金属冶炼与设备检修.docx
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金属冶炼与设备检修
第十一届河南省高职院校技能大赛暨2018年
全国职业院校技能大赛高职组河南选拔赛
“金属冶炼与设备检修”赛项规程
一、赛项名称
金属冶炼与设备检修
二、竞赛目的
本赛项以金属冶炼生产要求设计内容，以火法冶炼相关岗位高级工职业技能要求为核心技能和核心知识考核点，培养考核选手金属冶炼环节设备检修、物料平衡、热平衡控制、冶金原理、正常冶炼操作、异常工况处理等实际操作能力，提高职业院校学生分析解决生产实际问题的综合能力。
通过金属冶炼与设备检修职业技能竞赛，引导全国高等职业院校黑色金属材料类、有色金属材料类专业人才培养模式改革与专业建设，积极探索冶金及设备检修高素质技术技能人才培养的途径和方法。
促进冶金类及电气自动化类专业高等职业教育发展，加强高素质技术技能型人才培养，提升冶金及电气自动化类专业实践教学水平，为我国冶金行业转型升级、提升金属材料附加值等提供合格技能人才。
三、竞赛内容与时间
（一）竞赛内容
竞赛内容包括氧气顶底复吹转炉炼钢项目、铜冶炼项目、冶炼用专用行车电气排故项目。
竞赛过程中三位参赛选手须合作完成三个项目的操作。
冶炼时，冶炼操作人员检查行车是否运行正常影响冶炼效率，做出异常情况判断，与检修人员共同完成设备检修、测试。
任务一：
氧气顶底复吹转炉炼钢项目（赛项比重30%）
氧气顶底复吹转炉炼钢项目需要依据大赛组委会提供的技术资料连续完成两炉钢的冶炼，两炉钢为不同的钢种，其中第一炉是正常炉次冶炼，主要考核安全操作知识、过程控制、终点成分和温度控制、脱氧合金化、成本核算、生产效率等，第二炉为异常炉次冶炼,主要考核事故处理能力,同时考核过程控制、终点成分和温度控制、脱氧合金化、成本核算、生产效率等。
任务二：
铜冶炼（赛项比重50%）
铜冶炼项目需要依据大赛组委会提供的技术资料连续完成转炉炼铜和阳极炉炼铜，转炉炼铜和阳极炉炼铜均须考核安全操作知识、过程控制、异常工况的控制、终点成分和结果。
任务三：
行车设备电气排故（赛项比重20%）
行车设备电气排故需要依据大赛组委会提供的技术资料完成行车的检查、异常情况判断、设备检修与测试。
故障题目分为两类分别是电源故障和机构故障。
（二）竞赛时间
本次竞赛时间为1天，其中行车设备电气排故20分钟,铜火法冶炼约120分钟，氧气顶底复吹转炉炼钢完成两炉约90分钟。
各参赛队选手按照竞赛日程安排参加相应竞赛项目的检录、工位号抽取，并完成相关项目的竞赛操作。
竞赛项目分值占比如下：
序号
竞赛分项目名称
分值占比
1
氧气顶底
复吹转炉
炼钢
正常炉次
20%
指定异常炉次
10%
2
铜火法
冶炼
转炉仿真操作
30%
阳极炉仿真操作
20%
3
行车设备电气排故
20%
4
合计
100%
四、竞赛方式
1.本竞赛为团体赛。
以院校为单位组队参赛，不得跨校组队。
同一学校相同项目报名参赛队1支。
每支参赛队由3名参赛选手、2名指导教师和1名领队（可指导老师兼任）组成。
2.参赛选手需按照参赛时段进入比赛场地，比赛工位通过抽签决定。
在比赛前20分钟领取比赛题目并进入比赛工位，选手自行决定分工、工作程序和时间安排。
比赛期间组委会适时提供饮水和食品，参赛选手不得离开赛会指定的场地。
3.为保障公平、公正，竞赛现场实施网络安全管制，防止场内外信息交互。
参赛选手电脑的无线通讯必须处于关闭状态，不得将手机等通信工具带入竞赛场地，否则按作弊处理。
4.比赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的监督和警示，以确保人身及设备安全。
选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队比赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决。
