上料操作操作说明.docx
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上料操作操作说明
天津轧三钢铁有限公司
1#高炉上料系统
操
作
说
明
书
二零一二年十一月二十五日
一、概述
天津冶金集团轧三友发钢铁有限公司轧三搬迁改造及配套项目,新建2×1260m3高炉,年产炼钢生铁2×120万吨。
本软件系统针对1#高炉上料系统设计.上料系统包括矿槽槽下供料和炉顶上料2个部分组成.
二、电控设备
1、槽下及卷扬系统电控设备一览表
序
号
设备名称
数
量
驱动
方式
功率
kw/台
电压
(V)
工作
制度
备注
1
烧结矿振动筛
8
交流
2×1.85
380
间断
2
焦炭振动筛
5
交流
2×1.85
380
间断
3
球团矿振动筛
1
交流
2×1.85
380
间断
4
块矿振动筛
1
交流
2×1.85
380
间断
5
振动给料机(烧结矿、球团矿、块矿、焦炭)
15
交流
2×0.75
380
间断
6
杂矿振动给料机
2
交流
2×0.75
380
间断
7
碎焦振动筛
1
交流
2×1.1
380
间断
8
振动给料机(焦丁)
1
交流
2×0.75
380
间断
9
槽下B=1200主胶带机
2
交流
45
380
连续
电动滚筒
45
拉绳开关
跑偏开关
8
10
SK01胶带机(碎矿)
1
交流
380
连续
电动滚筒
15
拉绳开关
跑偏开关
11
SK02大倾角胶带机(碎矿)
1
交流
380
连续
电动滚筒
15
拉绳开关
跑偏开关
12
SK03胶带机(碎矿)
1
交流
380
连续
电动滚筒
7.5
拉绳开关
跑偏开关
13
SK04胶带机(碎矿)
1
交流
380
连续
电动滚筒
7.5
拉绳开关
跑偏开关
14
SJ01胶带机(碎焦)
1
交流
380
连续
电动滚筒
11
拉绳开关
跑偏开关
15
SJ02大倾角胶带机(碎焦)
1
交流
380
连续
电动滚筒
15
拉绳开关
跑偏开关
16
8.5m3烧结矿称量斗闸门
8
液压
间断
每个称量斗接近开关3个,
17
8.5m3球团矿称量斗闸门
1
液压
间断
18
8.5m3块矿称量斗闸门
1
液压
间断
19
8.5m3焦炭称量斗闸门
5
液压
间断
20
2m3焦丁称量斗闸门
1
液压
间断
每个称量斗接近开关3个,
21
2m3杂矿称量斗闸门
2
液压
间断
每个称量斗接近开关3个,
22
8.5m3中间斗闸门
2
液压
间断
每个称量斗接近开关2个,
23
料坑翻板
1
液压
间断
接近开关2个
24
600⨯600电液推杆扇形闸门
2
交流
1.5
间断
25
料车卷扬机
1
交流变频
690V
间断
2炉顶装料系统电控设备一览表
序号
设备名称
数
量
设备控制器
工作
制度
操作要求
备注
名称
型号
数量
1
一次均压阀(DN350,液动)
2
接近开关
2
间断
中控室计算机
机旁手动
一备一用
2
二次均压阀
(DN100,液动)
2
间断
中控室计算机
机旁手动
一备一用
3
均压放散阀
(DN350,液动)
2
接近开关
2
间断
中控室计算机
机旁手动
一备一用
4
上料闸
1
接近开关
2
间断
中控室计算机
机旁手动
5
上密封阀
1
接近开关
详见设备厂家电气资料(共4页)
2
间断
中控室计算机
机旁手动
6
下密封阀
1
接近开关
详见设备厂家电气资料(共4页)
2
间断
中控室计算机
机旁手动
7
料流调节阀
1
接近开关
详见设备厂家电气资料(共4页)
2
间断
中控室计算机
机旁手动
编码器
详见设备厂家电气资料(共4页)
1
8
溜槽倾动
采用液压缸驱动
(三个标准液压缸)
1
编码器
详见设备厂家电气资料(共4页)
1
间断
中控室计算机
机旁手动
接近开关
详见设备厂家电气资料(共4页)
2
9
溜槽转动
交流变频电机
(YZDB180L-6)
N=15KW;AC:
380
V;n=970rpm
1
编码器
详见设备厂家电气资料(共4页)
1
间断
中控室计算机
机旁手动
11
整体探尺
2
三、自动化系统组成
根据工艺要求的设计程序的开发基于SIEMENSSTEP7,画面的编制使用WinCC。
