Разработка автоматизованої системи управління збиранням і відображенням інформації на установці продувки азотом

АННОТАЦИЯ.

Пояснювальна записка до дипломному проекту «Розробка автоматизованої системи управління збиранням, опрацюванням і відображенням інформації на установці продувки стали азотом (аргоном) електросталеплавильного цеху № 2 суспільства з обмеженою відповідальністю «Сталь Ковальського металургійного комбінату » .

Дипломний проект спеціальності «Технологія, математичне забезпечення і автоматизація ливарних процесів (110 403). — Новокузнецьк, 2002. — 113с. Табл.18, мул. 25, джерел 36, додатків 1, креслень 6 листов.

Ключове слово: автоматизовану систему, збір, обробка і відображення інформації, алгоритм, модель, установка продувки стали азотом (аргоном), технологія, надання інформації, хімічний склад, економічний эффект.

Об'єктом дослідження є процес обробки металу на установці продувки стали азотом (аргоном) (УПСА).

У дипломному проекті проведено вивчення технології обробки сталі у ковші стосовно ТОВ «Сталь КМК «із метою зниження економічних витрат за проведення вищевказаного процесса.

Діяльність проведено ряд технологічних досліджень до створення підсистеми автоматизованої системи управління технологічним процесом УПСА.

Исполнитель.

Карпінський А.В.

THE SUMMARY.

ЗАПРОВАДЖЕННЯ 6 1 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАВОДУ, ПОТОКІВ СИРОВИНИ І ГОТОВОЇ ПРОДУКЦІЇ 8 1.1 Характеристика металургійного комплексу дочірні підприємства ВАТ «КМК «8 1.2 Характеристика електросталеплавильного виробництва 13 1.3 Характеристика ДСК — 100И7 15 1.4 Характеристика УПСА 20 1.5 Постановка завдання 24 2 РОЗРОБКА АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ СБОРА, ОБРОБКИ І ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ НА УПСА 25 2.1 Перевірка достовірності й відновлення первинної інформації на УПСА 25 2.2 Математичне опис 28 2.3 Аналіз роботи алгоритму оцінки достовірності й відновлення первинної інформації 34 2.4 Оцінка контроль мас дозируемых матеріалів 40 2.5 Алгоритм розпізнавання свищів продувочной фурмы 48 3 ТЕХНІЧНА СТРУКТУРА АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ СБОРА, ОБРОБКИ І ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ НА УПСА 58 3.1 Загальна технічна структура АСУ ТП УПСА 58.

3.1.1 Обгрунтування й стисла характеристика основних рішень щодо функціональної і забезпечує частинам АСУ ТП УПСА 58.

3.1.2 Призначення АСУ ТП УПСА 62.

3.1.3 Опис параметрів, що використовуються у АСУ ТП УПСА 63 4 ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ У АСУ ТП УПСА 69 5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 78 6 ОХОРОНА ПРАЦІ І ОТОЧУЮЧОЇ СЕРЕДОВИЩА 85 6.1 Аналіз умов праці в об'єкті проектування 85.

6.1.1 Аналіз умов праці в УПСА в ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК «85 6.2 Заходи з безпеки праці при експлуатації УПСА 93 6.3 Заходи з виробничої санітарії 97 6.4 Пожежна безпеку 101 6.5 Охорона навколишнього середовища 103 ВИСНОВОК 107 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ИСТОЧНИКОВ ІНФОРМАЦІЇ 108 ДОДАТОК, А 111 Заходи при надзвичайні ситуації 111.

Сформована нині економічна ситуація жадає від підприємств чорної металургії випуску продукції, конкурентоспроможної на внутрішньому, а зовнішньому ринках. Конкурентоспроможність багато чому визначається вартістю і якістю продукції, що у своє чергу зумовлено застосовуваної технологією, контролювати точністю її, і навіть кількістю та вартістю які у роботі материалов.

Сьогодні, зазвичай, технологія виробництва сталі передбачає використання позапічної обробки металу у тому чи іншому вигляді, від найпростіших установок до агрегатів комплексної обробки почав із вакуумированием.

З використанням агрегатів позапічної обробки стали здійснюється доведення металу за хімічним складом і коригування його температури шляхом подачі феросплавів і продувки інертним газом. У цьому ставиться завдання економного витрати коригувальних добавок і більше точного влучення на вузькі межі за хімічним складом, ніж основному технологічному агрегате.

У складі електросталеплавильного цеху № 2 ТОВ «Сталь КМК «працюють дві установки продувки стали азотом (аргоном) — УПСА. Планується зробити демонтаж недобудованого агрегату комплексної обробки стали (АКОС) і розпочати будівництво нового АКОС, задовольняючого сучасним требованиям.

Аналіз технології, застосовуваної під час роботи агрегатів позапічної обробки стали, показав, що необхідно вісти понад точний контролю над збиранням і обробкою інформації про стан металу і оперативно представляти цю інформацію операторам як різноманітних графіків і таблиць з допомогою передісторії процесса.

Тож у роботі вибрали практичне напрям — створення підсистеми автоматизованого збору, обробітку грунту і відображення інформацією рамках загальної автоматизованої системи управління технологічним процесом УПСА (АСУ ТП УПСА).

Для можливість створення автоматизованої системи вимагалося проведення цілої низки технологічних досліджень з допомогою паспортних даних, даних автоматизованого збору інформації та спеціальної реєстрації під час спостереження за процесом обробки металу у ковші. Для дослідження розглядали температуру металу на час вступу на УПСА, угоревшие маси матеріалів, час обробки ковші і другое.

Після проведених досліджень з’явилася можливість проведення збору, обробітку грунту і відображення інформації на УПСА з певних алгоритмам, які у автоматизованої паспортної системи управления.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАВОДУ, ПОТОКІВ СИРОВИНИ І ГОТОВОЇ ПРОДУКЦИИ.