5.参赛选手若要提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，比赛结束时间由裁判员记录，参赛选手结束比赛后不得再进行任何操作。
6.选手须按照程序提交比赛结果（文件），配合裁判做好赛场情况记录，与裁判一起签字确认，裁判要求签名时不得拒绝。
7.完成工作任务及交接事宜或竞赛时间结束，应到指定地点，待工作人员宣布竞赛结束，方可离开。
五、竞赛命题
（一）氧气顶底复吹转炉炼钢
1.考核题目
用户单击界面中的计划查看按钮时，会弹出对话框显示当前执行的计划内容，如下图所示：
2.考核过程
进入系统后，大部分操作是在如下图所示的主界面完成的。
完成所有操作后考核提交，提交后会弹出最终的操作结果供考生查看。
3.成绩查询
选择相应的模块、日期、学号，查询报表，最终的考核结果会以报表的形式展示出来。
包括详细的操作记录、评分记录、各种模型曲线等。
（二）铜火法冶炼
1.考核题目
用户单击界面中的计划查看按钮时，会弹出对话框显示当前执行的计划内容，如下图所示：
2.考核过程
通过调整风量、溶剂等，完成所有操作后考核提交，提交后会弹出最终的操作结果供考生查看。
3.成绩查询
选择相应的模块、日期、学号，查询报表，点击下方的显示按钮，最终的考核结果会以报表的形式展示出来。
包括详细的操作记录、评分记录、各种模型曲线等。
（三）行车设备电气排故
1.考核题例
用户登录系统后，系统将从A类：
电源故障题目、B类：
机构故障题目中各任选一个题目自动分配，设定当前分配题目为：
控制电源接触器（KM02）不工作（故障点SQ01:
（14））、大车无左行（故障点KA41:
（13））。
题目列表：
序号
线号、标号
故障点
故障现象
故障类型
1
001
SB01:
（11）
总电源开关（QF01）无机械复位
A类：
电源故障
2
002
SB01:
（12）
3
003
QF01:
（A1）
4
QF03
QF03:
（1-2）器件损坏
控制变压器（TC）不工作
5
3L11
KM01:
（A2）
接触器（KM01）不工作
6
3L12
S01:
（11）
7
006
SB01:
（21）
8
007
SB02:
（11）
9
008
SB03:
（13）
10
009
KM02:
（13）
11
010
KM01:
（A1）
12
KM01
KM01:
（A1-A2）器件损坏
13
KM02
KM02:
（13-14）器件损坏
14
011
SQ01:
（14）
控制电源接触器（KM02）不工作
15
013
SQ02:
（14）
16
012
KM01:
（2）
总控接触器（KM）不工作
17
014
KM01:
（6）
18
KM11
KM11:
（A1-A2）
主钩总控接触器（KM11）不工作
无升、降
B类：
机构故障
19
020
KA16:
（13）
20
031
主钩:
（1）
21
081
KA16:
（9）
22
083
KA16:
（5）
23
032
主钩:
（5）
主钩无下降
24
015
KA11:
（13）
25
074
KA11:
（9）
26
KM21
KM21:
（A1-A2）
副钩总控接触器（KM21）不工作
无升、降
27
026
KA26:
（13）
28
037
副钩:
（1）
29
096
KA26:
（9）
30
098
KA26:
（5）
31
039
副钩:
（3）
副钩无起升
32
022
KA22:
（13）
33
074
KA22:
（9）
34
KM31
KM31:
（A1-A2）
小车总控接触器（KM31）不工作
无前行、后行
35
056
KA36:
（13）
36
043
小车:
（1）
37
113
KA36:
（9）
38
115
KA36:
（5）
39
045
小车:
（3）
小车无后行
40
028
KA32:
（13）
41
106
KA32:
（9）
42
062
KA46:
（13）
大车总控接触器（KM41）不工作
无左行、右行
43
049
大车:
（1）
44
130
KA46:
（9）
45
132
KA46:
（5）
46
050
大车:
（5）
大车无左行
47
057
KA41:
（13）
48
122
KA41:
（9）
2.考核过程
Ø操控操作台进行试车，检查大车左右移动、小车前进后退、
主钩升降、副钩升降运行是否正常。
使用万能表、根据电源柜、起升柜、平移柜上的电路图测量电路、排查电路故障，查找电源失效原因。
电源柜电路图
起升柜电路图平移柜电路图
根据故障检查结果，在对应的电路线号旁边查看故障解决代码。
3.成绩查询
用户提交考试后，系统自动在本地生成改用户的考核报表，记录该学员的操作结果信息。
六、竞赛规则
（一）报名资格
凡开设有赛项相关专业的高等职业院校和本科院校的高职学生均可报名参加高职组比赛，参赛选手必须是2018年在籍全日制高职学生，指导老师和学生须为同校在籍。
每个项目每所院校限报一个代表队。
（二）报名要求
参赛队员和指导老师在报名获得审核确认后不得随意更换。
竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队员，允许队员缺席比赛。
（三）熟悉场地
1.正式比赛前1天，统一安排各参赛队有序地熟悉场地，熟悉场地限定在观摩区活动，不允许进入比赛区。
2.熟悉场地时严禁与现场工作人员进行交流，不发表没有根据以及有损大赛整体形象的言论。
3.熟悉场地期间严禁拥挤，喧哗，以免发生意外事故。
（四）赛场要求
1.参赛选手在比赛开始前30分钟到赛场指定地点报到，接受工作人员对选手身份、资格和有关证件的检查。
2.选手赛位抽签决定，确定的赛位不得擅自变更、调整。
3.选手进入指定赛位后，在裁判长发布“赛前10分钟准备”指令之前，选手不得进行包括设备检查和调试在内的任何操作。
竞赛计时开始后，选手未到的，视为自动放弃。
4.参赛选手的操作工具由实际操作竞赛场地提供方指定并提供相关操作工具。
参赛选手禁带规定之外的工具参加比赛。
5.参赛选手必须服从裁判人员指挥，按仿真实训软件操作要求进行操作，不得随意退出仿真实训系统和关闭计算机。
不得复制、更改、删除计算机上的任何文件，否则一律视为放弃比赛资格。
6.赛场内应保持肃静，不得喧哗和相互讨论。
比赛过程中如发现问题，应立即向裁判人员反映。
7.除当场次的参赛选手及指定负责该场次的裁判人员、工作人员外，有关领导及新闻宣传报导人员应在组委会负责人陪同下进入赛场，佩戴规定的标志，并遵守赛场纪律。
任何在赛场的人员，不准干扰参赛选手的正常操作。
8.裁判人员及赛场工作人员与参赛选手只能进行有关工作方面的必要联系，不得进行任何提示性交谈。
其他允许进入赛场的人员，一律不准与参赛选手交谈。
发现营私舞弊者，立即停止工作，取消其裁判资格和解除职务，并将情况通知其所在单位做出处理。
9.不得携带U盘、移动硬盘、光盘等存储介质进入考场，不得对计算机内的任何文件进行复制、更改、删除等操作。
10.正确操作计算机，未经许可，不得运行任何与比赛无关的软件，不得随意重启、关闭计算机。
11.如选手操作的计算机出现故障，经裁判组同意，可更换计算机继续进行操作，未经许可操作其他计算机则取消比赛资格。
12.双击电脑桌面的对应软件系统图标，启动仿真软件。
13.选手填写准考证号、密码后点击确认按钮，系统弹出信息确认框，用户认真检查所述信息是否正确，若正确则点击开始考试按钮，系统进入考核界面，并进入考试；若信息不正确则点击重新登录，检查准考证号是否输入正确，重新登录；若准考证号无误则通知现场管理人员。
14.完成全部考核项目后点击提交按钮，系统自动退出。