自动化控制系统主要实现以下功能:
基础自动化
1)操作站
各工艺过程的工况监视
工艺参数设定及生产计划
控制及干预生产过程
事件/报警显示
工艺参数的实时及趋势显示
数据通讯
2)控制站(主要系统)
(a)炉顶系统
炉顶设备顺序控制
料线测量和探尺控制
炉顶均排压控制
高炉布料程序控制
焦炭、矿石的料流曲线修正
炉顶系统的物料跟踪
炉顶料面监视
炉顶温度检测和压力控制
炉顶液压站监控
炉顶系统数据采集及处理
(b)槽下系统
焦炭、矿石的备料控制
原料的称量补偿
高炉装料程序控制
槽下装料数据采集及处理
矿槽液压站监控
四、上料系统监控画面
1、启动初始画面
WinCC初始启动时会出现此画面,按照图中所示点击登陆按钮,输入下方提示的用户名和密码,可进入系统操作画面。
2、矿槽槽下皮带输料系统
下面画面为皮带机的状态和控制子画面
通过单击画面上的皮带机任一部分,即可弹出皮带机控制子画面,对皮带机作启动停止控制。
3.|矿槽槽下振料备料系统
下面画面为槽下给料设备状态位指示
图例说明:
图中设备符号如果是绿色表示设备处于运行状态或者阀门处于开位;红色表示设备处于停止状态或者阀门处于关闭状态;黄色表示设备处于故障状态;淡绿色表示阀门处于半开状态;设备边缘黄色线条闪烁表示该设备处于画面手动操作状态。
通过单击设备符号可弹出如上图所示的操作子画面进行单项设备的手动/自动操作。
通过单击子画面中的“停止/复位”按钮可以执行设备内部故障的复位。
此画面在WINcc中的名称为“Understockhouse”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
4、炉顶上料画面
图例说明:
图中设备符号如果是绿色表示设备处于运行状态或者阀门处于开位;红色表示设备处于停止状态或者阀门处于关闭状态;黄色表示设备处于故障状态;设备边缘黄色线条闪烁表示该设备处于画面手动操作状态。
通过单击设备符号可弹出如上图所示的操作子画面进行单项设备的手动/自动操作。
通过单击子画面中的“停止/复位”按钮可以执行设备内部故障的复位。
此画面在WINcc中的名称为“BFTOP”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
5、配料料单画面
此画面在WINcc中的名称为“Schedule”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
在这个画面中可以进行配料程序、矿批料组,矿批料仓优先级、焦批料组、焦批料组优先级以及矿仓称量重量的设定。
在配料料单中点击左上角“补正表”,还可以进行焦炭“水分”的设定。
6、布料料单画面
在这个画面中可以进行炉内布料参数的设定,包括a角,Υ角,布料圈数n,还有矿石和焦炭布料料线的设定以及关于探尺的料线判据。
此画面在WINcc中的名称为“Lay”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
7、卷扬画面
通过此画面,可以完成对整个卷扬系统的远程操作,具体操作说明见卷扬设备厂家提供的使用说明书。
此画面在WINcc中的名称为“开车画面”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
8、槽下液压站画面
通过此画面可以对矿槽液压站系统进行设备监控,也可完成对设备的手动操作。
液压站循环泵只与泵的截止阀有连锁。
液压站循1#主泵、2#主泵连锁关系如下:
①截止阀打开;
②油温超高;
③液位超低;
④液压系统压力高。
另外,启动液压站主泵前必须先启动循环泵。
主泵的启动过程是先起溢流阀之后主泵启动,延时停溢流阀。
此画面在WINcc中的名称为“Hydraulicstation”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
9、炉顶液压站画面
通过此画面可以对炉顶液压站系统进行设备监控,也可完成对设备的手动操作。
只有炉顶液压站的电控箱选择“远控”之后,上图中“集中”绿色指示灯亮,才可以再计算机中进行液压站系统的操作。