1.1 Характеристика металургійного комплексу дочірні підприємства ОАО.

" КМК «.

До складу металургійного заводу входять такі підрозділи: коксохімічне, доменне, сталеплавильне, прокатне, цехи відділу головного механіка, цехи відділу головного енергетика, автотранспортний цех, ремонтнобудівельні цехи, цехи металлоизделий.

КОКСОХИМПРОИЗВОДСТВО (КХП).

До складу КХП входять такі цехи: углеподготовительный, коксовий, цехи улавливания.

Углеподготовительный цех має у собі вугіллі прийомні ями, вагоноопрокидыватель, два відділення остаточного роздрібнення вугілля, два дозировочных відділення, змішувальні відділення і чотири вугільні вежі, конвеєри транспортуванню вугілля і шихти з галереями і мостами.

Коксовий цех складається з восьми коксових батарей. Період коксування на батареях 1…6 — 14,7ч. На коксовій установці дев’ять углезагрузочных вагонів, дев’ять коксовыталкивателей, сім коксотушильных вагонів, вісім електровозів, десять двересъемных машин. Гасіння коксу ввозяться чотирьох тушильных вежах автоматично за програмою. Фенольная вода після биохимочистки подається на гасіння коксу безпосередньо насосами. У цеху три коксосортировки, де кокс обробляється ми такі класи: 40 мм, 25- 40 мм, 10−15мм, 0−10мм.

Цех управління № 1 складається з таких відділень: конденсація газу, машинного, аммиачно-перидинного, сульфатного, зневоднення смоли, бустерной станції і обесфеноливающей установки. Продукцією цеху є аміак і сульфат амонію. Цех управління № 2 включає відділення остаточного охолодження газу та уловлювання бензолу. У цеху є два нафталинопромывателя пластинчастого типу для промивання вод від нафталіну. Продукцією цеху є бензол і кам’яновугільна смола.

ДОМЕННЕ ПРОИЗВОДСТВО.

До складу доменного виробництва входять п’ять печей, зокрема, обсягом 1310м3 — чотири (нині піч № 1 законсервовано), 1719м3 — одна. Загальний корисний обсяг доменних печей за цехом 6959 м³.

Для транспортування чавуну і шлаку використовуються чугуновозные ковші ємністю до 100 т і шлаковозные ковші ємністю 11−16м3.

СТАЛЕПЛАВИЛЬНЕ ПРОИЗВОДСТВО.

До складу сталеплавильного виробництва входять такі цехи: мартенівський № 1, № 2 (нині обидва цеху об'єднують у один сталеплавильный цех); електросталеплавильний № 1, № 2; копровый, цех підготовки составов.

Копровый цех складається з п’ятьох виробничих ділянок, де здійснюється розбирання скрапу до габаритних размеров.

ПРОКАТНЕ ПРОИЗВОДСТВО.

Прокатне виробництво включає у собі цехи: обтискний з блюмингом 1100 і послідовно розташованим заготовочным верстатом 900; рейкобалковий; цех рейкових скріплень; среднесортный з шаропрокатным станом; листопрокатний; сортопрокатный зі країнами 750, 450, 360, 280 і тонколистовий стан 1000.

Обтискний цех. Для обробки товарної заготівлі, прокатываемой обжимным цехом, є окремий проліт з цими двома бруківками кранами вантажністю 10 т. кожен. Заготівлі всім прокатних станів (крім рельсобалочного) передаються з обжимного цеху на залізничних вагонах.

Рейкобалковий стан випускає рейки довжиною 25 і 12,5 м з загартованими кінцями. Гарт виготовляють гарячих стелажах водоструйными апаратами, використовується тепло, що залишилося після прокатки. Після гарту рейки вступають у короби уповільненої охолодження. Завантаження і вивантаження рейок виробляється бруківками кранами з электромагнитами вантажністю 15 т. Для обробки довгомірних рейок та інших видів прокату є відділення обробки прокату, рейок з проектної продуктивністю 750 000 т/рік, у якому вказані дві правильні машини, три вертикальноправильних преса, два горизонтально-правильных цеху, чотири потокових автоматичних лінії з шістнадцятьма сверлильно-фрезерными верстатами, пила холодної різання. Для жнив і навантаження прокатної продукції є чотири электромостовых крана. З іншого боку, для обробки рейок та інших видів прокату є рельсоотделочная майстерня, у якій встановлено дві правильні машини, чотири штемпельних пресу КПРС і чотирнадцять сверлильнофрезерних станков.

Листопрокатний цех. Склад слябів займаючи частину сусіднього зі станом прольоту. Склад обслуговується двома бруківками кранами. У суцільному прольоті стану встановлено: а) правильна одиннадцативалковая машина для правки аркушів завтовшки 5−12мм; б) дискові ножиці; максимальна товщина разрезаемых аркушів на дискових ножицях — 25 мм, на гильотинных ножницах-25мм. У суцільному прольоті складу готової продукції, суміжним зі становим, є магнітних крана вантажністю 15 т. Є термічне відділення з чотирма камерними печами з вытяжным подом, із трьома бруківками кранами вантажопідйомність 10 т. Травлення аркушів виробляється у травильном відділенні, що має чотири кислотних ванни, одну промывочную ванну і трьох мостових крана вантажністю по 5 т. Тут розташована й майданчик зачистки поверхні аркушів ручними машинками.

ЦЕХИ УПРАВЛІННЯ ГОЛОВНОГО МЕХАНІКА (УГМ).

