аппаратных средств и эффективных методов управления.
Организация и порядок проведения проверки, ревизии и экспертизы измерительных средств, средств передачи и обработки данных осуществляется в соответствии с действующими нормативными правилами.
Измерение технологических параметров производится средствами измерений, указанными в таблице 1.
Таблица 1
| № п.п. | Технологический параметр | Средства измерения | Диапазон измерений |
| 1 | Масса шихтовых материалов (в завалочной бадье) | Платформенные тензометрические весы 4123 П125 | от 6.3 до 125 т |
| 2 | Масса шлакообразующих и ферросплавов | Дозаторы весового комплекса 4277 К | от 0.1 до 1.9 т |
| 3 | Масса ферросплавов (присадка материалов) | Дозаторы весового комплекса 4278 | от 0.1 до 4.0 т |
| 4 | Масса ферросплавов (взвешивание в мульдах) | Весы вагонеточные РС 10Ш13 | от 0 до 10 т |
| 5 | Масса корректирующих добавок при внепечной обработке | Весовой дозатор 4312Д0.5 | 0-500 кг |
| 6 | Расход аргона (азота) на продувку стали в печах | Расходомер | 0-160 м3/ч |
| 7 | Температура металла в печи | Термоэлектрический преобразователь ПР(В) Потенциометр КСП-4 | 1300-1800°С |
| 8 | Расход кислорода на фурму | Расходомер | 0-3200 м3/ч0-5000 м3/ч |
| 9 | Давление кислорода на фурму | Преобразователь измерит. | 0-16 кгс/см2 |
| 10 | Расход кислорода на газокислородную горелку | Расходомер | 0-1600 м3/ч0-3200 м3/ч |
| 11 | Давление кислорода на газокислородную горелку | Преобразователь измерительный А-542 | 0-16 кгс/см2 |
| 12 | Температура металла в ковше | Термоэлектрический преобразователь ПР(В) Потенциометр КСП-4 | 1300-1800°С |
| 13 | Расход природного газа на газокислородную горелку | Расходомер | 0-800 м3/ч0-1000 м3/ч |
| 14 | Давление природного газа на газокислородную горелку | Преобразователь измерительный А-542 | 0-2.5 кгс/см20-16кгс/см2 |
| 15 | Расход аргона (азота) на пневмотранспорт и чистую продувку УПСА-1 | Расходомер | 0-65 м3/ч |
| 16 | Геометрические размеры материалов | Линейка металлическая Штангенциркуль | 0-500 мм0-250 мм |
| 17 | Скорость | Датчик-преобразовательИзмерительный прибор аналоговый, показывающий и регистрирующий амперметр узкопрофильный показывающий | 0¸100% |
| 18 | Общая и мерная длина слитка | Датчик-подсистема "Слиток" КТС Лиуис-2 | 0-500м |
| 19 | Температура стали в промковше | Преобразователь текмоэлектрический гр. ПР(В) Прибор, показывающий автоматический потенциометр | 1300-1800°С |
| 20 | Расход воды на охлаждение кристаллизатора | Расходомер | 0-250 м3/ч |
| 21 | Давление воды на охлаждение кристаллизатора | Преобразователь измерительный избыточного давленияАмперметр узкопрофильный | 0-1.0 МПа |
| 22 | Температура воды на охлаждение | Термопреобразователь сопротивления медный гр. 100м, преобразователь измерительный, амперметр узкопрофильный | 0-20°С0-20°С |
| 23 | Температура воды после кристаллизатора | То же | То же |
| 24 | Перепад температуры охлаждающей воды | Термопреобразователь сопротивления гр. 100м, преобразователь измерит., вторичный прибор | 0-20°С |
| 25 | Линейные размеры кристаллизатора | Линейка | 0-500 мм |
| 26 | Расход воды на зону вторичного охлаждения | Расходомер ДК25-50 | 0-4 м3/ч |
| 27 | Сигнализация давления воды на зону вторичного охлаждения | Преобразователь измерительный избыточного давления, амперметр узкопрофильный, контактный трехпозиционный блок сигнализации и регулирования | 0-1.0 Мпа |
| 28 | Конусность рабочей полости кристаллизатора | Нутромер | 0-25 мм |
| 29 | Уровень металла в промежуточном ковше | Визуально | |
| 30 | Уровень металла в кристаллизаторе | Система измерения уровня металла: радиационная установка-блок преобразования Ремиконт, прибор аналоговый, показывающий и регистрирующий | 0-100% |
| 31 | Коробление кристаллизатора | Специальный шаблон, щуп | |
| 32 | Выставка кристаллизатора | Специальный шаблон, шуп | |
| 33 | Установка затравки в кристаллизаторе | Медный стержень с меткой | 650 мм |
| 34 | Контроль продолжительности операций | Секундомер | 0-60 мин. |
| 35 | Температура кожуха промежуточного ковша перед началом разливки | Термощуп | 50-150°С |
Все средства измерений, участвующие в технологическим процессе и служащие для контроля качества готовой продукции своевременно проверяются в метрологической службе комбината (или в органах Государственной метрологической службы) с оформлением результатов поверки в паспорте или клеймом поверки.