ЗВІТ про проходження виробничої практики на ВАТ «Запоріжсталь»

2.2 Структура цеху КВП і А

  Створений у липні 1946 цех КВП і А займається автоматизацією теплових процесів на комбінаті. Цех складається з 3-х лабораторій, 10-ти виробничих і 2-х ремонтних ділянок. Головною функцією цеху КВП і А є ремонт і обслуговування засобів і систем вимірювання та автоматизації параметрів теплотехнічного контролю технологічних процесів на агрегаті системи автоматичного контролю і регулювання, а також забезпечення безперебійної роботи засобів вимірювань і автоматизації, достовірності показань вимірювальних приладів, оснащення агрегатів новими засобами вимірювань і засобами автоматизації з метою підвищення продуктивності праці, поліпшення якості та зниження собівартості продукції.

Схема управління цехом КВП і А (див. додаток Б)

Головну посаду займає начальник цеху, безпосередньо йому підпорядковуються: заст. начальника, секретар.

Заст.начальника – начальники лабораторій електрораділовимірювальних приладів, налагодження та випробування приладів, начальник відділення експлуатації.

         Начальнику відділення експлуатації - ст. майстри дільниці КВП різних цехів.

 

 

 

 

 

 

 

   3. Газова гартівна піч

    Газо-гартівна піч (рис.3.1.) знаходиться в травильному відділенні і займає важливе місце в технологічному циклі виробництва продукції. Газо-гартівна піч представляє собою термічну прохідну піч з роликовим подом і призначена для гартування гарячекатаних і холоднокатаних сталевих смуг. Такі печі застосовуються в різних областях металургії і особливо ефективними виявилися в умовах прокатного виробництва. Достоїнствами прохідних роликових печей є: найкращим чином відповідає умовам потокового виробництва, швидкість і рівномірність нагріву, висока продуктивність, стабільність одержуваних властивостей металу, а також можливість повної механізації і автоматизації всього технологічного процесу.

       

1 - приймальний стіл; 2 - механізм підйому затулки; 3 - майданчик для обслуговування термопар; 4 - пальники; 5 - ролики; 6 - отвори для термопар; 7 - димовий канал; 8 - підведення і відведення охолоджуючої води; 9 - пристрій для обертання роликів

 

 

  3.1. Склад обладнання та коротка технічна характеристика безперервного гартувального агрегату № 1.    

1. Приймальний рольганг.    

Служить для прийому рулонів  і подачі їх на кантувач. Діаметр  роликів рольганга 130 мм, довжина бочки 500 мм.     

2. Кантувач. 

 Служить для кантування рулонів з вертикального положення в горизонтальне. Складається з люльки і гідроциліндра. Діаметр гідроциліндра 200 мм, хід 586 мм.       

3. Задаючий рольганг.     

Служить для прийому рулонів  з кантувача на скидач. Складається  з конвеєра і штовхача. Діаметр  роликів конвеєра 150 мм, довжина бочки 500 мм. Привод штовхальний гідравлічний. Діаметр гідроциліндра 120 мм, хід 1625 мм.       

4. Скидач. 

 Призначений для завдання рулонів у розмотувач за допомогою гідроциліндра. Діаметр гідроциліндра 130 мм, хід 1000 мм.       

5. Розмотувач. 

  Складається з конусів, гідропідйомника і відгинача. Забезпечує подання, розмотування рулонів і центрування їх по осі агрегату.        

6. П`ятироликовая правильна машина.       

Служить для попередньої правки смуги. Складається з двох подаючих валків діаметром 420 мм, п'яти правильних валків діаметром 200 мм і довжиною бочки 1600 мм.       

7. Проміжний рольганг.      

Служить для транспортування смуги.       

8. Ножиці з нижнім різом № 1.      

Служать для обрізки переднього і заднього кінців рулону і дефектних місць. Потужніть різу - 40т.      

9. Вузол дискових і скрапових ножиць.       

Дискові ножиці служать для обрізки  кромки з метою отримання смуги  вихідної ширини з прямолінійними крайками. Скрапова ножиці служать для дроблення обрізу на дрібні шматки.      

10. Зшивна машина.      

Забезпечує з'єднання кінців двох смуг внахлест.      

11. Ролики розтяжки шва.   

 Діаметр роликів 250 мм, довжина бочки 1860 мм. Служить для розтяжки (ущільнення) шва.      

12. Тягові ролики № 1.  

Встановлені перед петльовою ямою № 1. Забезпечують транспортування смуги в головній частині агрегату. Діаметр роликів 350 мм, довжина бочки 1680 мм.      

13. Петльова яма № 1.      

Служить для створення запасу смуги, що забезпечує безперервність роботи агрегату під час пауз (при зшивці кінців або завданню смуги в розмотувач).       