У УГМ входять такі цехи: ливарний, ремонтно-механічний, зварювальна лабораторія. Литейний цех входять такі ділянки: ділянку виробництва виливниць, ділянку чавунного фасонного і машинного лиття, ділянку сталевого фасонного і машинного лиття, ділянку кольорового лиття, ділянку виробництва прокатних валків, ділянку виливки пробок для виливниць, ділянку мартенівського виробництва, підготовки й зберігання шихтовых матеріалів, рубки виливниць, чавунного. Задля більшої виробництва рідким металом в цеху є: дві вагранки продуктивністю 14т/ч, одна вагранка продуктивністю 57т/ч, дві електропечі «Детройт» ємністю по 500 кг, электросталеплавильная піч, мартенівська піч ємністю 30 т, электросталеплавильная піч ДСП-10 ємністю 10 т. У цеху 33 мостових крана. Є модельне отделение.

ЦЕХИ УПРАВЛІННЯ ГОЛОВНОГО ЕНЕРГЕТИКА (УГЭ).

До складу УГЭ входять такі цехи: теплоелектроцентраль, газовий, цех водопостачання, електроремонтний, технологічної диспетчеризации.

УПРАВЛІННЯ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТА.

Залізничний транспорт заводу примикає до станціям Новокузнецьк пасажирська і Новокузнецьк сортувальна Західно-Сибірської залізної дороги.

АВТОТРАНСПОРТНИЙ ЦЕХ.

Використовує автотранспорт для внутрішніх перевезень, задля забезпечення цехів різними матеріалами, устаткуванням, запчастинами, а як і матеріалами до виконання будівельних работ.

ЦЕХИ ВИРОБНИЦТВА ТОВАРІВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ.

Цех емальованому посуду випускає залізну емальований посуд: бідони, відра з кришками, каструлі, кавники, гуртки питні, миски, тази, тарілки, чайники тощо. Проектна потужність цеху 10 000 т. в год.

Є цех сложнобытовой техники.

1.2 Характеристика електросталеплавильного производства.

Електросталеплавильний цех — 2 (ЭСПЦ — 2) ТОВ «Сталь КМК «представляє собою складний технологічний комплекс, що з низки взаємозалежних агрегатів. Цех має у собі дві електропечі по 100 т кожна. Крім того, цех оснащений двома сортовыми машинами безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), кожна з яких має чотири струмка. Перед відправкою на МБЛЗ метал обробляється на установках продувки стали азотом/аргоном (УПСА). У час будується агрегат комплексної обробки стали (АКОС), який у доповнення до УПСА підігрівати метал і здійснювати більше операцій із доведенні стали до необхідного якості в ковші. Зв’язки агрегатів, основні технологічні потоки показані на рис. 1.

Опис діючої і проектованої технології в ЭСПЦ — 2 далі наводиться по агрегатам.

Малюнок 1 — Технологічна схема ЭСПЦ-2.

1.3 Характеристика ДСК — 100И7.

Дуговая електропіч ДСК — 100И7 використовують у складі електросталеплавильного комплексу (ДСК — 100, УПСА, АКОС — 100, МБЛЗ) (див. малюнок 1), де використані технологічні і організаційні рішення, створені задля досягнення стійкою граничною продуктивності всієї технологічного ланцюжка загалом, саме — виплавка стали, здійснюється у двох технологічних взаємозалежних агрегатах: дугового сталеплавильної печі і агрегаті позапічної обробки стали.

У ДСК виплавляють быстрорежущие, інструментальні, конструкційні, нержавіючі, трансформаторні, жароміцні, шарикоподшипниковые та інші стали.

У ДСК здійснюється розплавляння скрапу і киснева продування рідкої ванни із наступною короткій доводкой (чи взагалі без доводки) металу по хімічним складом і температурі. Пічний шлак не бере участь у рафинировании сталі та скачивается з печі перед зливом металу. Після закінчення окисного періоду плавки отриманий напівпродукт випускається з печі в тигель-ковш, де й здійснюється остаточна доведення стали до заданої марки.

Використання ДСК — 100 для процесів плавлення шихти і окислення домішок рідкої ванни забезпечує випуск стандартного напівпродукту для різних марок стали, у своїй скорочується час витримки рідкого металу в печі, зменшується знос футерівки і підвищується продуктивність печи.

Піч ДСК — 100 має такі основні параметры:

|емкость номінальна, т |100 | |потужність трансформатора, МВ |7.5 | |межі вторинного напруги, У |(761−654)-250 | |діаметр електрода, мм |610 | |час розплавлювання під струмом, хв | Z (2) >…> Z (N) .

Алгоритм релейно-экспоненциального згладжування в формульній записи має вид:

[pic] (3).

[pic] (4).

где Z (i) — значення контрольованій величини в поточний (і - ый) момент времени;

[pic](i) — згладжене значення Z (i);

(- настроечный коефіцієнт сглаживания;

(- функція «зрізання»; sgn — знакова функція (функція освіти знака).

Алгоритм контролю інформації представлений малюнку 3.

Робота алгоритму оцінки достовірності й відновлення первинної інформації ось у чому. По прибутті вихідної інформації виробляється розпізнавання параметра, тобто. призначення вимірюваною величини — температура, хімічний аналіз, тощо. (блок 2), після чого виробляється обчислення діапазону, у якому якому може змінюватися вимірювана величина (блок 3). Вибір базового значення [pic] - це відповідальна робота, що надає великий вплив оцінку достовірності інформації. Після контролю наявності вимірюваною величини (блок 4), за її наявності, виробляється обчислення згладженого значення (блок 7). Значення коефіцієнта l2j вибирається кожному за параметра індивідуально впливає на ступінь згладжування сигналу — що менше значення l2j, тим паче гладкою виявляється крива згладженого сигналу. У блоці 8 даного алгоритму виробляється фільтрація грубих викидів вимірюваного параметра з урахуванням «коридору », розрахованого у блоці 3. Що стосується непотрапляння надходження параметра в діапазон (блок 3), видається повідомлення про невірності отриманого значення (блок 9) і видається запит на повторний введення (блок 10). Якщо отримані дані не задовольняють умовам блоку 11, то видається повідомлення про недостовірності отриманого значення (блок 12) й відбувається відновлення первинної інформації, тобто поточному сглаженному значенням присвоюється значення попереднього згладженого значення (блок 16), і розрахунок переходить до блоку 6. Що стосується задовільного проходження вимірюваною величини через блок 8 виробляється перевірка «гладкості «згладженого сигналу (блоки 14 і 15). Значення коефіцієнтів l1j і l3j також вибираються для кожного параметра індивідуально. Що стосується невдоволення даних умовам блоків 14 і 15 видається відповідне повідомлення оператору (блок 13), після чого виробляється відновлення первинної інформації (блок 16).

