Tự động hóa sản xuất gang nhà máy luyện gang tháI nguyên Thái Nguyên, 09/15/16 1.Quy trìnhcông nghệ sản xuất gang nm luyện gang tháI nguyên Quặng sống Nguyên liệu Bãi nguyên liệu Trợ dung Than Kok Quặng, than vụn boongke (Hay Thùng, Kho chứa nguyên liệu) Hệ thống nạp liệu Gang Luyện thép Lọc (lọc tĩnh điện) Sản phẩm gang đúc Hệ thống thiêu kết Quạt gió Lọc bụi thô PX đúc liên tục Khí thải Không khí Lò cao Lò gió nóng Khí than Van phản hồi điều khiển lưu lượng gió vào lò Đốt nóng lò gió nóng ô xy Thái Nguyên, 09/15/16 Có thể phân quy trình sản xuất gang thành công đoạn? Công đoạn chuẩn bị nguyên nhiên liệu Công đoạn nạp nguyên nhiên liệu vào lò Công đoạn luyện hoàn nguyên sắt lò cao Thái Nguyên, 09/15/16 Phân tích trình công nghệ 2.1 Hệ thống băng tải boongke chứa nguyên liệu Hệ thống nguyên liệu phối trộn theo tỷ lệ định theo tiêu chuẩn chất lượng gang luyện gang trắng gang xám, với sai số không vượt 5% 2.2 Hệ thống nạp liệu Làm nhiệm vụ chọn tỷ lệ thành phần nguyên nhiên liệu, vận chuyển nguyên nhiên liệu từ phễu chứa đưa vào lò cao để tiến hành nung luyện hoàn nguyên quặng Bộ phận hệ thống hệ thống phễu cân xe nạp liệu Thái Nguyên, 09/15/16 Phân tích trình công nghệ 2.3 Bộ phận lò cao Nắp chuông nhỏ Nắp chuông lớn Cáp xe liệu Thước thăm liệu Xe nạp liệu Vùng Thanh ray nung cháy Gió nóng Đáy lò (Vùng hoàn nguyên) Thái Nguyên, 09/15/16 Mặt xỉ lỏng Phân tích trình công nghệ nmax nđm max D= = nmin nđm Thái Nguyên, 09/15/16 Phân tích trình công nghệ Một chu kỳ nạp nguyên liệu vào lò MW200 MW202 MW204 MW206 MW208 MW210 MW212 a Lựa chọn thứ tự nguyên liệu mẻ liệu Thái Nguyên, 09/15/16 C B C A B C KP Q KT Mẻ liệu A KT Q KP Mẻ liệu B q KT Q Mẻ liệu C Phân tích trình công nghệ 2.4 Hệ thống lọc bụi Gồm hệ thống lọc bụi thô lọc bụi tĩnh điện 2.5 Hệ thống quạt gió Gồm hai quạt D500 công suất 1600 (KW) thổi gió nóng vào lò Hệ thống quạt gió lấy khí từ hai nguồn: không khí tự nhiên ô xy Trước lượng khí đưa vào lò cao sấy nóng nhờ khí than đưa phản hồi từ lò cao qua hệ thống lọc bụi (gồm khí CO số khí khác) đốt lò sấy (lò gió nóng) lên nhiệt độ định Thái Nguyên, 09/15/16 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Yêu cầu việc chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao: Cỡ hạt phải đồng đều, đảm bảo cho dòng khí qua đồng áp suất gió không lớn Thành phần phối liệu phải đảm bảo cho gang lò có chất lượng cao Xỉ lò phải thành phần quy định phải chảy thật loãng, không cao mức quy định Phối liệu dễ hoàn nguyên Phối liệu phải ổn định thành phần lý hoá Thái Nguyên, 09/15/16 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang 3.1 Hệ thống nạp liệu nhà máy luyện gang Thái Nguyên sơ đồ liên khoá thiết bị nạp liệu lò cao Quặng Quặng Quặng Quặng Quặng Quặng Quặng Quặng thiêu thiêu thiêu thiêu thiêu tạp tạp cỡ kết kết kết kết kết máy cấp liệu sàng rung sàng rung 2B-4(6550) 2B-5(6550) Quặng Quặng Quặng