选手签字确认。
15.比赛正式开始后，选手休息、饮水、上洗手间，一律计算在操作时间内。
七、竞赛环境
竞赛场地平整、明亮、通风良好，三个项目比赛场地要求净高不低于3m。
同时，提供与竞赛现场空间相关联的裁判团队工作室、技术支持团队及配件备件准备室、参赛队指导教师休息区。
（一）氧气顶底复吹转炉炼钢项目环境
1.赛场分1个房间，每个房间面积不少于100平方米，配备220V单相三线的交流电源，供电系统有必要的安全保护措施，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。
2.竞赛赛位：
设置一个竞赛区域，至少有20台计算机，其中1台计算机作为服务器，其余20台计算机每2台计算机为1组，8组比赛机器，2组为备用机器。
每个赛位准备双工位桌子1张、凳子2张，电脑2台。
竞赛场地加装赛位隔离带，便于有序组织人员观摩。
3.计算机配置要求：
i5-6500以上四核CPU，GT720独立显卡2G以上显存，4G以上内存，19寸以上LED显示器，500G以上硬盘，具有良好的可靠性、通用性和兼容性。
（二）铜火法冶炼
1.赛场为一个房间，房间面积不少于100平方米，配备220V单相三线的交流电源，供电系统有必要的安全保护措施，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。
2.竞赛赛位：
设置一个竞赛区域，至少有20台计算机，其中1台计算机作为服务器，其余20台计算机每2台计算机为1组，8组比赛机器，2组为备用机器。
每个赛位准备双工位桌子1张、凳子2张，电脑2台。
竞赛场地加装赛位隔离带，便于有序组织人员观摩。
3.计算机配置要求：
i5-6500以上四核CPU，GT720独立显卡2G以上显存，4G以上内存，19寸以上LED显示器，500G以上硬盘，具有良好的可靠性、通用性和兼容性。
（三）行车设备电气排故
1.赛场为1个房间，房间面积不小于80平方米，房间配备380V三相五线、220V单相三线两种电压的交流电源，供电系统有必要的安全保护措施，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。
工作环境：
温度－10℃～＋40℃相对湿度＜85%rh；
竞赛赛位：
设置一个赛位，1套电器排故装置；赛位占地9平方米，且标明赛位号，布置实训台、工作准备台各1张、凳子2张，电脑1台。
竞赛场地加装赛位隔离带，便于有序组织人员观摩。
2.竞赛赛位提供性能完好的计算机1台，并安装PLC编程软件、HMI应用软件等和技术手册。
3.计算机配置要求：
i5-6500以上四核CPU，GT720独立显卡2G以上显存，4G以上内存，19寸以上LED显示器，500G以上硬盘，具有良好的可靠性、通用性和兼容性。
八、技术规范
1.《冶金行业职业技能鉴定标准—转炉炼钢工》
2.《有色金属行业职业技能鉴定标准—火法冶炼工》
3.《高职专业教学要求—有色冶金技术》
4.《高职专业教学要求—黑色冶金技术》
5.《供配电系统设计规范GB50052-95》
6.《低压配电设计规范GB50053-94》
九、技术平台
1.操作系统：
64位windows7；
2.数据库：
oracle、mysql；
3.比赛系统:
山东星科智能科技股份有限公司的转炉炼钢仿真系统、转炉炼铜仿真系统、阳极炉仿真系统、行车设备电气排故仿真系统；
4.配套软件：
Office2013软件、PLC编程软件。
十、评分标准
依据参赛选手完成的情况实施综合评定。
评定依据结合国家及行业的相关标准和规范，全面评价参赛选手职业能力的要求，本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则制定评分标准。
（一）氧气顶底复吹转炉炼钢