За відсутності вимірюваного параметра (блок 4) відбувається присвоєння поточному измеряемому параметру значення попереднього згладженого значення (блок 5), після чого відбувається перехід до блоку 6.

У блоці 6 виробляється перевірка кількості контрольованих параметрів заданому числу, у разі контролю всіх параметрів, виробляється запис даних в масив (блок 17), інакше робота алгоритму починається заново.

Малюнок 3 — Алгоритм оцінки достовірності й відновлення первинної информации.

2.3 Аналіз роботи алгоритму оцінки достовірності й відновлення первинної информации.

Для перевірки роботи алгоритму скористаємося даними, які у паспорті обробки плавки на УПСА. Чисельні значення даних, що є в оброблюваних масивах, представлені у таблиці 1.

Таблиця 1 — Вхідні дані, оброблювані алгоритмом | |З |Mn |Si | |1 |2 |3 |4 | |0 |0.697 |23 |1.2 | |1 |0.749 |24 |1.17 | |2 |0.810 |25 |1.2 | |3 |0.855 |26 |1.751 | |4 |0.910 |27 |0.99 | |5 |0.951 |28 |0.946 | |6 |1.015 |29 |0.905 | |7 |1.08 |30 |0.851 | |8 |1.03 |31 |0.825 | |9 |1.09 |32 |0.77 | |10 |1.14 |33 |0.72 | |11 |1.21 |34 |0.66 | |12 |1.17 |35 |0.68 | |13 |1.27 |36 |0.665 | |14 |1.165 |37 |0.69 | |15 |1.12 |38 |0.705 | |16 |1.169 |39 |0.73 | |17 |1.215 |40 |0.72 | |18 |1.26 |41 |0.7 | |19 |1.33 |42 |0.72 | |20 |1.28 |43 |0.74 | |21 |1.32 |44 |0.755 | |22 |1.26 |45 |0.753 | Таблиця 5 — Результати обробки ваговій кривою методом поточного середнього |(, хв |Значення маси m при |Значення маси m при | | |n=5 |n=7 | |1 |2 |3 | |0 |0.647 |0.677 | |1 |0.710 |0.694 | |2 |0.754 |0.696 | |3 |0.804 |0.693 | |4 |0.855 |0.680 | |5 |0.908 |0.677 | |6 |0.962 |0.669 | |7 |0.997 |0.661 | |8 |1.033 |0.667 | |9 |1.071 |0.689 | |10 |1.110 |0.719 | |11 |1.130 |0.759 | |12 |1.196 |0.805 | |13 |1.211 |0.855 | |14 |1.207 |0.910 | |15 |1.199 |0.950 | |16 |1.208 |0.99 | |17 |1.186 |1.031 | |18 |1.219 |1.074 | |19 |1.251 |1.105 | |20 |1.281 |1.156 | |21 |1.290 |1.168 | |22 |1.278 |1.186 | |23 |1.246 |1.192 | |24 |1.214 |1.203 | |25 |1.160 |1.210 | |26 |1.106 |1.233 | |27 |1.055 |1.220 | |28 |1.002 |1.246 | |29 |0.949 |1.262 | |30 |0.903 |1.260 | |31 |0.859 |1.240 | |1 |2 |3 | |32 |0.814 |1.200 | |33 |0.765 |1.159 | |34 |0.731 |1.105 | |35 |0.699 |1.055 | |36 |0.683 |1.005 | |37 |0.680 |0.955 | |38 |0.698 |0.905 | |39 |0.708 |0.858 | |40 |0.719 |0.811 | |41 |0.721 |0.773 | |42 |0.725 |0.739 | |43 |0.723 |0.716 | |44 |0.728 |0.699 | |45 |0.735 |0.696 |.

Таблиця 6 — Результати обробки ваговій кривою робастным алгоритмом |(, хв |Швидкість зміни |Значення маси m | | |показань, кг/с | | |1 |2 |3 | |0 |4.00 |0.57 | |1 |5.00 |0.66 | |2 |6.00 |0.76 | |3 |6.4 |0.84 | |4 |6.46 |0.90 | |5 |6.24 |0.96 | |6 |6.21 |1.02 | |7 |6.17 |1.08 | |8 |5.17 |1.09 | |9 |4.62 |1.11 | |10 |4.38 |1.15 | |11 |4.52 |1.20 | |12 |3.74 |1.21 | |13 |4.74 |1.30 | |14 |3.74 |1.29 | |15 |2.74 |1.28 | |16 |1.74 |1.26 | |17 |1.18 |1.25 | |18 |1.18 |1.26 | |19 |1.76 |1.30 | |20 |1.38 |1.30 | |21 |1.45 |1.32 |.

[pic].

Малюнок 7 — Результати обробки кривою методом поточного среднего.

[pic].

Малюнок 8 — Результати обробки ваговій кривою методом робастной фильтрации.

2.5 Алгоритм розпізнавання свищів продувочной фурмы.

