發(fā)布時間：2020-11-17 15:07

　　 連鑄機是一種使高溫鋼水直接澆注成鋼坯的鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備,由于其生產(chǎn)效率和金屬收得率高、節(jié)約能源、鋼坯質(zhì)量好等優(yōu)點得到了快速廣泛的應(yīng)用,連鑄機幾乎成為現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的標配,連鑄率也成為衡量一個鋼鐵企業(yè)先進與否的重要標準。寶鋼作為國內(nèi)鋼鐵龍頭企業(yè),自1989年第一臺板坯連鑄機投產(chǎn)以來,經(jīng)過近30年的建設(shè),現(xiàn)共有各種規(guī)格板坯連鑄機6臺12流。這些連鑄機在不同時期分別投產(chǎn),新舊不一,有些還經(jīng)過了改造,狀態(tài)和工藝水平參差不齊。在生產(chǎn)中這些連鑄機分別暴露出一些大大小小的問題,其中很大部分是有共性的問題。針對普遍存在的人工操作耗費人力、自動流程需人工監(jiān)控、操作場所不夠集中、異常處理未流程化等問題,通過控制系統(tǒng)軟硬件改造實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化和改進是很有必要的。本研究總結(jié)作者十余年專注于連鑄機控制技術(shù)研發(fā)和近10個連鑄機改造項目實踐,提煉形成了連鑄生產(chǎn)流程優(yōu)化的一整套方法,包括:用最新的機電一體化設(shè)備、機器人等代替人工勞動和手工操作;在自動流程中使用專家系統(tǒng)來做監(jiān)控分析,用工藝模型的計算結(jié)果來優(yōu)化操作和設(shè)定;合并操作室,減少操作分散性;將異常的處理整理集成為標準自動/半自動流程。在此基礎(chǔ)上又給出了對于不同狀況連鑄機系統(tǒng)進行改造的三種不同方案:對于老化系統(tǒng)徹底更新?lián)Q代的整體更新方案;對于可部分保留系統(tǒng)升級重構(gòu)的局部更新方案;對于主流系統(tǒng)增加功能的系統(tǒng)擴展方案。深入研究了連鑄流程優(yōu)化中的生產(chǎn)專家系統(tǒng)和工藝模型,并以漏鋼預(yù)報系統(tǒng)為例說明了生產(chǎn)專家系統(tǒng)和工藝模型的結(jié)構(gòu)、功能以及在流程優(yōu)化中的應(yīng)用方法。本文首先探討了國內(nèi)外連鑄生產(chǎn)發(fā)展的現(xiàn)狀,對寶鋼連鑄生產(chǎn)中存在的問題進行了分析、歸納和總結(jié),提出了本文的技術(shù)路線。然后給出了連鑄生產(chǎn)流程優(yōu)化方法和系統(tǒng)實現(xiàn)方案。最后以連鑄流程優(yōu)化在寶鋼一煉鋼1930連鑄機提高勞動效率項目中的具體實現(xiàn)進行了應(yīng)用驗證。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TF341.6
【部分圖文】：

圖 2-1 連鑄過程Fig. 2-1 Continuous Casting process.1.2 國內(nèi)外連鑄生產(chǎn)的現(xiàn)狀日本的新日鐵、JFE 和韓國的浦項的結(jié)晶器側(cè)的自動化生產(chǎn)已經(jīng)非常成熟，除準作和常規(guī)的巡視外，該區(qū)域基本實現(xiàn)了無人化生產(chǎn)，其包含的主要技術(shù)有：自動開澆動加渣、自動調(diào)寬、自動升降速、自動渣線調(diào)整、自動終澆等等；同時由于這些企生產(chǎn)組織、工序控制等方面的穩(wěn)定性及深厚的基礎(chǔ)研究積累，其較高的澆注穩(wěn)定性自動化澆注創(chuàng)造了條件[16]。其次是中控操作的自動化，隨著澆注自動化的逐步推進，中控的確認工作將變得越重要。同時，部分原本由澆鋼操作工完成的作業(yè)量逐步轉(zhuǎn)向有中控操作人員遠程或自動執(zhí)行，包括操作功能的集成、自動判斷和執(zhí)行一些突發(fā)性異常的預(yù)防和臨時等技術(shù)正不斷得到開發(fā)和應(yīng)用。相對而言，大包操作因為涉及到重大的安全問題和的改造投入以及一些技術(shù)難點，即使是新日鐵等國外先進企業(yè)至今都沒有完全做到