Quặng Quặng tạp thiêu thiêu thiêu tạp kết kết kết Quặng cám 2B-3(6550) phễu cân 2B-1(8065) cửa van thuỷ lực Q Q Cửa van phễu cân quặng phễu kok trái sàng rung 2B-2(8065) 2.6 Thước phải phễu kok phải I 10.3 Q 2.1 I 10.4 Q 2.2 Q 3.4 Q 3.5 I 8.1 Q 2.7 Cửa van 3.0 Thước trái Cửa van phễu cân Q phễu cân I 10.7 I 11.0 3.1 I 9.1 I 9.2 Q 3.2 Q 3.3 I 8.7 I 9.0 chuông nhỏ chuông lớn I 10.5 Q 2.4 I 10.6 Q 2.5 Q 2.2 Q 2.3 Lò cao Thái Nguyên, 09/15/16 xe liệu I 8.3 10 7.1 kỹ thuật thiêu kết Phối liệu trộn làm ẩm đến mức đạt độ thông khí tốt Phối liệu nhờ có độ ẩm dính lại thành hạt lớn hơn, thành phần phối liệu gồm có phần quặng sắt, đá vôi than cám, lượng tiêu hao nhiên liệu từ 15% tính theo khối lượng Để đề phòng bảo vệ mặt ghi khỏi ảnh hưởng nhiệt độ cao, thường người ta rải lên mặt ghi lớp liệu lót lấy từ quặng thiêu kết vụn có cỡ hạt từ 15 (mm) Sau chất liệu vào nồi thiêu kết Dùng mỏ đốt để mồi lửa, lúc quạt hút lạm việc tạo thành độ chân không, thường độ chân không khoảng từ 500 1200 (mmHg) Chiều cao lớp liệu thường từ 200 400 (mm) Mỏ đốt cung cấp nhiệt độ khoảng 1200 1300C tạo điều kiện cho lớp liệu mỏng nóng nhiên liệu phối liệu bắt đầu cháy Sau vài phút, tắt mỏ đốt Thái Nguyên, 09/15/16 50 7.1 kỹ thuật thiêu kết Quá trình tự cháy tiếp diễn Điều quan trọng trình thời điểm than phối liệu cháy lớp hẹp theo chiều sâu lớp liệu (thường không 40 (mm)), lúc lớp nhiên liệu phía chưa nung nóng đến nhiệt độ cháy (700 C) chưa đủ ôxy để cung cấp cho trình cháy Theo mức độ cháy C vùng cháy nhiên liệu chuyển dần xuống phía toàn trình kết thúc khoảng thời gian từ 12 15 phút Thái Nguyên, 09/15/16 51 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên B.T than P2 Băng tải P3 Quặng Máy nghiền đá, than Băng tải Y1 Các kho boongke chứa để đưa vào phễu cân Băng tải L2 Thái Nguyên, 09/15/16 Bàn tròn HT bàn tròn B.T đá P1 Băng tải L3 HT phễu chứa Băng tải L2 Băng tải Y2 Băng tải Y3 Băng tải Z1 H thống trộn Băng tải H1 Băng tải Z2 Băng tải H2 Quặng vụn Sàng nguội bụi, quặng sắt Quặng vụn Trộn Băng tải S1 BT làm nguội Sàng nóng Máy nung TK HT đập cục 52 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Than đá chở đến máy nghiền đá, than qua băng tải P2 P1 cách độc lập (tức làm việc có băng tải hoạt động) Than đá đưa đến băng tải P3, từ P3 đưa đến máy nghiền than đá Hệ thống nghiền nghiền đá than đến kích thước phù hợp với trình công nghệ Sau than đá sau nghiền đưa vào băng tải Y1, từ băng tải Y1 nguyên liệu đưa vào phễu chứa gồm phễu, phễu chứa than, đá phễu chứa quặng Phía hệ thống phễu chứa hệ thống bàn tròn để trộn hỗn hợp liệu với Sơ đồ sau: Thái Nguyên, 09/15/16 53 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Cấu tạo nguyên lý phễu: phễu thùng rỗng kim loại hình phễu, đáy phễu có hệ thống van Van chi tiết phễu có cấu đóng mở động truyền động đóng mở Động động không đồng ba pha rô to lồng sóc, có đảo chiều Khi động