评分主要内容为安全操作知识、PLC系统的操作与控制、工艺技术经济指标的调节与控制、随机故障的处置，转炉炼钢正常炉次仿真操作和转炉炼钢指定异常炉次仿真操作评分标准相同。
项目
内容
说明
评分项
比赛条件
装入量140吨，煤气回收不加分，氧压恒定为0.9MPa，氧流量已设为恒定480m3/min，铁水成分、温度现场给定，废钢不考虑成分变化。
加料基本要求：
关于脱磷要求（加入适当的石灰），关于MgO控制要求（镁球加入量>=800kg,白云石加入量>=1000kg）
生产前检查、安全检查（5分）
20个选择，按照生产前要求和安全要求选择正确项目
5分，每错1题扣1分
过程控制（20分）
小干
碱度过高且FeO过小则返干
根据火焰观察返干预警，出现1次扣2分
中干
碱度过高且FeO过小则返干
出现1次扣5分
大干
碱度过高且FeO过小则返干
出现1次扣10分
小喷
温度降温过快，喷溅
FeO含量过高，喷溅
根据火焰观察喷溅预警，小喷溅金属损失：
1吨/2秒，出现1次扣2分
中喷
出现喷溅后，如果6s内不做任何处理，出现中喷
中喷溅金属损失：
2吨/2秒，出现1次扣5分
大喷
出现小喷后，如果处理错误，出现大喷；出现中喷后，如果6s内不做处理，出现大喷
大喷溅金属损失：
3吨/2秒，出现1次扣10分
终点前1.5分钟加料
出现一次扣3分
淤渣
开渣，且温度过低后出现。
出现后，如果10s不做任何处理，将累加一次
出现一次扣1分
异常工况处置（10分）
返干处置
提枪、加矿石
6s内不做正确处理或处理错误扣5分
喷溅处置
降枪、加料（所加料不包括矿石，加矿石算处置错误）
6s内不做正确处理或处理错误扣5分
操作流程（25分）
装入废钢（摇炉配合装入角度）
起始45度—终止60度
±2度不扣分，否则扣1分
装废负后是否后摇炉
是否后摇炉
操作缺失扣1分
铁水（摇炉配合铁水装入角度）
起始40度—终止70度
±2度不扣分
关挡火门
开吹前
不在此时间执行或没有执行此操作扣1分
降氧枪点火吹炼
未点火进行加料
扣1分/次
点火枪位过低或过高（1900mm-2500mm）
扣2分/次
点火10s后加料
如果在点火10s内加料扣2分
前期平均枪位过低或过高（1650mm-1800mm）
每偏离范围50mm扣0.5分
中期枪位过低或过高
（1500mm-2100mm）
扣1分/次
后期枪位过低或过高
（1000mm-1500mm）
扣1分/次
极限枪位1000mm
超过极限枪位扣1分/次
在前三分钟时同时打开所有料仓
扣2分/次
枪位改变过快
扣1分/次
开渣
3分钟后，FeO>15%且加入石灰量>=2000Kg
延时1分钟开渣扣1分
降烟罩
火到6分钟前
不在此时间执行或没有执行此操作扣1分
升烟罩
停吹前3分钟
不在此时间执行此或没有执行此操作扣1分
开挡火门
停吹后，出钢前
不在此时间执行此或没有执行此操作扣1分
吹炼结束
出钢前操作，结束后不可继续吹炼
未在出钢前操作扣1分
挡渣出钢、加合金
碳粉：
90%；硅铁：
Si:
75%；高碳锰铁：
Mn：
65%、C：
6.5%；铝：
Al：
98%。
操作实施：
先脱氧，再合金化；钢包车到位出钢否则事故
操作顺序不对或未出钢扣2分，出现事故0分退出（要求脱氧完全，脱氧不完全扣2分）
溅渣护炉
氧化镁含量需要控制在大于8%，时间>=2分钟。
注：
氮气消耗不计入成本。
氧化镁含量未达标扣1分；时间小于2分钟或没有此操作扣1分
出渣
渣包车到位出渣，否则事故
渣倒完毕，并渣包车回到出站限位算结束
操作丢失或未出渣结束扣2分，出现事故0分退出
冶炼结束
结束前是否摇炉至装料位
操作丢失扣1分
吹炼终点成分和温度（15分）
终点C含量
按指定范围控制
允许偏差：
±0.02%，补吹1次扣3分
每偏差1个（0.01%）扣1分
终点温度
允许偏差：
±10℃
温度在偏差范围之外每1℃扣1分
终点P
每高1个磷扣1分
成品钢控制成分
（10分）
C、Si、Mn
