Тема: САУ ЛИНИИ ДОЗИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФОРМОВАННЫХ ОГНЕУПОРОВ

Огнеупорная промышленность занимает значительное место в народном хозяйстве нашей страны. Это в большей мере объясняется тем, что основными потребителями огнеупорной продукции являются стратегические предприятия нерпой и цветной металлургии, машиностроения, энергетической отрасли и др. При этом на долю черной металлургии приходится 70 % общего объема потребления огнеупоров [1].
Огнеупорными называют материалы, применяемые для выкладки различных промышленных печей, топок и аппаратов, работающих в условиях высоко-температурного (выше 1000° С) нагрева. В современных промышленных печах и топках температура нагрева колеблется в пределах 1000 - 1800° С. В ряде отраслей температура службы огнеупоров значительно превышает этот предел. Поэтому огнеупорные материалы должны обладать прежде всего огнеупорностью, т.е. способностью противостоять действию высоких температур, не расплавляясь [2]
Многообразие условий службы обусловило необходимость организации промышленности по производству огнеупорных материалов, создания большого и непрерывно увеличивающегося ассортимента огнеупоров с разными свойствами:
- алюмосиликатные огнеупоры;
- динасовые огнеупоры;
- магнезитовые огнеупоры;
- шпинелидные огнеупоры;
- доломитовые огнеупоры и др.
Магнезитовые материалы и изделия среди всех огнеупоров занимают ведущее место благодаря исключительно высокой температуре плавления (выше 2800° С) и другим положительным качествам их минеральной основы - периклаза MgO. В природе периклаз встречается в крайне ограниченном количестве и промышленных месторождений не образует. Главным видом природного магнезиального сырья для производства магнезитовых огнеупоров в России и за рубежом является карбонат магния - минерал магнезит MgCOj. Но суммарным запасам кристаллического магнезита Россия занимает второе место в мире. С 1901 г. и до настоящего времени главной сырьевой базой огнеупорной промышленности нашей страны являются месторождения магнезитов Саткинской группы, на основе которой и работает ОАО «Комбинат «Магнезит».
Вся огнеупорная продукция разделяется на 2 больших класса:
- неформованные огнеупоры;
- формованные огнеупорные изделия.
Неформованные огнеупоры - порошкообразные материалы, получаемые путем смешивания огнеупорных порошков с добавлением связующих компонентов или без них. Они подразделяются на группы: огнеупорные порошки, массы, смеси, мертели и др.
Формованные огнеупорные изделия - продукция, получаемая путем прессования неформованных огнеупорных материалов. К ним относится огнеупорный кирпич и другие пресс-формы для тепловых агрегатов. Следует отметить, что лишь малая часть номенклатуры неформованных огнеупоров используется для производства огнеупорных изделий, большая же часть выпускается для непосредственного использования в тепловых устройствах.
За последние 20-30 лет производство огнеупоров претерпело значительные изменения, что позволило существенно увеличить срок их службы. Особенностью мирового развития производства и применения огне>поров является постоянное уменьшение объема производства традиционных огнеупоров и рост объема производства современных высококачественных огнеупоров, который достигается за счет повышения точности дозирования компонентов шихты. Производство качественный продукции позволяет повысить её конкурентоспособность на рынке огнеупоров.
Ежегодно на предприятии ОАО «Комбинат «Магнезит» производится порядка 350 тысяч тонн огнеупорных изделий, более 750 тысяч тонн товарных порошков, из них доля высококачественных достигает 25 %.
11олученные предприятием в декабре 2000 года сертификаты соответствия требованиям международного стандарта ИСО 9001-94 и ГОСТР ИСО 9001-96 по системам качества TUV CERT и ГОСТ позволили выявить существенные недостатки при производстве формованных огнеупоров, в частности, высокий процент брака, достигающий 15 % и обусловленный низкой точностью дозирования компонентов шихты.
Данная линия дозирования по производству формованных огнеупоров была введена в эксплуатацию в 1998 году.
В настоящее время на предприятии дозирование компонентов шихты осуществляется при помощи релейно-контакторной системы управления с нерегулируем электроприводом. Поэтому, для сохранения ведущих позиций на рынке необходимо проведение комплексной автоматизации предприятия с применением новых высокотехнологичных средств.
В качестве измерителей веса применяются аналоговые силоизмерительные тензорезисторные датчики измерения веса типа 1909 ДСТ.
Измеряемое усилие передаётся на конус или шаровую поверхность грузоприёмного элемента, вызывая изгиб балок и деформацию тензорезисторов, преобразующих её в пропорциональной силы электрический сигнал, поступающий на преобразователь сигналов тензорезистивного датчика.
При достижении электрического сигнала определённой величины с преобразователя сигналов он поступает на измерительную аппаратуру системы управления, в результате чего срабатывает реле и вырабатывается сигнал па остановку электропривода шнека.
В связи с прекращением выпуска датчиков 1909 ДСТ и отсутствием ремонтной базы данные датчики при выходе из строя влекут за собой полную остановку технологического процесса.
Низкая эксплуатационная надёжность технических средств, низкая точность дозирования являются основными недостатками данной системы.
В данной работе предложено внедрение микропроцессорной системы автоматического управления линией по производству формованных огнеупоров.
Целью является повышение точности дозирования компонентов шихты на линии дозирования №15 по производству формованных огнеупоров.
При внедрении новой системы автоматического управления предполагается решить следующие задачи*
- произвести анализ технологического процесса;
- разработать структурную, функциональную схемы системы автоматического управления;
- произвести выбор элементной базы;
- разработать электрическую принципиальную схему системы автоматического управления;
- разработать блок-схему управляющей программы;
- произвести анализ точности методом моделирования в пакете VisSim.
Объектом автоматизации в работе является линия дозирования №15 по производству формованных огнеупоров департамента по производству изделий на предприятии ОАО «Комбинат «Магнезит».
Предметом работы является система автоматического управления линией дозирования №15 по производству формованных огнеупоров департамента по производству изделий ОАО «Комбинат «Магнезит».

Купить

В выпускной квалификационной работе разработана система автоматического управления линией дозирования №15 по производству формованных огнеупоров Д11И ОАО «Комбинат «Магнезит».
На этапе анализа технологического процесса был произведён расчет времени цикла технологического процесса.
По составленной математической модели электропривода шнекового питателя определена точность дозирования компонентов шихты, составляющая 0,1 - 0,5 % и полностью отвечающая требованиям технологического процесса.
Применение блоков частотного управления марки ATV61 со скалярным управлением асинхронными электродвигателями позволяет осуществлять плавное регулирование электроприводов, что необходимо при точном дозировании шихты и позволяет повысить экономичность их работы.
Тензометрические датчики веса F60X СЗ I Ое с погрешностью измерения 0,017 % и нормирующие преобразователи марки DSC А 38-19 позволяют повысить точность измерения массы компонентов шихты до 0,15 %.
Работа системы автоматического управления построена таким образом, чтобы максимально снизить нагрузку на оператора-технолога - связь микроконтроллера и ЭВМ оператора-технолога позволяет визуализировать технологический процесс и упростить наладку и диагностику системы. Оператор выступает в качестве контролирующего звена и вмешивается лишь при возникновении аварийных режимов.
Капитальные вложения на разработку и внедрение системы автоматического управления составили 490237,9 руб. Срок окупаемости затрат 13 месяцев.
Рассмотрены вопросы по безопасности жизнедеятельности.

Купить