У процесі продувки розплаву відбувається заметалливание сопла фурмы, то є намораживание своєрідною металевої діафрагми на кінці труби з поступово уменьшающимся отвором принаймні продовження продувки. Заметалливание утворюється і руйнується безупинно протягом усієї продувки. В міру зростання заметалливания тиск перед фурмой зростає, оскільки гідравлічне опір сопла збільшується. При частковому руйнуванні (розмивання расплавом) заметалливания тиск падає. Повне руйнація заметалливания має місце, зазвичай, лише за укороченні фурмы, коли частина фурмы разом із заметалливанием на кінці відокремлюється від що залишилася частини. При відділенні частини фурмы тиск швидко знижується, оскільки скорочення фурмы у її закріпленій становище у ковші веде до їх зниження металлостатического напору. Перед відділенням ковша в фурме обов’язково виникають чи кілька свищей.

При частковому руйнуванні заметалливания або за освіті невеликих свищів газового тракту (за її зародження) розпізнавання останніх утруднено. Це з тим, що й зародження має близький характером відгук на кривою тиску до появи ефекту часткового руйнації заметалливания. У обох випадках спостерігається зниження тиску не нижче глобального мінімуму тиску Рmin.

Завдання розпізнавання зароджуваних свищів газового тракту при відсутності стабілізатора тиску може бути розв’язана з допомогою пробних впливів за матеріальним становищем фурмы. При значному зниженні тиску фурма піднімається на розрахункове значення (Нм і аналізується дискретний аналог похідною тиску з величині перемещения:

(Нм = Vn*(t (5).

де Vn — швидкість приподнимания фурмы; Vn (const;

(t — час приподнимания фурмы;

Свищ розташовується обов’язково вище сопла фурмы. Металлостатический натиск для свищучи Нмс виявляється менше, ніж для сопла фурмы Нмф.

Сумарна гідравлічне опір газового тракту для свищей:

R (с = R1 + Rс + Rмс, (6).

де R1 — середнє гідравлічне опір дільниці газового тракту від місця реєстрації тиску до свищей;

Rс — гідравлічне опір свищей;

Rмс — середнє гідравлічне опір стовпа розплаву над свищами.

Сумарна гідравлічне опір газового тракту для сопла:

R (с = R1 + R2+ Rф + Rмф, (7).

де R2- середнє гідравлічне опір дільниці газового тракту від свищів до сопла;

Rф — гідравлічне опір сопла фурмы;

Rмф — гідравлічне опір стовпа розплаву над соплом.

З огляду на тривалість пробного впливу, можна взяти у час впливу R1, R2, Rф, Rс постоянными:

R (с = Kс + Rмс;

R (ф = Kф + Rмф;

де — Kc = R1 + Rc = const;

Kф = R1 + R2 + Rф = const.

За підсумками висловлювання зміна R (ф при пробному вплив составит:

(R (ф = (Rмф. (9).

За появи свищів, що є при накладення пробного впливу на розплаві, зміна гідравлічного опору (R (буде набагато меншою, ніж зміна гідравлічного опору (R (Ф без свищів. На залежності тиску Р за часом t при накладення пробного впливу це у меншому вугіллі нахилу (падінні) прямий зміни тиску Р стосовно осі часу за наявності свищів, аніж за відсутності последних.

Чим більший свищі, тим зменшення тиску Р до накладення пробного впливу більше. Така ж початкова падіння тиску Р може статися не внаслідок появи свищів, а й за рахунок зменшення заметалливания сопла. І тут тиску до накладення пробного впливу збіжаться. Проте за підсумками накладення пробного впливу — аналізується кут нахилу прямий тиску від початковій точки Р1 до накладення впливу до кінцевої точки Р2 після накладення впливу — можна виявити причину падіння тиску Р.

І тому обмірюване зміна тиску (Р = Р1 — Р2 під впливом підняття фурмы під час (t зі швидкістю Vn на величину (Нм = Vn*(t порівнюємо з расчетным:

(Ррасч = (мс*g*(Нм, (10).

де — (мс — щільність рідкого металу у ковші; g — прискорення вільного падения.

Для запобігання помилки аналізу завдяки коливанню заметалливания під час накладення пробного впливу, неточностей контрольно-вимірювальної і пускорегулирующей апаратури, випадкових коливань тиску Р та інші встановлюється певний поріг (Рпор відхилення (Р щодо (Ррасч. Причиною зміни тиску (Р, отклонившимся від (Ррасч на величину (Р (, велику, ніж (Рпор, вважається наявність свищів. Якщо ж (Р при накладення пробного впливу відхиляється на величину (Р (, не перевищує (Рпор, то вважається, що свищів немає, і відхилення (Р (носить псевдослучайный характер. Інакше висловлюючись, щодо останнього причиною падіння до накладення пробного впливу вважається зниження заметалливания сопла.

Якщо свищи виходять від поверхні розплаву як під час нанесення, і перед ним, то справедливість висновків з урахуванням даного способу розпізнавання зароджуваних свищів зберігається. Спосіб визначення наявності свищів у разі також работоспособен.

Час нанесення пробного впливу становить лічені секунди. Тому зростання заметалливания за одночасного зростання свищів, з компенсирующими одне одного ефектами і що з’являються на кривою Р (t), малоймовірний. З іншого боку, невдовзі після укорочення фурмы і такою чином, зниження заметалливания ймовірність швидкого освіти свищів мала, оскільки зі зниженням тиску Р знижується величина механічного зусилля на елементи газового тракта.

Отже, нововведені операції у зазначеній зв’язки з іншими операціями дають можливість визначити наявність свищів газового тракту при продувке розплаву в ковші. Процедура визначення наявності свищів запускається на дію за інформацією про локальному зниженні тиску перед фурмой. Розпізнавання наявність свищів здійснюється з допомогою активного експерименту шляхом накладення пробного сигналу на робочі управління. У ролі інформаційного ознаки наявності свищів прийнято знижений кут нахилу до осі часу стосовно рассчитываемому розі нахилу, оцінюваний при відомих (t і (Р.