quay kéo theo mở cửa van tác dụng trọng lực, nguyên liệu bên phễu rơi xuống hệ thống bàn tròn Sau nguyên liệu rơi hết động đảo chiều đóng van phễu lại Cấu tạo nguyên lý hệ thống bàn tròn: bàn tròn hệ thống dùng để chuyển nguyên liệu từ phễu chứa xuống băng tải Trong trình nguyên liệu đưa vào bàn tròn (quặng vụn + than cám + trợ dung nhỏ), nguyên liệu đưa vào phía bên bàn tròn Thái Nguyên, 09/15/16 54 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Quá trình bàn tròn quay phối trộn nguyên liệu với trước đưa băng tải Z1 Bàn tròn có nguyên lý làm việc tương tự nguyên lý làm việc máy trộn bê tông mà ta hay gặp Qua hệ thống bàn tròn, nguyên liệu đưa tới băng tải Y2 từ băng tải Y2 nguyên liệu lại chuyển qua băng tải Y3 Từ Y3 hệ thống bàn tròn mà bụi, quặng sắt than cám, trợ dung trộn lẫn vào chuyển xuống băng tải Z1 Từ băng tải Z1, nguyên liệu đưa tới băng tải Z2 từ băng tải Z2 nguyên liệu lại chuyển qua băng tải H1 Từ băng tải H1 nguyên liệu đưa tới phận trộn 1, trộn quặng cám than cám, hệ thống nguyên liệu đưa tới băng tải H2, nguyên liệu đưa tới phận trộn trộn lần chuyển xuống băng tải S1 Thái Nguyên, 09/15/16 55 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Lúc nguyên liệu đưa vào thùng vuông hệ thống băng tải xích S1 đưa tới máy nung thiêu kết hệ thống nung nhiệt độ khoảng 900 C, quặng trạng thái dẻo, dính kết đặc thành khối thùng chứa băng tải xích Sau quặng khối đặc có kích thước không phù hợp với công nghệ luyện lò cao nên chúng đưa tới hệ thống đập cục Thái Nguyên, 09/15/16 56 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Hệ thống phễu chứa bàn tròn trộn liệu Hệ thống phễu chứa Hệ thống bàn tròn Thái Nguyên, 09/15/16 57 7.1 Dây chuyền thiêu kết nhà máy luyện gang thái nguyên Hệ thống đập cục dây chuyền thiêu kết Động quay búa Tảng quặng thiêu kết Búa Sàng rung Cơ cấu gây rung Băng tải Thái Nguyên, 09/15/16 58 vấn đề tự động hóa Hệ thống lò cao Công nghệ Luyện gang lò cao có hai hệ thống chính: Hệ thống đo lường Hệ thống dùng PLC S7300 Các thông số cần đo lường nhiệt độ, lưu lượng, áp lực Phục vụ cho công nghệ nấu luyện Để đo thông số phải qua Senser (bộ cảm biến) để đưa tín hiệu Hệ thống giám sát Hệ thống giám sát điều khiển nạp liệu Hệ thống dùng PLC S7300 Các thông số cần đo lườngphục vụ cho trình nạp liệu Để đo thông số phải qua Senser (bộ cảm biến) để đưa tín hiệu: Thái Nguyên, 09/15/16 59 vấn đề tự động hóa Hệ thống giám sát Thông qua cáp truyền thông đưa hệ thống máy tính Phần mềm giám sát xử dụng FIX32 chạy hệ điều hành Win NT Phần mềm lập trình PLC: Sử dụng phần mềm Step7 V5.1 Thái Nguyên, 09/15/16 60 vấn đề tự động hóa Hệ thống tự động hoá thiêu kết Hệ thống sử dụng hệ thống PLC thuộc Seri S7 - 400 hãng SIEMENS, toàn hệ thống gồm trạm khống chế, hai trạm thao tác, biến tần thiết bị nối với qua đường dây chung Profibus Trạm PLC1 trạm khống chế đặt buồng khống chế hoàn thành