济钢实习报告及高炉上料控制系统设计Word下载.docx

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2012年7月17日

目录

引言 1

1济南钢铁集团介绍 2

1.1济钢概况 2

2钢铁生产工艺流程 3

2.1钢铁生产工艺流程介绍 3

2.2铁前主要生产工艺 4

2.2.1采矿、选矿 4

2.2.2烧结、团矿 5

2.2.3炼焦 7

2.2.4高炉炼铁 8

2.3炼钢及主要产品的生产工艺 12

2.3.1转炉炼钢 13

2.3.2连铸 16

2.3.3轧钢 17

3各生产工艺流程中电气设备和控制系统的使用情况 18

3.1电气设备的使用情况 18

3.1.1在炼焦设备中的使用 18

3.1.2在高炉设备中的使用 18

3.1.3在转炉炼钢设备中的使用 19

3.1.4在连铸设备中的使用 20

3.2控制系统的使用情况 21

3.2.1烧结控制系统 21

3.2.2炼焦工艺中的控制系统 22

3.2.3高炉炼铁工艺中的控制系统 23

3.2.4连铸工艺中的控制系统 24

3.2.5轧钢工艺中的控制系统 26

4典型对象控制系统设计 27

4.1高炉上料控制系统概述 27

4.2高炉上料控制系统设计方案 27

4.3可编程逻辑控制器（PLC）的应用 34

4.4高炉卷扬部分电器配置 44

4.5软硬件系统详细设计 47

参考文献 35

指导教师意见 36

1

引言

在进行3年的理论知识积累之后，要有一个踏入社会进行实践的过程，也就是理论与实践的结合，特别是对与自动化这种实践性能非常强的一门学科更要强调实际操作技能的培养。

而且这门学科在很大程度上与书本有一定程度的差异，在这次实习中能使我们所掌握的理论知识得以升华，把理论与实践找到一个最好的切入点，为我所用。

所以就要有一个将理论与实践相融合的机会。

在实习中可以得到一些只有实践中才能得到的技术，为我们以后参加工作打好基础，这就是这次实习的目的所在。

在2011至2012学年第二学期末，自2012年6月25日起，我们自动化学院09级电气自动化专业进行了为期28天的生产实习。

这次实习的内容是对自动化知识有理论到实践的过程，实习的要求是让每个同学都对钢铁企业的设备，工艺及先进技术达到基本了解和掌握的程度。

这次实习与以前的课堂实习相比，时间更加集中、内容更加广泛、程序更加系统，完全从自动化控制生产实际出发，加深对书本知识的进一步理解、掌握与综合应用，是培养我们理论联系实际、独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面素质。

也是一次具体的、生动的、全面的技术实践活动。

在实习的第一天，由徐正光，孙昌国，杨旭等老师给我们做了实习的动员。

在动员会上，老师强调了本次实习的重要性，并鼓励同学们努力克服困难，努力完成本次实习。

还讲解了人身安全、实习纪律等注意事项。

根据学校安排我于2012年7月8日到济南钢铁集团进行生产实习，这是一个让我们了解自动化在钢铁行业中的应用的机会，也是让我们走到生产现场，直观、具体的认识自动化控制系统的机会，让我更深一步的了解理论与实际还存在着很大的差别。

1济南钢铁集团介绍

1.1济钢概况

济钢始建于1958年。

职工3.8万人。

资产总额500亿元。

产品以中板、中厚板、热轧薄板、冷轧薄板为主。

2008年，生产钢1121万吨、钢材1085万吨；

出口钢铁产品116万吨，创汇11.3亿美元，进出口贸易总额24.6亿美元。

获得了“国家环境友好企业”、“全国绿化模范单位”、“中国钢铁工业清洁生产环境友好企业”荣誉称号。

济钢股份公司获得了中国蓝筹公司百强、蓝筹钢铁企业十强、中国上市公司金牛奖百强称号。

济钢认真落实科学发展观，坚持走新型工业化道路，以结构调整为主线，积极推进工艺装备的大型化、紧凑化、现代化，形成了中板、中厚板、热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板、彩涂板等现代化生产线，为顾客和社会创造价值的能力明显提升。

以信息化加快企业现代化的进程，建设了ERP、MES、SPC、OA、能源管控中心等管理信息系统。

坚持以市场为导向，不断优化产品结构，开发满足顾客个性化需求的新产品，高技术含量、高附加值的品种板比例超过了90%，锅炉容器钢板、高强度建筑结构用中厚钢板被评为中国名牌产品，造船用钢板、碳结中板、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、锅炉容器钢板和球墨铸铁管等主导产品获得冶金产品“金杯奖”，差异化竞争优势明显增强。

大力发展循环经济，积极推进节能减排，探索形成了以“以价值创新为核心，以观念创新为先导、技术创新为支撑、管理创新为保证，实施资源化治理、分布式治理、系统化治理，实现资源高效利用、能源高效转化、代谢物高效再生，追求企业效益、环境效益、社会效益和谐统一，建设资源节约型、环境友好型企业”的钢铁企业发展循环经济模式，努力构建与城市和谐共生、友好共赢的“都市型钢厂”。

充分开发利用工艺中的余热余能，先后建成了干法熄焦发电、燃气－蒸汽联合循环发电、高炉TRT发电、炼钢蒸汽余热发电、烧结机余热发电等项目，初步形成了分布式发电的格局。