液压站循1#主泵、2#主泵以及循环连锁关系如下:
①液位超低。
液压站的加热器及冷却水的控制都由液压站成套电控箱内完成,不在本程序控制范围内。
此画面在WINcc中的名称为“Hydraulicstation1”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
10.炉顶氮气部分画面
在此画面可监测到压力、流量,还可对调节阀作手/自动控制。
当调节阀手动时,通过“设定”输入一个数值,现场的调节阀就会跟踪,从“实际”中可看出;当调节阀自动时,通过设定“压力”的值,调节阀会自动跟踪,保持压力在一定范围内。
XV12101气动阀:
正常生产中处于常闭状态。
在手动状态,可以通过画面开阀和关阀按钮来操作阀门,同时在画面上显示阀门的开关到位状态。
当在自动状态时,若当炉顶供水中断时开启(即气密箱箱体冷却水流量小于一定值时自动打开)。
此时,氮气用来冷却设备,以保证设备正常工作。
故障排除后,恢复正常供氮量。
氮气流量调节为开环调节系统,正常工况下,调节阀(FV12102)开启一定角度,以保证氮气流量。
当气密箱温度高时,调节阀(FV12102)开度增大,以保证氮气流量,快速冷却气密箱,当温度正常时,调节阀(FV12102)开度减小,恢复正常供氮量。
此画面在WINcc中的名称为“Lddq”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
11.炉顶介质部分画面
水流量调节为开环调节系统,正常工况下,调节阀(FV12103)开启一定角度,以保证水流量为1~3t/h。
调节阀(HV12101)开启一定角度,以保证水流量为2~4t/h。
当循环水出现故障时,即供水流量(FI12103)迅速降低;快速打开XV12101气动阀。
此时,氮气用来冷却设备,以保证设备正常工作。
故障排除后,恢复正常水流量。
此画面在WINcc中的名称为“LDYB”,如果要对此画面作出部分修改,可以点击Wincc中“画面编辑”中找到这个PICTURE,进行编辑修改。
12、报警表
在这个画面中,可以查看各种报警记录,包括设备故障,重要设备的停转,动作超时限等等各种信号。
13、趋势图
在这个画面中可以观测到炉顶重要设备的实时运行曲线。
14、上料参数画面
这个画面显示的是槽下装料数据采集及处理,以及整个上料系统的物料跟踪。
15、炉顶除尘画面
通过此画面可以对炉顶液压站系统进行设备监控,也可完成对设备的手动操作。
五、操作说明
高炉基本装料制度
高炉在实际生产中通过料批程序可以实现七种基本装料制度。
见表一。
表一:
高炉基本装料制度
序号
装料制度
料批组成
备注
A
六车制
OOO↓CCC↓
O——一车矿(烧结、球
团、杂矿或熔剂)
C——一车焦
↓——布料溜槽旋转
B
五车制
OO↓CCC↓
OOO↓CC↓
C
四车制
OO↓CC↓
D
二车制
O↓C↓
E
一车制
C↓
中心加焦
基本程序组成
(1)料批及料批周期程序
料批程序用来确定每批料中矿石和焦炭的装料顺序,并作为槽下称量斗供料的方式。
每批料最多装6个车次(即前半批3车,后半批3车);附加(程序中附加)批次1个,共7个位置。
附加批次仅表示加焦(1车)或者加净焦(2车)。
每个位置均可选择各种料组、空行走或越位(每位置无任何标志即表示越位)。
在第7车附加车次中,出现“附加焦批”标记时,可实现跳转到第11个批次中进行附加焦的要求。
附加批执行完之后,程序返回插入点继续向下执行。
料批周期程序由10种料批组成一个周期性循环,其中第11批为附加料批
表二:
料批周期程序设定
点击表二中表格,弹出下面选择子画面可进行配料料批选择。
其中数字“1~10”代表矿批料组,数字“11~15”代表焦批料组。
选择矿批料组数字后出现在配料单中对应的符号为“O1~O10”,选择焦批料组数字后出现在配料单中对应的“C1~C5”。
料单后面的起始批次和起始车次显示会根据自动程序的运行而步进,也可以作为批次跳转使用,具体操作方法是:
先停止自动,将起始批次和起始车次的数字改为自己需要的批次和车次号,恢复自动即可。
需要注意的是起始批次和车次指的是备料起始点,如果初始料车有料(满)或者中间斗有料(满),备料点将在起始批次和车次的基础上自动步进。
