铁合金配料系统 试论铁合金配料控制系统关键技术

TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND[摘 要] 根据铁合金配料的现场实际情况进行分析，为了更好实现矿石的配比要求，实现精确化的配置，在探讨了铁合金配料工艺及生产流程基础上，提出了采用微机配料控制系统的方案，希望能对于今后的铁合金配料控制系统发展具有一定帮助。[关键词] 铁合金；配料系统；控制技术；系统功能；工艺要求试论铁合金配料控制系统关键技术林 秋（来宾市工投集团，广西来宾 546117）在进行钢铁冶金过程中，铁合金作为重要的中间原料来说，具有很多种的产品，具体来说，可以包括硅铁合金、锰铁合金和铬铁合金等三大部分。其中，根据不同的碳在合金中的含量，可以分为碳素铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁等铬铁合金，另外，还包括相关的硅系合金、锰系合金等品种。对于铁合金生产的配料工序来说，具有非常重要的作用，这也是最为起先的源头顺序。在具体的生产中，应该根据一定要求，按照一定比例对于各种矿物进行混合处理，然后在电炉中加入混合矿进行冶炼。为了有效保证铁合金电炉炼出合格产品，应该严格控制配料质量，所以，有效进行精确且高效地配料对于整个生产过程显得尤为重要，直接影响到产品的质量以及产量问题，所以，应该足够重视相关的配料中的产量和质量的控制活动[ 1，2]。

在有效控制配料工艺过程中，应该充分利用信息技术现代的优势，采用微机配料控制系统能够起到很好的效果，能够根据矿石的配比要求，实现精确化的配置，这样就能有效控制好产品的产量以及质量，在此基础上，也能有效实现生产的智能化和自动化控制，能够有利于进行相关的科学管理，保证进行稳定的安全生产，还对于降低能耗具有明显作用。在生产过程中，不仅仅体现出来在配料产量和质量上的提高，也能有效降低工人劳动强度，有效保证生产效率的提高。所以，通过进行微机配料控制系统的研发工作，能具有明显的现实意义，具有十分广阔的应用前景。1 铁合金配料工艺及生产流程根据铁合金配料的相应生产流程可以看出，其主要包括具有多条可以进行速度调节的配料运输皮带机、具有多个储粮仓、具有多条配料皮带机以及多个配料计量仓，再加上一条斜桥皮带机、一条运料皮带机所组成。各种矿石的原料在储料仓中，然后，按照不同的冶炼合金的产品的具体要求，对于相应的储料仓进行相应的配料值的设定，同时，还应该要求储料仓下的配料皮带机进行启动，这样就能把矿石原料有效地装入配料仓中。其中，把三个承重传感器装入每个配料仓中间，能够有效对于重量信号进行转化，使之成为电信号，然后，利用相应的A／D转换器，能够最后得到对应的数字量，可以根据实际值与设定值的具体的情况，有效控制配料皮带机的速度问题，这样就能够有效实现配料精确化。

根据要求，在达到一定的配料称重要求之后，就应该依次关闭配料皮带机，一般来说，都是按照由远到近的顺序进行，让离斜桥皮带远端的卸料皮带机首先开启，然后在对于近端的卸料皮带机进行开启，这样就能有效保证实现皮带机分层叠加的各种矿石进行充分有效的混合。2 铁合金配料系统的功能及工艺要求为了有效保证合金成分含量达到产品的具体要求，一定严格控制好在合金冶炼过程中的配料精度的控制，由于在实际的运行过程中，存在着数量较多的配料控制对象，就造成较为复杂的控制选择问题，所以，应该设定相关的功能要求，才能满足运行工艺的要求。第一，在进行配料皮带机速度控制方面，应该根据设定值和实际称重值进行自动调节，能有效控制好每一批料的配料精度；第二，按照相关的配料单的实际数据，能够实现各个料仓的自由组合，保证系统的灵活性；第三，自动去皮功能以及过量补正功能能在自动物料称量过程中，大大提高工作效率；第四，对于卸料过程来说，能够有效保证卸料皮带从远到近的控制顺序；第五，对于出现的异常情况能有进行有效的声光报警，包括超重、下料堵塞、欠重、皮带跑偏、电机堵转等；第六，能够通过显示屏自动实时显示各个仓料的累计重量、设定值、实际瞬时值等参数；第七，进行有效相关数据表格的打印工作；第八，控制称量精度方面，要求精度在±1％以内。

3 计算机控制系统的方案研究与选择参考国外的铁合金公司的先进的微机配料系统，充分从生产原料种类、规模以及品种出发，提出了结合工业控制计算机以及PLC的配料控制系统，在分析上述配料工艺生产以及流程的基础上，对于控制对象进行相关的分类，主要包括以下几种：第一，对于模拟量输入AI 来说，主要包括对于水分检测仪中的水分值的输入，以及输入各配科仓的称重量等参数；第二，对于数字开关量输入DI 来说，包括输入现场的位置信号、跑偏信号，以及涉及到操作台的拨盘信号、按钮信号灯；第三，对于数字开关量输出DO来说，主要能够控制相关的卸料皮带的启停如何进行有效控制，还能有效调节各台配料皮带机的速度，能够实时显示相应的各配料仓称重量，并且能够对于上位机通讯系统中的键盘、设数等参数的实时显示。在采用DDC集中控制的情况下，尽管能够体现出紧凑的系统特点，但是存在一系列问题，当某个环节存在问题时，就会影响到整机的工作性能。这里系统仅涉及到一个配料系统，如果采用DCS系统，在经济性方面存在较大问题。一般来说，在整个电炉控制中，则是采用DCS系统，主要涉及到除尘、液压、负荷控制等生产环节，这里应用DCS实际上则是有点大牛拉小车的感觉。