việc xử lý số liệu trạm thông tin hệ thống hoàn thành thu thập số liệu hệ thống khống chế đồng hồ đo Các trạm PLC2 đến PLC5 trạm đường dài ET200 Trạm PLC2 đặt buồng phối điện, máy thiêu kết Hoàn thành việc thu thập số liệu lượng đóng mở hệ thống máy thiêu kết Thái Nguyên, 09/15/16 61 vấn đề tự động hóa Trạm PLC3 đặt buồng phối điện băng truyền nguội hoàn thành việc thu thập số liệu lượng đóng mở hệ thống băng truyền nguội Trạm PLC4 đặt buồng phối điện phối liệu hoàn thành việc thu thập số liệu lượng đóng mở hệ thống phối liệu Trạm PLC5 đặt buồng phối điện nghiền Hoàn thành thu thập số liệu lượng đóng mở hệ thống nghiền liệu biến tần theo thứ tự khống chế máy thiêu kết, máy cấp liệu ống tròn, tốc độ băng truyền nguội, hai trạm thao tác hoàn thành việc giám sát khống chế số liệu toàn hệ thống, khống chế giám sát trạng thái vận hành tự động cảnh báo Ghi chép lại xu thực qua, đồng thời hoàn thành thao tác tự động Thái Nguyên, 09/15/16 62 Phần mềm lập trình:Phần mềm lập trình sử dụng STEP7, SIEMENS, sử dụng ngôn ngữ lập trình biểu đồ bậc thang Phần mềm giám sát khống chế: Dùng WinCC thực việc thu thập số liệu, giám sát khống chế trạng thái Ghi chép lại thực qua, tự động cảnh báo, vẽ biểu đồ Hệ thống làm nguội thiêu kết: Phần lớn thiết bị hệ thống hoàn thành với phương pháp: Thủ công cạnh máy Thủ công qua máy tính buồng khống chế Tự động Thái Nguyên, 09/15/16 63 Hệ thống phối liệu:Phần lớn thiết bị hệ thống hoàn thành với phương pháp: Thủ công cạnh máy Thủ công qua máy tính buồng khống chế Tự động Hệ thống nghiền: Phần lớn thiết bị hệ thống hoàn thành với phương pháp Thủ công cạnh máy Thủ công buồng khống chế Tự động Thái Nguyên, 09/15/16 64 [...]... vào lò và đã đóng kín thước bắt đầu thả xuống để thả liệu Như vậy chu trình công tác cứ như thế tuần hoàn Thái Nguyên, 09/15/16 12 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Trình tự nạp liệu: Yêu cầu của trình tự nạp liệu - Hệ thống đài B - A với đỉnh lò đều khống chế tự động liên khóa lẫn nhau - Phối liệu bình thường từ 10 - 11 mẻ/h nhiều nhất là 18mẻ/h - Trọng lượng xả liệu: Quặng 1,85... liệu) Chế độ công tác chủ yếu của hệ thống cấp liệu - Máy cấp liệu bố trí hai bên, thay tế nhau - Sàng than Kok có hai cái thay thế nhau Thái Nguyên, 09/15/16 15 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Yêu cầu liên khoá và thao tác của hệ thống các thiết bị nạp liệu tự động Thiết bị cấp liệu: Điều kiện khởi động thiết bị cấp liệu Trình tự nạp liệu đã chuyển đến cho phép thiết bị cấp liệu... Mỗi lần công tác do công nhân chọn một hoặc hai sàng của một hoặc hai máy quặng thiêu Thái Nguyên, 09/15/16 16 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Điều kiện khởi động sàng dung Theo trình tự nạp liệu đã cho phép sàng này công tác Băng tải chuyển quặng đối xứng đã khởi động Tất cả băng tải chuyển quặng cám đã khởi động Điều kiện dừng sàng dung: Trọng