14. Тягові ролики № 2.      

Встановлені після петльової ями № 1. Забезпечують витягування смуги з петльової ями № 1 і подачу смуги в піч. Діаметр роликів 300 мм.       

15. Прес натягу.   

Пристрій натягнення з встановленими в затиску дерев'яними вкладишами. Забезпечує натяг смуги при змотуванні її в рулон.        

16. Моталка барабанного типу.

    Служить для змотування смуги в рулон. Діаметр барабана 760 мм.        

17. Люлька зі знімателем.     

Люлька служить для утримання  кінця рулону при обв'язуванні її проволкой. Зніматель - для зняття рулону з моталки і передачі на відвідний конвеєр.       

18. Відвідний конвеєр.

Служить для прийому і транспортування  рулонів від агрегату.

          3.2. Технологічний процес газової гартівної печі.

   Газова гартівна піч має наступні розміри робочого простору: довжина - 11,50 м, ширина - 1,85 м, висота від підлоги до склепіння - 2,00 м. Піч розділена по довжині на три температурні зони з автоматичним регулювання кожної окремо. Максимальна робоча температура печі - 1200 ° С. Паливо - природний газ калорійністю 8300 ккал/ при температурі 20 °С. Максимальний тиск природного газу в печі 0,85 ати. Піч має 77 пальників інжекційного типу. Пальники встановлені на бічних стінках печі в два ряди печі - вище і нижче рухомої смуги, що забезпечує її двосторонній нагрів. Пальники розраховані на спалювання природного газу з коефіцієнтом надлишку повітря 1.0-1.3.

   Процес гартування полягає у нагріванні смуги до високої температури (близько 1100'С), витримці при цій температурі і швидкого охолодження. Технологічний процес гарту відбувається наступним чином: сталеві смуги подаються у вигляді рулонів на розмотувач, який виробляє розмотування рулонів і їх центрування. Рулони транспортуються на зшивну машину, яка забезпечує з'єднання кінців двох смуг внахлестку, потім смуга надходить в петлеву яму, що має глибину 8 метрів, що служить для створення накопичення в ній смуги під час пауз, що забезпечує безперервність роботи агрегату. Тягові ролики забезпечують витягування смуги з петльової ями і подання смуги в піч.

  Під час руху через піч смуга підтримується п'ятьма роликами, виготовленими з нержавіючої сталі і охолоджуваними всередині водою (діаметр роликів 200 мм, довжина бочки 1920 мм). Швидкість переміщення смуги в печі залежить від необхідності тривалості нагрівання, яка в свою чергу залежить від марки сталі і товщини листів. Після нагріву смуга подається в камеру охолодження і піддається загартуванню водяним душем. Камера охолодження забезпечує охолодження смуги, що виходить з печі і має такі розміри: ширина 1,8 м; довжина 3,4 м; висота 1,4 м. Передбачена можливість охолодження смуги водою, повітрям, парою, або сумішшю води і повітря. Після гарту смуга проходить через другу петльову яму, подається на ножиці для розрізу смуги в місцях зшивання, потім на моталку, яка змотує смуги в рулони і транспортує рулони від агрегату.

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          4. Система автоматизації газової гартівної печі

   Завдання управління процесом гартування полягає у виборі та забезпеченні режиму роботи, необхідного для отримання металу заданої якості з мінімально можливим витратою палива при роботі з максимальною продуктивністю.

  Основними регульованими параметрами в печі є: температура робочого простору і швидкість пересування смуги.

   Для дотримання обраного режиму нагріву піч розбита на три зони регулювання. Температура робочого простору в кожній зоні підтримується відповідно до встановленого графіка нагріву. У кожній зоні встановлена ​​термопара ТХА і потенціометр КСП-3, температура регулюється за допомогою регулятора РП-4, виконавчого механізму МЕО і дросельного клапана, встановленого на лінії подачі природного газу до пальників зони.

   Час нагріву металу визначається швидкістю його проходження в печі, тобто частотою обертання роликів. Частота обертання роликів вимірюється тахогенератором в комплекті з таховольтметром. Необхідна швидкість пересування смуги забезпечується подачею керуючого сигналу в схему управління електроприводом рольганга агрегату.

   Передбачений також контроль наступних параметрів:

  - Температура металу на виході з печі;

  - Витрата природного газу по зонах і загальна витрата природного газу;

  - Тиск природного газу;

  - Розрідження і температура газів, що відходять у димарі на початку і наприкінці печі;

   Температура на виході з печі вимірюється автоматично за допомогою потенціометра КСП-3 в комплекті з радіаційним пірометром ТЕРА-50. Періодично, не рідше двох разів на зміну, термістором прокату виробляється перевірка показань радіаційного пірометра за допомогою оптичного пірометра, яким заміряють температуру металу в передостанньому оглядовому вікні перед виходом смуги з печі.