对于上述分析的配料系统来说，SCC系统的特点较为适合，其是通过两个或者多个微机通过有效协作的方式进行配合工作，主要包括两层的结构，其中，下级计算机则主要是包括具备一定的局部控制的低档次计算机，而上级机能够有效协调下级机，进行相关的管理和控制职能。对于SCC系统来说，主要特点就是能够有效利用数据和资源的共享，这个功能能够在上下级的各级计算机中进行有效分配而实现，能够给特定计算机的固定任务分配。所以，可以看出，功能分担以及资源共享则是SCC 系统的主要特点，并且通过有效的通讯功能实现。分析SCC控制系统，可以看出能够适应于配料系统的几个优点如下：第一，具有灵活且通用的特点。对于模块化的SCC系统来说，不同观点生产对象要求，可以进行相应的积木式的组件，能够通过一定的扩充功能，实现不同对象的要求，并不影响其他功能的实现；第二，具有较高的可靠性，能够有效把具有一定危险性的任务在系统中进行分散，这样就相应降低了危险性，能够在较小范围内控制某一问题，能有效保证独立运行工作，使得主机工作负荷得到缓解；第三，具有良好的人机界面与互动。对于管理级的主机来说，生产过程的管理都是通过图像形式进行，能够进行良好的人机互动，能够有效对于数据进行检查，保证仪表控制存在的显示分散问题得到很好控制，便于进行相关操作；第四，具有较好的性价比，根据上述特点，在考虑到经济因素基础上，实现上述全部功能，经过对比和分析，采用SCC控制系统较为合适。

由此可见，这里应该把上下两级系统应用在配料控制系统中，其中，称重、采样等操作则是在下位机中完成且实现，能够有效保证进行相关的电机控制以及通讯，并且出好相关的图形、管理以及报表输出等工作，两个系统能够体现出任务分担的特点，并能较好实现数据共享。对于上述任务进行分析，可以看出，能通过两个单片机完成配料（下转第123 页）应用科技121TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND TECHNOLOGY WI ND检钢卷均发现有修磨痕，程度有所减轻，且90°修磨后修磨痕方向有所改变，如图6。图5 精轧前尾板酸洗后“修磨痕”图6 NO. 1 酸洗后9 0°修磨痕4 缺陷改善对策及结果经研究分析，厂内针对双相不锈钢2205修磨进行调整，修磨功率降低120KW/h→100KW/h，进刀深度1.0mm→0.8mm，砂轮片由14#更换为20#，并开启一组热轧除鳞，原生产双相钢时考虑粗轧温度未开除鳞，双相钢2205修磨痕基本消除，酸洗后表面修磨痕发生率降至5%以下。5 结论1）厂内铸坯修磨后粗糙度较大，生产中厚板时经热轧轧制无法消除，因修磨角度45°，所以酸洗后形成与轧制方向有一定角度的修磨痕。

2）双相不锈钢2205表面氧化皮非常薄，加之其氧化皮结构复杂，粗糙度大的凹陷部位氧化皮经过热轧除鳞及酸洗难以去除，部分氧化皮咬入形成含锈的修磨痕。3）通过调整修磨功率及进刀深度，并更换20#砂轮片，铸坯表面粗糙度降至Ra=60μm以下后，双相不锈钢修磨痕基本消除。作者简介：徐佳林，男，1985 年生，2008 年毕业于沈阳理工大学，现从事不锈钢生产工艺研究工作，供职于广东广青金属科技有限公司。[参考文献][1] 吴玖.双相不锈钢[M].北京:冶金工业出版社,1999.[2] 陈雷,王龙妹,杜晓建,刘晓.不同状态下 2205 双相不锈钢的热加工性能[J].材料热处理学报, 2010.[3] 李国平,侯瑞鹏,王培智,范新智.S31803 双相不锈钢酸洗工艺的试验[J].特殊钢,2008.[4] 蔡才,宋红梅,骆素珍.双相不锈钢 2205 表面缺陷剖析[J].上海金属,2011.（上接第121 页）控制系统，其中，称重的实时模拟的采样通过主控单片机完成，能有效实时显示相关的数字滤波标度变换；另外一个单片机能够有效实现输入现场中的各种限位开关的参数，借助于一定的串行通讯，并且能够有效进行传递实时信息到上位管理计算机，能够有效进行并行通讯管理。

对于PLC的实现功能，主要包括：1）实时控制卸料皮带；2）根据实时称重的参数，有效控制变频器速度；3）控制操作台的键盘；4）将补偿计算应用在控制算法中，能够有效进行自动修正，使得配料误差降低，计量精度提高。对于SCC的上位机来说，主要能有效实现控制的管理和调整工作。4 结语当前，在我国的中小规模的铁合金企业中，依然较广范围应用传统的称量方法在电炉配料过程中，这样就容易出现资源浪费大、合金成分不稳定、配料误差大灯问题，随着我国的工业化进程不断的深化，应该积极从降低能耗、节约资源入手，利用先进的科学技术，充分改变传统的生产方式，不断进行技术改革和创新，应该利用先进的计算机控制技术来逐步取代传统称量方式，应该看出计算机自动配料系统的巨大潜力。[参考文献][1] 王鹏,樊江涛.PLC 在铁合金配料中的应用[J].铁合金,2013.[2] 刘平凡.铁合金配料自动控制系统的设计与应用[J].电工技术,2014.应用科技123