lượng của hiện trạng phễu cân... cân quặng tạp Điều kiện khởi động của van phễu cân Băng tải chuyển động tương ứng đã khởi động Thái Nguyên, 09/15/16 17 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Liệu trong phễu cân đã đủ lượng quy định Thiết bị cấp liệu tương ứngđã dừng công tác Điều kiện đóng cửa van: Lượng liệu trong phễu đã thoát hết Băng tải chuyển quặng Hai băng tải chuyển quặng tự động chuyển đổi công tác ,cũng... độ công tác liên tục: Công nhân khởi động và dừng sau khi khởi động sẽ vận hành liên tực Khi bị sự cố (như kéo dây công tắc sự cố) sau khi băng tải dừng, phải lập tức dừng các sàng tương ứng hoặc toàn bộ phễu cân đối ứng Thái Nguyên, 09/15/16 19 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Phễu cân quặng đổ xuống xe liệu Điều kiện khởi động: Trình tự nạp liệu đã cho phép phễu này công... kốk ,quạng) tại hầm liệu đã đóng kín Trình tự chạy bình thường hoặc khi chạy không, sau khi xe liệu dừng, sẽ tự động khởi động lại sau một thời gian, cũng có thể thao tác bằng tay, khi chạy không thiết bị của nó không thao tác Thái Nguyên, 09/15/16 23 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Các tình huống dưới đây không cho phép xe liệu khởi động: Chuông nhỏ chưa mở hoặc sau khi mở chưa... nhỏ đóng phát sinh sự cố theo quy tắc nó sẽ tự động mở lại một hoặc nhiều lần Chuông không mở hoặc sau khi mở không thể đóng được phải dùng công tắc để xử lý lúc này xe liệu sẽ tự động dừng tại điểm trước khi vào đường cong, sau khi giải trừ sự cố, xe liệu tiếp tục trình tự công tác Thái Nguyên, 09/15/16 27 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Chuông lớn Khi thước thăm liệu đã đạtđên... trình tự mẻ liệu, phụ gia Kok, khống chế chuyển xe quặng, cắt đổi khống chế tín hiệu âm thanh, khống chế cấm mở chuông lớn Thái Nguyên, 09/15/16 32 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Tín hiệu âm thanh: Sự cố mất điện máy tời xe liệu Tín hiệu giục liệu Bàn thao tác Bàn thao tác máy tời đài A: Vị trí các công tắc trên bàn thao tác Cắt mạch sự cố máy tời xe liệu Thao tác bằng tay máy. .. cầu Thái Nguyên, 09/15/16 21 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Phễu cân Kok Điều kiện khởi động của van phễu cân: Theo trình tự nạp liệu đã cho phép Trọng lượng của liệu trong phễu đã đủ theo quy định Sàng đã dừng công tác Xe liệu đã dừng tại vị trí cực hạn dưới hầm liệu Điều kiện đóng cửa van:Toàn bộ liệu đã nạp vào xe liệu Băng tải Kok vụn Điều kiện khởi động: Trình tự nạp... cũng có thể đo điểm Thái Nguyên, 09/15/16 29 3 Quy trình chuẩn bị nguyên liệu cho lò cao luyện gang Có thể dừng bất kỳ thước phải hoặc trái Khi thước hạn đến mặt liệu quy định thước sẽ tự động rút lên Sau khi chuông lớn đóng kín, thước mới được thả xuống Quan hệ thước với hệ thống của chúng Thước rút lên đến cực hạn, chuông lớn mới được mở Sau khi có tín hiệu tao liệu, thước tự động rút lên, nhưng