З огляду на реалізацію цього підходу з промисловою умовах зручно поєднувати операцію активної ідентифікації стану газового тракту з продувкой металу у автоматичному режимі (режим «качання «фурмы).

Перевірка працездатності алгоритму проводилася під час експлуатації. При розпізнаванні ситуації появи свищів продувочной фурмы фурма вынималась і обстежилася візуально. Алгоритм в 80% випадків правильно розпізнавав поява свищей.

Алгоритм розпізнавання свищів продувочной фурмы показаний малюнку 9.

[pic].

Малюнок 9 — Алгоритм розпізнавання свищів продувочной фурмы.

Результати роботи алгоритмів розпізнавання стану фурмы наведено на малюнках 10−13.

Час продувки мин: сек.

Малюнок 10(а) — Обмірювані параметри продувки [pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 10(б) — Розрахункові параметри стану фурмы.

[pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 11(а) — Обмірювані параметри продувки [pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 11(б) — Обмірювані параметри стану фурмы.

[pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 12(а) — Обмірювані параметри продувки [pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 12(б) — Розрахункові параметри стану фурмы.

[pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 13(а) — Обмірювані параметри продувки [pic].

Час продувки мин: сек.

Малюнок 13(б) — Розрахункові параметри стану фурмы.

3 ТЕХНІЧНА СТРУКТУРА АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ СБОРА, ОБРОБКИ И.

ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ НА УПСА.

3.1 Загальна технічна структура АСУ ТП УПСА.

3.1.1 Обгрунтування й стисла характеристика основних рішень щодо функціональної і забезпечує частинам АСУ ТП УПСА.

3.1.1.1 АСУ ТП УПСА розробляється з метою забезпечення оперативного контролю над ходом процесу обробки сталі у ковші інертним газом, оперативного надати інформацію технологічного персоналу на посадах управління УПСА, архівування інформації про судовий процес обробки стали УПСА, формування звітних документів і майже підготовки інформації для ретроспективного аналізу ходу процесу обробки сталі у ковші на УПСА.

Технічно АСУ ТП має дворівневу ієрархічну структуру (малюнок 14). До складу нижнього рівня ієрархії входить підсистема «Параметри », реалізована з урахуванням программируемого контролера КТС ЛИУС-2 і призначена для збору інформації про перебіг процесу обробки стали УПСА (миттєвий витрати на продувку, тиск на фурме, стан клапана подачі газу та контрольне становище фурмы (реперні точки), сигнали зливу на печах, стан вагового устаткування (живильники, затвори) і поточний вагу сипучих по весо-дозаторам, поточний стан фурмы, ознака розливання і безліч розлитої на МБЛЗ №№ 1 і 2 стали), попередньої обробітку грунту і передачі на верхній уровень.

До складу верхнього рівня входять підсистеми «Диспетчер «і «Обробка », реалізовані з урахуванням самого персонального комп’ютера типу IBM PC 486DX.

Малюнок 14 — Існуюча структура технічних засобів АСУ ТП УПСА Підсистема «Диспетчер «варта прийому інформації від підсистеми «Параметри », клавіатур ВТА-2000 на посадах управління УПСА №№ 1 і 2, обробки отриманої інформації, формування та видачі на екрани ВТА-2000 на посадах управління УПСА №№ 1 і 2 відеограм, архівування прийнятої информации.

Підсистема «Обробка «варта ретроспективної обробки архівної інформації, формування звітних документів, уявлення інформації про перебіг обробки стали УПСА в графічному виде.

Технічна зв’язок між рівнем — асинхронна послідовна по прерываниям.

3.1.1.2 Опис загальних принципів функціонування АСУ ТП УПСА.

Робота АСУ ТП УПСА що з технологічним устаткуванням дає можливість реалізовувати часі функції оперативного контролю технологічних параметрів процесу стану, їх відображення на посадах управління УПСА, видачі рекомендацій оперативному персоналу.

АСУ ТП УПСА функціонує в информационно-советующем режимі, з оперативним поданням інформації та покликаних унеможливлювати повідомлень на екранах ВТА-2000, мінімуму операцій ручного ввода.

Підсистема нижнього рівня «Параметри «обеспечивает:

. збирати інформацію про перебіг процесу на УПСА, первинну обробку, пересилку на верхній уровень;

. прийом із зовнішнього (стосовно АСУ ТП УПСА) подсистемы.

" Електрика «інформації про зливі на печах № 1 і № 2 і пересилку на верхній уровень;

. прийом із зовнішнього (стосовно АСУ ТП УПСА) підсистеми «МБЛЗ «інформації силу-силенну розлитої сталі та пересилку на верхній уровень;

. прийом із зовнішнього (стосовно АСУ ТП УПСА) підсистеми «Сталь «інформації про хімічний склад і температурі сталі у ковші, пересилку на верхній уровень.

Підсистема верхнього рівня «Диспетчер «обеспечивает:

. прийом інформації з підсистеми «Параметри », обробку, обчислення розрахункових параметров;

. прийом інформації з клавіатур ВТА-2000 на посадах управління УПСА, обробку отриманої информации;

. формування відеограм та виведення їх у екрани ВТА-2000 на посадах управління УПСА, і навіть на вимогу і екран ПК, у якому реалізований верхній уровень.

Підсистема верхнього рівня «Обробка «обеспечивает:

. виділення необхідної інформації з файла бази данных;

. формування документів: паспорт, протокол, графічний протокол, графіки параметрів продувки для заданої обработки;

. формування довідок по витраті феросплавів і інертного газу на.

УПСА за поставлене проміжок времени.

3.1.1.3 Користувачами системи зокрема оперативного контролю ходу процесу обробки сталі у ковші є оперативний персонал УПСА. У частині формування документів і майже аналізу ходу обробки стали УСПА — інженер по супроводу АСУ ТП УПСА, майстер УПСА.