步进数依据是中斗和小车的料满个数,即如果中斗和小车只有1个满点,则备料位则在起始批次的基础上自动加1,依次类推。
如果中斗和小车都是空的,则备料位和当前位重叠,即自动开始备的就是当前车的料。
在完成对配料单的修改后,点击“下载”后(按钮上绿色指示灯亮)即完成配料修改。
如果上料流程仍然在自动运行中,则做出的修改在已经备料的批次不会被执行,只有指针跳转到下一批次时,才会执行新的配料单,如果上料流程已经退出自动,则会立即执行新的料单,操作人员可根据自己的需要,选择是立即执行新料单或者等到批次跳转再执行新料单。
操作人员也可根据需要,点击槽下画面中“禁止向称斗备料”、“禁止向中斗备料”来控制备料的节奏,以及确认配料程序的修改是否已经按照自己的需要执行。
方法是观察出现在各个称量斗中央的“备料”,即表示这个称量斗将马上要想中间斗放料,如果符合需要,即表示新配料单已经生效或者料批跳转成功。
(2)配料程序
配料程序用来确定每车料的组成,亦即控制槽下设备的动作。
配料程序是根据高炉装料指令和预先选定的料批程序进行工作。
表三:
配料程序表
矿批料组选择
焦批料组选择
点击表三中表格,弹出下面选择子画面可进行配料料组选择,同时可根据需求设定排料的先后次序(优先级)。
例如,上表中O1的排料顺序是矿11和矿1,之后是矿9。
O2的排料顺序是矿12,之后是矿10,再之后是矿4,最后是矿2。
料组选择子画面
程序会根据操作人员对配料料仓的选择自动计算出即将备料的总重量,并与事先设定好的中间斗总重量进行比较,如果超过限重,将会报警,应根据报警及时作出修改,以防料车或者中斗溢料。
见下图
(3)称量料重设定程序
在下表中设定好重量后,点击确定,称量斗将按照设定重量开始备料。
同时还提供在槽下画面中再次修改重量设定的机会,见下表
在设定值表格中如果不是手动设定,将自动默认成配料料单设定的重量。
如果手动作出修改,手空备料称斗,将按照目前的设定重量再次备料。
手动修改的重量只在本次修改有效,如果称斗放空后,设定值将再次回到配料料单设定的重量值。
另外,关于修正值修改及清零或者称量目标值只有在本称量斗料空时有效。
料仓设定的修改在点击画面右侧的“确认”,新的称量斗计算目标值就会出现在槽下的画面中,但是,如果称量斗内已经备好料,不会立即执行,只有等料空之后才会按照新的目标值重新备料。
(4)称量斗称量控制
称量斗上的振动筛、给料机开始振料受以下条件连锁
①称量斗选择“使用”;
②称量设定值有效;
③允许向称量斗振料;
④称量斗处于料“空”状态;
⑤对应的返矿皮带机已经在运行(可解锁)
⑥称量斗闸门已经关闭。
以上条件满足后,振动筛将启动,延时2S后,给料机启动开始振料,到达称量目标值将自动停止给料机,延时2S停振动筛,发出料“满”信号。
操作人员可根据实际矿种的排放料的速度调整“备料提前值”来达到最佳的实际振料值。
称量斗向中间斗备料受以下条件连锁
①称量斗选择“使用”;
②允许向中间斗备料;
③称量斗处于料“满”状态;
④按照配料单运行该斗处于需要向中斗备料状态;
⑤对应的上料主皮带机已经在运行;
⑥称量斗振动筛、给料机已经停止;
⑦料坑翻板已经翻转到位。
以上条件满足后,称量斗闸门将自动打开,向中间斗备料。
本工程中称量斗闸门设有3个闸门限位开关,分别是“全开位”、“半开位”、“关位”。
在自动程序中,闸门开过程首先到“半开位”,待称量斗内的料重低于“料空值”(可调整),发料“空”信号,闸门将再次开到“全开位”,延时2S后关闭。
闸门关闭后,向中间斗备料过程结束,称量斗再次回到振料过程。
操作人员要根据称量斗的残留情况及时调整“料空值”,以让称量斗及时发出料空信号,加快上料速度。
当选定的称量斗排料出现故障而无法继续排料时,点击称量斗闸门,弹出下面画面
如果有可以替代的矿仓,首先点击想要替代称量斗的闸门。
点击“替代备料”按钮,新的称量斗将自动向中间斗备料,故障称量斗点击“退出备料”即可,程序会自动往下执行。
如果没有可以替代的矿仓,直接点击“退出备料”即可,程序会自动往下执行。
“替代备料”“退出备料”只当次有效,程序依然会按照配料单的选定的矿仓称量斗执行备料。
