Перспективы модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки бентонита участка дробления и фильтрации отделения окомкования АО «ОЭМК»

Автоматизированные системы управления технологическими процессами имеют огромный потенциал и благоприятные перспективы для дальнейшего развития в России. Эксперты Российского рынка промышленной автоматизации отмечают, что сегодня происходит смена поколения систем автоматики. Мы наблюдаем как появляются все больше  программно-технических решений, задача которых состоит в повышении эффективности, производительности и конкурентоспособности производств. [5]

АО «ОЭМК»  является одним из крупнейших в мире и единственным в России металлургическим предприятием, производящим металлопродукцию на базе процесса прямого восстановления железа. Использование этой технологии, а также высокие технологические характеристики оборудования позволяют компании выпускать высококачественную продукцию, которая сертифицирована по западным стандартам.

Комбинат  ориентирован на долгосрочную работу на рынке и переходит на новый организационно – технический уровень производства. В производственный процесс внедряются современные программно-технические продукты, проводится модернизация действующего оборудования.   

Основным направлением деятельности АО «ОЭМК» является выпуск окисленных металлизированных окатышей, литой заготовки и проката.

Процесс производства окатышей состоит из двух основных последовательно выполняемых технологических операций: получение сырых окатышей (шаров диаметром 9…25 мм) и упрочнение окатышей (сначала подсушка при 300…600 °С, а затем и обжиг при 1200…1350 °С на паллетах обжиговой машины).

В качестве упрочняющей добавки при производстве окатышей по проекту ОЭМК применялся бентонитовый порошок. По проекту на 1 т шихты расходуется 7,1 кг бентонита.

Бентонитовая глина сушится факелами природного газа, размалывается в порошок, подается в цех на ленточном конвейере, и только после этого масса перемешивается в смесителях непрерывного действия для получения однородной массы. [6]

Объектом исследования является участок дробления и фильтрации отделения окомкования ЦОиМ АО «ОЭМК».

 Предметом исследования является автоматизированная система управления сушильного барабана, расположенного в корпусе приготовления бентонита.

Проанализировав  существующий уровень автоматизации установки сушильного барабана приготовления ФСС, было выявлено что  на данный момент на установке осуществляется контроль с помощью разомкнутых контуров регулирования системы управления. Все агрегаты установки оснащены большим количеством средств измерения и регулирования, обеспечивающих поддержание на заданном уровне всех параметров процесса.

В соответствии со спецификой процессов регулируются следующие параметры: расход твердого вещества, расход газа, расход воздуха, температура, давление, скорость и уровень заполнения бункеров. Проектом предусмотрено несколько десятков точек контроля этих параметров.

Измеряемые в ходе процесса значения преобразуются в стандартные электрические сигналы и передаются в помещение оператора (пост управления). Перемещение исполнительных органов осуществляется вручную, по месту управления; положение исполнительного органа указывается на местном щите управления.

Для установки приготовления ФСС предусмотрен пост управления, где, кроме измерительных панелей с показывающими и самопишущими приборами, расположены шкафы с регуляторами, шкафы систем сигнализации и оповещения и щит мнемосхемы процесса со светящимися условными обозначениями (символами) приводов и точек измерения по месту их расположения в установке. Шкафы установлены так, чтобы обеспечить подход, как к их передним, так и к задним сторонам в любое время. [2]

Проблема автоматизации управления установкой стоит особенно остро, так как многие процессы не автоматизированы или автоматизированы частично, а это является причиной аварий, что, в свою очередь, приводит к сбоям и вынужденным остановкам, а также к большим финансовым убыткам.

Следует отметить, что в настоящий момент вывод на заданные параметры при пуске установки и введение в рабочий режим производится вручную при непосредственном участии оператора и от его правильных и корректных действий зависит качество продукции.

Итак, перечислим основные недостатки существующей системы:

- ручной пуск природного газа и воздуха в рабочее пространство топки сушильного барабана;

- визуальный контроль наличия пламени горелки;

- отсутствие контроля содержания СО и О2 в отходящих газах и регулирования соотношения воздух-газ в допустимых пределах;

- отсутствие контроля и регулирования температурного режима в разгрузочной камере и топке сушильного барабана.

В связи с тем, что перед цехом стоит задача повышения производительности и поддержания необходимого качества продукции, встает вопрос наиболее эффективного использования расходных материалов и оборудования. В технологии производства окисленных окатышей важную роль играет установка приготовления ФСС. Качество ФСС зависит от многих параметров, которые в свою очередь взаимосвязаны.

По результатам проведенного исследования сделан вывод о том, что существующая система имеет ряд существенных недостатков, следовательно, модернизация АСУ технологическим процессом сушки бентонита актуально и целесообразно.

Для этого необходимо разработать математическую модель контура регулирования температуры в разгрузочной камере сушильного барабана путем поддержания в заданных пределах температуры в топке. [1]

Структура математической модели контура регулирования температуры в разгрузочной камере сушильного барабана является многоконтурной и включает в свой состав следующие контуры: контур регулирования расхода газа и контур регулирования температуры в топке.

В контуре поддержания необходимого расхода природного газа установлен МЭО-40/63-0,63-82.

Читать работу полностью (оригинал работы):

Перспективы модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки бентонита участка дробления и фильтрации отделения окомкования АО «ОЭМК»