3.1.1.4 Сумісність АСУ ТП УПСА з АСУ інших рівнів та інших функціональних призначень. АСУ ТП УПСА однобічно пов’язані з підсистемою «Сталь «прийому температури та хімічного аналізу, які стосуються УПСА, з підсистемою «МБЛЗ «прийому даних про ознаці розливання і вазі розлитої стали МБЛЗ №№ 1и 2 і підсистема «Електрика «прийому інформації про зливі на печі №№ 1 і 2.

3.1.2 Призначення АСУ ТП УПСА.

АСУ ТП варта автоматизації функцій оперативного контролю та управління технологічним процесом обробки сталі у ковші на УПСА з з підвищення якості обробки на установці, що дозволяє зниження шлюбу з поверховим дефектів при розливанні на МБЛЗ, зниження витрати фурм на продувку.

АСУ ТП УПСА реалізує такі функции:

. інформаційні функции:

. контроль технологічних параметров;

. контроль стану оборудования;

. надання інформації технологічного персоналу;

. формування та печатку дисконтних документов;

. управляючі функции:

. видача оперативному технологічного персоналу рекомендацій із управління (станом фурмы).

3.1.3 Опис параметрів, що використовуються у АСУ ТП УПСА.

1. Номер УПСА — класифікується за двозначним номером повідомлення з подсистемы.

" Параметри ", або за номера порту, від якого надійшла информация.

Формат: #.

2. Номер печі - з підсистеми «Параметри », або береться з параметра 8.

Формат: #.

3. Номер плавки — з підсистеми «Параметри », або береться з параметра.

8. Формат: # # # #.

4. Код марки стали — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА.

Формат: # #.

5. Марка стали — читається з файла-марочника для введеного параметра.

" Код марки ". Формат: # # # # # # # # # #.

6. Маса Al — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА. Формат: # # #.

7. Маса коксу — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА.

Формат: # # #.

8. Номер плавки в форматі X X X X X: старша цифра — номер печі (п.2), інші чотири — номер плавки (п.3) — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА, або формується по значенням параметрів 2 і 3.

Формат: # # # # #.

9. Дата обробки плавки (початок обробки плавки).

Формат: # # / # # / # #.

10. поточна дата — внутрішній параметр. Формат: # # / # # / # #.

11. Поточне час — внутрішній параметр. Формат: # #: # #.

12. Час початку обробки плавки — внутрішній параметр, формується у разі виникнення ситуації «початок обробки плавки » .

Формат: # #: # #.

13. Час закінчення обробки плавки — внутрішній параметр, формується у процесі обробки плавки. Формат: # #: # #.

14. Тривалість обробки плавки — внутрішній параметр.

Формат: # #: # #.

15. загальна тривалість продувки плавки (сумарне час всіх продувок) — внутрішній параметр. Формат: # #: # #.

16. Поточне становище фурмы — з підсистеми «Параметри » .

Формат: #. #.

17. Контрольне становище фурмы (поза ковша, гору, низ ковша) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #.

18. Резерв.

19. Стан клапана подачі газу (відкритий — закритий) — з подсистемы.

" Параметри ". Формат: #.

20. тиск перед фурмой — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. #.

21. Миттєвий витрати газу — з підсистеми «Параметри » .

Формат: # #. #.

22. Інтегральний витрати газу на продувку (сума интграьных раходов за всі продувкам). Формат: # #. #.

23. Середній миттєвий витрати за продувку — розрахунковий параметр.

Формат: # #. #.

24. Резерв.

25. Табельний номер оператора — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА.

Формат: # # # #.

26. Номер бригади — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА. Формат: #.

27. Ознака початку продувки (фактично) — розрахунковий (1 — продування, 0- немає продувки). Формат: #.

28. Час початку поточної продувки — розрахунковий параметр, формується і при отриманні сигналу «клапан подачі газу відкритий » .

Формат: # #: # #.

29. тривалість поточної продувки — розрахунковий параметр.

Формат: # #: # #.

30. Інтегральний витрати газу на поточної продувке — розрахунковий параметр.

Формат: # #. #.

31. Середній миттєвий витрати за поточну продувку — розрахунковий параметр. Формат: # #. #.

32. Ознака розливання на МБЛЗ № 1- постачається з підсистеми «Параметри » .

Формат: #.

33. Резерв.

34. Маса розлитого на МБЛЗ № 1 металу — з підсистеми «Параметри » .

Формат: # # #. #.

35. Тривалість розливання на МБЛЗ № 1 — розрахунковий параметр.

Формат: # #: # #.

36. Маса розлитого на МБЛЗ № 2 металу — з підсистеми «Параметри » .

Формат: # # #. #.

37. Тривалість розливання на МБЛЗ № 2 — розрахунковий параметр. Формат:

# #: # #.

38. Призначення плавки (МБЛЗ — 0, склад -1) — з ВТА-2000 на посадах управління УПСА. Формат: #.

39. Ознака розливання на МБЛЗ № 2 — постачається з підсистеми «Параметри » .

Формат: #.

Параметри, пов’язані з дозуванням сыпучих.

Індекс номери РБ:

1 — РБ1, 2 — РБ2, 3 — РБ3, 4 — РБ4; 5 — РБ5, 6 — РБ6.

40. Код матеріалу в РБ (i) зі списку: 1 — ФС65, 2 — ФС75, 3 — SiMn, 4 -.

ФХ, 5 — ФХУ, 7 — шпат, 8 — січка — з ВТА-2000 на посадах управления.

УПСА. Формат: #.

41. Вигляд матеріалу в РБ (i) — завантажується з довідкового файла за значенням п. 40. Формат: # # # # # # #.

42. Кількість матеріалу зі РБ (i) накопичене в ВД (РБ1 і РБ2 — в ВД1,.

РБ3 і РБ4 — в ВД2, РБ5 і РБ6 — в ВД3) — розраховується за п. 49 і п. 45. Формат: # # #.

