Регулятор мощности печи электрошлакового переплава (ЭШП-33) - ОАО ЗМЗ - 2007

Описание технологического процесса:

Регулятор мощности печи электрошлакового переплава ЭШП. Златоустовский металлургический комбинатПечь электрошлакового переплава предназначена для переплава расходуемых электродов под слоем расплавленного шлака, разогреваемого пропускаемым по нему током до температуры 1600-2000°С, и получения слитков и фасонных отливок высокого качества для производства изделий ответственного назначения.

Переплавляемый металл (расходуемый электрод) с помощью электрододержателя погружают в ванну с жидким электропроводным шлаком, который наводят в водоохлаждаемой металлической изложнице (кристаллизаторе) расплавлением шлаковой смеси. Капли металла, стекающие с торца электрода, проходят через слой химически активного шлака, очищаются в результате контакта с ним и формируются в кристаллизаторе в виде слитка. По мере оплавления расходуемый электрод подаётся в шлаковую ванну, непрерывно восполняя объём кристаллизующейся металлической ванны. Таким образом, при ЭШП плавление расходуемого электрода и кристаллизация металла в кристаллизаторе происходят одновременно. Огарок электрода поднимается электрододержателем и выводится из кристаллизатора.

Цель создания системы

Проект по модернизации оборудования печи ЭШП №33 цеха ЭСПЦ-3 ОАО «ЗМЗ» включает в себя разработку и внедрение автоматизированной системы управления электрооборудованием печи – автоматического регулятора мощности (далее «регулятор мощности»).

Цель создания регулятора мощности:

Эффективность управления технологическими процессами посредством регулятора мощности достигается за счет использования современных надежных средств автоматизации, математических моделей и методов управления, повышения точности выполнения технологических операций, улучшения информированности технологического персонала.

Система позволяет поэтапно наращивать и расширять выполняемые функции, а также модернизировать отдельные элементы.Регулятор мощности печи электрошлакового переплава ЭШП. Златоустовский металлургический комбинат

Назначение системы:

Состав системы:

Выполняемые функции:

Подсистема управления механизмами электропечи:

Подсистема управления печным трансформатором

Подсистема контроля параметров работы печи


 

Регулятор мощности печи электрошлакового переплава ЭШП. Златоустовский металлургический комбинатСистема реализована на базе программируемого логического контроллера SIMATIC S7-300 производства фирмы Siemens, связанного с преобразователем частоты, аппаратурой управления и текстовым дисплеем по сети Profibus DP. При этом контроллер является ведущим устройством для всех остальных устройств.

Аналоговые сигналы ручного управления механизмами печи, а также остальные сигналы от различных устройств обрабатываются программируемым логическим контроллером через станцию удаленного ввода-вывода ЕТ-200S (Siemens).

Диагностика и визуализация состояния электропривода и других аппаратов осуществляется посредством панели оператора OP77A. Все события, такие как, нагрузки, неисправности и т. д. сохраняются в архиве и могут быть считаны с дисплея. Все сообщения на панели оператора выводятся на русском языке.

Контроль электрических параметров сети осуществляется прибором Simeas P.

Контроллер, станция удаленного ввода/вывода и коммутационное оборудование размещено внутри центрального пульта управления (ЦПУ). Панель оператора и другая аппаратура управления размещены на верхней панели пульта, аппаратура управления - на столешнице.

Поддержание заданного энерготехнологического режима печи ЭШП осуществляется посредством управления положением электрододержателя и регулированием напряжения на электроде.

Перемещением электрододержателя управляет электропривод постоянного тока SIMOREG DC MASTER производства фирмы Siemens, размещенный в шкафу управления механизмами (ШУМ). Регулирование напряжения на электроде осуществляется печным трансформатором. Управление печным трансформатором осуществляется с ЦПУ посредством включения/выключения высоковольтного выключателя (коммутация напряжения по высокой стороне печного трансформатора) и ступенчатого регулирования напряжения низкой стороны печного трансформатора (управление переключателем ступеней напряжения).

В регуляторе мощности предусмотрена возможность задания 10 рабочих этапов плавки, автоматический процесс разводки шлаковой ванны и автоматический процесс вывода усадочной раковины. Для каждого этапа плавки задаются технологические параметры: время работы на этапе, заданное напряжение этапа и заданный ток этапа. Отработав заданное время на этапе, регулятор переключается на следующий этап. По завершении этапа вывода усадочной раковины происходит окончание плавки.

Предусмотрены два режима управления механизмами печи:
- автоматический;
- ручной - дистанционный и местный, для подготовительных, наладочных работ и управления в аварийных ситуациях.

В автоматическом режиме регулятор мощности перемещает электрододержатель, поддерживая заданный энерготехнологический режим плавки.

В ручном режиме управления осуществляется только перемещение электрода вверх и вниз. Для управления электрододержателем в дистанционном режиме с центрального пульта управления предусмотрены переключатель выбора пульта управления («ЦПУ» или «ПМУ») и переключатель выбора режима управления («Ручной» или «Автоматический»). Местное управление электрододержателем осуществляется с пульта местного управления (ПМУ) с помощью кнопок «Электрод вверх» и «Электрод вниз».

Электрооборудование системы размещено в электротехнических шкафах и пульте со степенью защиты IP54.

Регулятор мощности печи электрошлакового переплава ЭШП. Златоустовский металлургический комбинат
Функциональная схема АСУ ТП печи ЭШП.