按指定范围控制
允许偏差：
碳±0.01%;硅、锰±0.03%
每偏差0.01%扣1分
结果评价（15分）
生产效率
出钢量/耗用时间，最高者为10分，其他队按比例得分
单位时间成品数量，最高队为10分，每队记录值/最高值*10分
吨钢成本
原材物料消耗值/成品钢吨数，最小为5分，其他队分档得分，分别得4分，3分，2分，1分。
原材物料消耗值/成品钢吨数，最小队5分。
事故终止比赛
严重操作事故
钢包车未到位出钢；渣包车未到位出渣
终止比赛，0分
是否出现废品
质量事故
C含量
不在企业成品钢标准范围
0分
Si含量
Mn含量
P含量
其它说明
过程副枪测温取样（根据检测结果确定再吹氧时间）
项目：
碳和温度时机选择吹氧时间85%左右只能测一次
测温取样有成本消耗
终点副枪测温取样（可以选择实施补吹）
项目：
碳、温度、氧含量、P允许测2次，在提枪后，吹炼结束前检测
测温取样有成本消耗
加碳粉
在加合金过程中或出钢后加碳粉，且只能在钢包车在站内时
物料单价
石灰500元/t，白云石350元/t，镁球700元/t，C粉5500元/t，矿石1200元/t，铁水3000元/t，废钢3000元/t，Al20000元/t，氧气0.5元/m3，氮气0.2元/m3，TSC探头200元/支，TSO探头200元/支，SiFe7500元/t，高碳锰铁6000元/t，硅锰铁7000元/t
物料成分
石灰：
CaO：
90%；SiO2：
1.5%；MgO：
8%；
白云石：
MgO：
35%；CaO：
40%；
镁球：
MgO：
65%；矿石：
FeO：
65%；硅铁：
Si:
75%；
高碳锰铁：
Mn：
65%、C：
6.5%
Al：
98%；碳粉：
90%；
废钢成分:
C:
0.12Si:
0.12；Mn:
0.31P:
0.04S:
0.04
收得率：
锰的收得率95%，硅的收得率90%，铝脱氧不完全的情况下锰的收得率90%，硅的收得率80%
（二）铜火法冶炼
实际操作技能竞赛配分表
考核内容
安全操作
知识内容
过程
控制
异常工况的控制
终点成分和结果
分值
比例
合计
转炉仿真操作
3分
24分
10分
13分
70%
50分
阳极炉仿真操作
3分
24分
10分
13分
30%
50分
合计
100分
1.转炉仿真操作评分标准
序号
评分名称
分数（分）
影响因素
1
综合
26
粗铜产量、粗铜品位、铁硅比、直收率
冷料率
2
炉温
10
造渣期温度控制、造铜期温度控制
3
档门烟罩
10
添加冰铜时挡门烟罩的操作、倒渣、吹炼时挡门烟罩的操作
4
转动炉体
5
正常操作过程中转炉的角度控制
5
系统检查
6
系统的安全检查项
6
使用氧浓度
4
氧浓度的区间控制
7
风量
6
风量的区间控制
8
倒渣
6
渣层厚度的控制
9
最后一次倒渣
2
渣层厚度的控制
10
最后一次添加冰铜
5
最后一次添加冰铜的时机控制
11
添加冰铜规格
5
添加冰铜量的控制
12
出铜
5
最终铜含量的控制
13
添加冰铜
10
进料时料量的控制
14
铜过吹
-15
吹炼终点时机的控制，避免出现铜过吹。
（本项属于倒扣分，如出现则在总成绩中扣除对应分值）
15
恶喷
-5
吹炼过程中恶喷现象的控制（本项属于倒扣分，如出现则在总成绩中扣除对应分值）
16
总计
100
2.阳极炉仿真操作评分标准
序号
评分名称
分数（分）
影响因素
1
系统检查
6
列举的各项是否需要检查
2
综合
30
阳极铜产量、出铜温度、铜含量、氧含量、硫含量、铅、砷含量、煤粉、天然气单耗、废板率
3
角度
10
加料角度控制（固定范围）、氧化角度控制、倒渣角度控制、还原角度控制、出铜角度控制
4
温度
15
氧化终点温度控制、还原终点温度控制
5
炉门、挡门
9
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