Для забезпечення безпечної роботи та запобігання аварій передбачена  система світлової та звукової сигналізації при падінні тиску природного газу (див. додаток Й). Робочий тиск становить 0,9-1,1 і вимірюється контрольним манометром МТ-160. При падінні тиску до 0,6 і менше спрацьовують світлова та звукова сигналізація. При цьому технолог спільно з енергетиком зобов'язаний перекрити подачу газу щоб уникнути вибуху і призупинити роботу агрегату.

Контроль за дотриманням режиму гарту по реєструючим приладам здійснюється контролером зміни або змінним  майстром ОТК не рідше одного разу на зміну. Дотримання необхідних режимів  нагріву металу, якість поверхні гартівних  смуг контролюються постійно термістором  прокату і періодично змінним  майстром травильного відділення. В  обов'язковому порядку фіксується на діаграмній стрічці температурний  режим, швидкість проходження смуги  залежно від марки сталі і  товщини смуги.

 

        4.1. Мета створення АСУ газо-гартівної печі        

У прокатних цехах велике поширення  отримали високомеханізовані прохідні печі безперервної дії, які особливо ефективні в умовах масового потокового виробництва. До таких печей відноситься  газо-гартівна піч цеху холодної прокатки ВАТ «Запоріжсталь», яка призначена для гартування сталевої смуги. У  прохідних печах безперервної дії  особливого значення набуває контроль, автоматичне регулювання і управління процесами. Від ступеня автоматизації  процесів в печі значною мірою  залежать якість виробів, продуктивність і економічність роботи печі. Навіть невелике поліпшення якості регулювання  дає відчутний економічний ефект.

       Принцип автоматичного керування дає можливість більш точно виконати вимоги технології процесу та зменшити вплив людського фактора. Крім того, таке регулювання дозволить збільшити продуктивність агрегату і скоротити витрати природного газу.

      У проекті в результаті робіт по зміні системи автоматизації гартівної печі з впровадженням мікропроцесорного контролера намічається зниження поточних ремонтів, збільшення продуктивності, зниження споживання природного газу. У результаті можна домогтися збільшення річного обсягу виробництва, зниження собівартість тонни продукції, зростання рентабельності продукції.

       Підвищення вимог до якості продукції викликають необхідність впровадження високоефективних систем автоматичного управління. Необхідність автоматизації газової гартівної печі викликана наступними вимогами, що пред'являються до таких печей: підтримання необхідної температури робочого простору в зонах печі відповідно до заданого графіка нагрівання; економічне використання палива; безпечна робота агрегату.

       Рішення задач оптимального управління процесом гарту зводиться, в кінцевому підсумку, до створення системи автоматичного управління із застосуванням засобів обчислювальної техніки, які реалізують такі цілі:

     - Підвищення точності та стабільності ведення режимів термообробки;

     - Збільшення продуктивності печі;

    - Поліпшення управління технологічним процесом гарту за рахунок надання оперативному персоналу повного обсягу інформації про хід технологічного процесу, про його стан в кожен момент часу;

     - Здійснення контролю за споживанням енергоресурсів (ціни на енергоресурси див. додаток В) ;

     - Забезпечення безпечної праці агрегату.

     - Ведення оперативної та звітної документації.     

 

       4.2. Перелік реалізованих в АСУ ТП функцій

       АСУ ТП газової гартівної печі повинна реалізовувати наступні інформаційно-обчислювальні та керуючі функції.

      До інформаційно-обчислювальним функцій відносяться функції АСУ ТП, результатом виконання яких є надання персоналу інформації про хід технологічного процесу:

     - Контроль основних параметрів і інформування персоналу про виникнення невідповідностей, фіксування точного часу виходу параметрів за допустимі межі;

     - Інформування оператора (за його запитом) про виробничу ситуацію в будь-який момент часу;

     - Обчислення показників, що характеризують якість продукції, обчислення та аналіз узагальнених показників оцінки поточного стану об'єкта і його складових;

     - Зберігання та видача технічної та економічної документації;

    - Підготовка інформації та виконання процедур обміну нею з суміжними і вищестоячими системами управління;

    - Розрахунок параметрів теплового режиму печі і розробка необхідних алгоритмів управління та математичних моделей;

    - Виявлення та сигналізація про аварійні та передаварійних ситуаціях;

    Керуючі функції АСУ ТП містять у собі дії з вироблення і реалізації керуючих впливів на об'єкт управління, до них відносяться:

    - Формування та реалізація керуючих впливів, що забезпечують дотримання оптимального режиму, відповідного технологічним або техніко-економічним критеріям;

    - Програмне зміна режиму технологічного процесу з розрахованим алгоритмах;