(5)槽下皮带控制
槽下皮带共有8条,分为上料主皮带和返料皮带,返料皮带又分为返矿和返焦2种。
上料主皮带2条,分别编号为“Z01”、“Z02”,上料主皮带24小时不间断运行,本身不受其他设备连锁。
返矿皮带共有4条,分别编号为“SK01”、“SK02”、“SK03”、“SK04”,返矿皮带24小时不间断运行,连锁关系为逆料流方向皮带连锁。
返矿焦皮带共有2条,分别编号为“SJ01”、“SJ02”,返焦皮带24小时不间断运行,连锁关系为逆料流方向皮带连锁。
所有皮带启动过程均有启动预告,由程序自行完成,点击启动后即发出启动预告信号,现场警铃将报警10S,延时后皮带自行启动。
所有皮带现场均有拉绳保护,现场扯动拉绳,皮带立即停机,有连锁关系(逆料流)的皮带也将停机。
所有的皮带均设有跑偏保护。
轻跑偏报警,重跑偏立即停机,有连锁关系(逆料流)的皮带也将停机。
返料皮带与振动筛和给料机有连锁,当需要解除连锁的时候,点击下图的“料单解除返矿皮带连锁”和“料单解除返焦皮带连锁”。
故障恢复后同样点击该按钮可恢复连锁。
(6)料坑翻板与中间斗自动控制
中间斗自动备料控制,需满足以下条件:
①中间斗选择“使用”;
②中间斗料“空”;
③对应料车将上行;
料坑翻板条件与中间斗备料条件相同,当中间斗选择备料时,翻板将自动翻转到位。
正在备料过程严禁手动操作翻板,除非发生以下情况,经检查翻板确实不到位,可以解除连锁手动操作。
如果中间斗内有料,应该等到程序自然进位之后再手动操作。
中间斗闸门自动开闸门需满足以下条件:
①中间斗选择“使用”;
②中间斗料“满”;
③对应料车到底并且料“空”;
④对应小车未选择空车运行
中间斗的放料控制采用时间法,应根据中间斗闸门的液压开闸门速度以及料流下放速度,随时调整放料时间,以尽量使中斗内的料排放干净并且不耽误上料速度。
放料时间是以中间斗闸门离开关位开始计时的。
(7)上料小车自动控制
上料小车自动上行,需满足以下条件:
①上罐未料满;
②小车料“满”;
③对应中间斗闸门已经关闭;
④自动程序在运行。
或者上料小车选择空车运行将延时自动上行。
小车上行时到检查点会自动检查上密是否关闭,如果上密未关闭,会自动报“上密检查故障”并停车,确认故障排除后,手动点击小车操作子画面的“停止/复位”,故障复位后,小车可继续上行。
当炉顶出现故障需要小车不按照正常程序走车时,点击料车卷扬机操作子画面,点击“左非空车”或者“右非空车”,小车的运行就按照即停即走的模式运行1次。
在炉顶画面中有卷扬系统的各种信号,可以观察到料车运行的各种信号,绿色指示灯表示安全,红色指示灯表示故障信号,见下图
(8)上罐自动控制
上罐自动控制设备包括柱塞阀(上节),上密封阀(上密)。
上罐依据料单运行车次计数,车次完即认为料满,也可根据需要选择手满,当发生料种信号错误时,可选择手动更改上罐料种,见下图
上密开阀条件如下:
①上罐料满;
②下罐料空;
③下密关闭;
④一均二均阀都已经关闭;
⑤放散阀开;
⑥均压放散已经达值,符合设定值。
上密关阀条件如下:
①上罐料空;
②上节关闭。
上节开阀条件如下:
①上罐料满;
②下罐料空;
③上密打开。
上节关阀条件:
上罐料空即延时关闭上节。
(8)下(料)罐设备自动控制
下(料)罐自动控制设备包括料流调节阀(下节)、下密封阀(下密)、煤气均压阀(一均)、氮气均压阀(二均)、均压放散阀。
上罐与下罐的参数传递主要依靠料罐的称重计算来完成。
如下表所示,表中批重是来自槽下各称量斗实际放料重量的累加,当上罐往下罐放料时,依据下罐的称重来判断上罐的料空和下罐的料满,两者之间的比例可以在画面手动设定。
下罐的料空信号依据称重的余量来判定,同样也可以在画面手动设定。
下罐参数手动设定
当发生料种错误或者需要手动控制下料管的空满信号,可选择手动下图中按钮
均压放散阀开阀条件如下:
①上罐料满;
②下罐料空;
③下密关闭;
④一均二均阀都已经关闭;
⑤选择使用(图中绿色圆点);
均压放散阀关阀关阀条件
①下罐料满;
②柱塞阀关闭。
煤气均压阀(一均)开阀条件
①下罐
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