過程計算機系統(tǒng)(L2)基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)(L1)V-NET系統(tǒng)總線GATEWAY機電一體品現(xiàn)場設(shè)備、儀表、傳感器MES(L3)新增基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)(L1)其他L2V-NETCP-213/215系統(tǒng)總線以太網(wǎng)以太網(wǎng)V-NET系統(tǒng)總線IO/串行通訊其他L1以太網(wǎng)新增機電一體品以太網(wǎng)/Profibus-DP系統(tǒng)總線以太網(wǎng)OPC SERVER新增現(xiàn)場設(shè)備、儀表、傳感器圖 3-6 寶鋼 6 號連鑄改造后系統(tǒng)示意圖Fig. 3-6 Baosteel No.6 CCM system diagram after reconstruction通信接口如圖 3-7 所示。

圖 3-10 寶鋼 1 號連鑄改造后系統(tǒng)接口Fig. 3-10 Baosteel No.1 CCM system interface after reconstruction改造后的 1 號連鑄機基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)各操作站、控制站(或由基礎(chǔ)自動化系的各工藝單元)之間通過控制系統(tǒng)的實時通訊總線進行通訊，1 號連鑄機基礎(chǔ)自動與下渣檢測裝置及其它機電一體品等之間的信號交接保留原PIO 方式，與 2 號連鑄機基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)采用 V-NET 總線直接通訊。具體接口為：1) 與 L2 系統(tǒng)的 VNET 網(wǎng)絡(luò)接口；2) 與電氣 PLC 及設(shè)備之間的接口；3) 與水處理等相關(guān)系統(tǒng)的接口；4) 與下渣檢測等儀表相關(guān)系統(tǒng)的接口。
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3 仵宗賢;陳寶堂;黃景冬;劉忠杰;;萊鋼新區(qū)異型坯連鑄機技術(shù)與設(shè)計要點[J];萊鋼科技;2006年01期

4 仵宗賢;孫繼才;;銀前合金鋼連鑄機先進技術(shù)與生產(chǎn)實踐[J];萊鋼科技;2009年02期

5 吳樹海;;4~#連鑄機拉矯設(shè)備的改進[J];南鋼科技;2000年03期

6 劉歡;;壓縮澆鑄技術(shù)在梅山連鑄機上的應(yīng)用探討[J];梅山科技;1998年03期

7 葉煒垚;秦文彬;;多流扁坯連鑄機中鉤鋼機的設(shè)計及應(yīng)用[J];中國重型裝備;2019年04期

8 孟保倉;張懷軍;陳建新;;包鋼異型坯連鑄機的特點與實踐[J];包鋼科技;2016年05期

9 李亮;馮振亮;李帥;董健;田川;;提升異型坯連鑄機中間罐壽命的研究[J];重型機械;2017年03期

10 林忠波;;連鑄機改造項目的總承包管理模式[J];四川冶金;2017年04期

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1 王秀英;煉鋼—連鑄混合優(yōu)化調(diào)度方法及應(yīng)用[D];東北大學(xué);2012年

2 龍建宇;煉鋼廠生產(chǎn)實時調(diào)度建模及優(yōu)化算法研究[D];重慶大學(xué);2017年

3 張奇;板坯連鑄輕壓下系統(tǒng)開發(fā)研究和應(yīng)用[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

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1 黃凌遠;寶鋼連鑄機系統(tǒng)的流程優(yōu)化和系統(tǒng)實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2018年

2 程敏;連鑄機結(jié)晶器振動電液伺服系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];河北科技大學(xué);2012年

3 馮常喜;基于鋼高溫蠕變特性的連鑄坯矯直力計算及模擬分析[D];燕山大學(xué);2018年

4 唐明;XX廠3#連鑄機改造工程進度計劃與控制研究[D];東北大學(xué);2015年

5 傅偉國;寶鋼1#連鑄機組設(shè)備綜合效率提升研究[D];東北大學(xué);2014年

6 潘高偉;連鑄機彎曲段機械應(yīng)力和熱變形分析[D];南京理工大學(xué);2014年

7 張潤生;濟鋼第三煉鋼廠4號連鑄機工程項目可行性研究[D];天津大學(xué);2009年

8 張遠亮;連鑄機振動臺離線測試系統(tǒng)的設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2016年

9 江海濤;連鑄機單爐澆注運行優(yōu)化方法研究及軟件實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2011年

10 康建國;寶鋼1930連鑄機綜合改造相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用與實踐[D];東北大學(xué);2008年

本文編號：2887644