积极承担社会责任，向社会延伸循环经济链条，对济南裕兴化工厂铬渣进行无害化处理，对电解铝厂赤泥进行资源化开发，解决长期困扰社会的环保难题。

济钢被确定为全国第一批循环经济试点单位和国家“十一五”规划重点建设的循环经济示范企业。

坚持管理与国际接轨，引入卓越绩效管理模式，2003年荣获全国质量管理奖。

先后通过了质量、计量、安全、环境管理和营销服务体系国际认证。

建成了国家级技术中心、国家级实验室和博士后科研工作站，技术中心获得国家认定企业技术中心成就奖。

造船板获得中、英、法、日、德、美、挪、韩、意、荷10个国家船级社认证。

产品出口到50多个国家和地区。

高度重视企业文化建设，经过长期经营实践，以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，培育形成了以“可尊，可信，共创，共赢”为核心价值观、突出“人和，物和，利和，心和”和谐主题的企业文化。

深入实施顾客满意工程、供应商满意工程、凝聚力工程，探索建设“都市型钢厂”，不断拓宽与所有相关方共创共赢的平台。

全公司上下同欲、政通人和，风正、气顺、心齐、劲足，为济钢又好又快发展提供了强大合力。

面对新形势新任务，济钢将全力推进精准、高效、和谐发展战略，努力建设决策更加科学，管理更加精准，运营更加高效，资源利用更加充分，内外关系更加和谐，职工生活更加富足，发展后劲更加强大，中国一流、世界知名的现代化钢铁企业。

2．钢铁生产工艺流程

2.1钢铁生产工艺流程介绍

钢铁生产工艺主要包括：

炼铁、炼钢、连铸、轧钢等流程。

炼铁，就是在经过采矿、选矿、烧结、炼焦等铁前工艺后，把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。

焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。

炼钢，是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。

连铸，将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。

轧钢，连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。

如图1所示：

图1钢铁生产流程图

2.2铁前主要生产工艺

2.2.1采矿、选矿

采矿工业是一种重要的原料采掘工业，在已基本达到的高度机械化基础上，矿井在提升、运输、排水、通风、瓦斯监控等许多环节将实现自动化和遥控。

地下和露天矿都将实现计算机集中自动管理监控。

采矿方法可大致分为露天开采、地下开采和液体开采3种基本采矿方法。

露天开采，即在露天条件下，将埋藏较浅的矿石，从矿坑露天矿、山坡露天矿或剥离露天矿进行开采，包括挖掘一系列顺序的沟槽。

采砂船采矿也属剥离露天矿的一种，它从平底船上进行挖掘。

地下开采，是将埋藏较深的矿石，在地下采用自然支护、人工支护及崩落采矿方法将矿石开采出来。

液体开采，又称特殊采矿法，是从天然卤水里、湖里、海洋里或地下水中提取有用的物质；

将有用矿物加以溶解（或热水融化），再将溶液抽至地面后进行提取；

用热水驱、气驱或燃烧，把矿物质从一个井孔驱至另一井孔中采出。

大多数液体采矿是用钻井法进行的。

选矿是根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，把矿石破碎磨细以后，采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生的有用矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料的过程。

选矿过程及分选方法：

破碎，方式有压碎、击碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、细碎三段进行；

磨碎，以研磨和冲击为主；

筛分和分级，筛分和分级是在粉碎过程中分出合适粒度的物料，或把物料分成不同粒度级别分别入选；

洗矿，为避免含泥矿物原料中的泥质物堵塞粉碎、筛分设备，需进行洗矿，可在擦洗机中进行，也可在筛分和分级设备中进行；

重选，在介质（主要是水）流中利用矿物原料颗粒比重的不同进行选别，有跳汰选、摇床选、溜槽选等；

浮选，利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性（疏水性或亲水性）的差异进行选别，通常指泡沫浮选；

磁选，利用矿物颗粒磁性的不同，在不均匀磁场中进行选别。

2.2.2烧结、团矿

烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。

经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。

抽风烧结工艺流程：

烧结原料的准备，一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少；

熔剂要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上，在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量；

燃料主要为焦粉和无烟煤。

配料与混合配料：

配料目的是获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。

常用的配料方法有容积配料法和质量配料法。

容积配料法是基于物料堆积密度不变，原料的质量与体积成比例这一条件进行的，准确性较差。

质量配料法是按原料的质量配料。

比容积法准确，便于实现自动化。

混合混合目的是使烧结料的成分均匀，水分合适，易于造球，从而获得粒度组成良好的烧结混合料，以保证烧结矿的质量和提高产量。

混合作业：

加水润湿、混匀和造球。

根据原料性质不同，可采用一次混合或二次混合两种流程。

一次混合的目的是润湿与混匀，当加热返矿时还可使物料预热。

二次混合的目的是继续混匀，造球，以改善烧结料层透气性。

用粒度10～Omm的富矿粉烧结时，因其粒度已经达到造球需要，采用一次混合，混合时间约50s。

使用细磨精矿粉烧结时，因粒度过细，料层透气性差，为改善透气性，必须在混合过程中造球，所以采用二次混合，混合时间一般不少于2．5～3min。

我国烧结厂大多采用二次混合。

烧结生产：

烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。

布料，将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。

当采用铺底料工艺时，在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20～25mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。

铺完底料后，随之进行布料。

布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。

目前采用较多的是圆辊布料机布料。

点火，点火操作是对台车上的料层表面进行点燃，并使之燃烧。

点火要求有足够的点火温度，适宜的高温