43. Разова віддача сипучих з РБ (i), нагромаджених ВД в ківш (РБ1 і РБ2.

— з ВД1, РБ3 і РБ4 — ВД2, РБ5 і РБ6 — з ВД3) — розраховується за п. 49 і п. 45. Формат: # # #.

44. Повний (нині) витрата сипучих з РБ (i) відданих під час ківш — розрахунковий параметр. Формат: # # # #.

45. Стан питателя РБ (i) (вкл. — викл.) — з підсистеми «Параметри » .

Формат: #.

46. Резерв.

47. Куди розгорнуто фурма (0 — в касету, 1 — в ківш). Формат: #.

Індекс номери ВД.

1 — ВД1, 2 — ВД2, 3 — ВД3.

48. Стан затвора ВД (i) (одкр. — закр.) — з підсистеми «Параметри » .

Формат: #.

49. Поточний вагу матеріалу в ВД (i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #.

# #.

50. Резерв.

51. Якість управління (за результатами обробки — після завершення) — розрахунковий параметр. Формат: # #.

52. Резерв.

53. Ознака те, що було порушення (1 — віддача сипучих при опущеної фурме, 2 — продування з заметалленной фурмой, 3 — продування з вкороченій фурмой), тобто, було всі ці події хоча разів у протягом обробки плавки — розрахунковий параметр. Формат: #.

54. Ознака те, що має місце (нині) порушення — розрахунковий параметр. Формат: #.

55. Ознака зливу на печі № 1 — з підсистеми «Параметри ». Формат: #.

56. Ознака зливу на печі № 2 — з підсистеми «Параметри ». Формат: #.

57. Резерв.

Параметри химанализа.

Номер аналізованого химанализа.

DSP — останній непорожній з печи.

MIN — нижню межу химсостава.

MAX — верхня межа химсостава.

DELTA — невлучення в діапазон по химсоставу.

FST — перший химанализ на УПСА.

LAST — останній отриманий хімічний склад на УПСА.

DSP1, DSP2 — химанализ, прив’язаний до печи.

LAST1, LAST2 — химанализ, прив’язаний до УПСА.

58. Час отримання химанализа ((і) — з підсистеми «Параметри ». Формат:

# #: # #.

59. код проби химанализа К (i) з — підсистеми «Параметри » .

Формат: # #.

60. [C](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

61. [Mn](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

62. [Si](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

63. [P](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

64. [S](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

65. [Cr](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

66. [Ni](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

67. [Cu](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

68. [Al](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

69. [Mo](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

70. [B](i) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #. # #.

71. Номер плавки химанализа. Формат: # # # # #.

Параметри температуры.

Номер аналізованого замера.

DSP — останній непорожній з печи.

MIN — нижню межу по температуре.

MAX — верхня межа по температуре.

DELTA — невлучення в діапазон по температуре.

FST — перший завмер температури на УПСА.

LAST — останній завмер температури на УПСА.

DSP1, DSP2 — температура, прив’язана до печи.

LAST1, LAST2 — температура, прив’язана до УПСА.

72. Час виміру температури ((і) — з підсистеми «Параметри ». Формат: #.

#: # #.

73. Температура стали T (i) — з підсистеми «Параметри » .

Формат: # # # #.

74. Резерв.

75. % заметалливания фурмы — розрахунковий параметр. Формат: # #.

76. Скорочення фурмы — розрахунковий параметр. Формат: #. #.

77. Глибина занурення фурма — розрахунковий параметр. Формат: #. #.

4 ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ У АСУ ТП УПСА.

У АСУ ТП УПСА відображення інформації ввозяться вигляді екранних форм і більшістю друкованих документів, що відбивають комплексну інформацію про перебіг обробки металу у ковші. Ретроспективна обробка архівної інформації, формування звітних документів і майже надання інформації про перебіг обробки стали УПСА в графічному вигляді, здійснюється за засобам підсистеми «Обробка ». На малюнках 15−19 представлені паспорт і графічні протоколи обробки плавки.

Формування відеограм та виведення їх у екрани ВТА-2000 на посадах управління УПСА, і навіть на вимогу і екран ПК забезпечує підсистема «Параметри ». Відеограми, зображені на малюнках 20−25, дозволять аналізувати динаміку процесу доведення сталі з хімічної складу в ковші та спробу виробити оптимальні управлінські решения.

Паспорт обробки плавки Плавка # # # # # УПСА # Марка стали # # # # # # # # # # Дата обробки # # / # # / # # Тривалість продувки, мин.

#. # # Початок обробки # #: # #: # # Середній витрати, м3/ч.

#. # # Закінчення обробки # #: # #: # # Інтегральний витрати, м3 #. # # Т до обробки # # # # Т після обробки # # # # Зауваження по Т # # # #.

Продувки Початок продувки # #: # #: # # Тривалість # #: # #: # # Середній витрата, м3/ч # #. # # Загальний витрата, м3 # #. # #.

Феросплави | |РБ1 |РБ2 |РБ3 |РБ4 |РБ5 |РБ6 | |Матеріал |# # # # #|# # # # #|# # # # #|# # # # #|# # # # #|# # # # #| |У |# # # # |# # # # |# # # # |# # # # |# # # # |# # # # |.

Химанализ |# #: # |# # # |#. # # |#. # # |#. # # |#. # # |#. # # |#. # # | |# | |# |# |# |# |# |# |.

Зауваження по химсоставу і технолгии.

# # # # # # # # # # # # продування з заметалленной фурмой.

Малюнок 15 — Паспорт обробки плавки.

|Рису| |нок | |16 -| |Граф| |ики | |пара| |метр| |вв | |прод| |увки|.

|Рисун| |прибл 17| |- | |Графи| |чески| |і | |прото| |кіл |.

|Рисун| |прибл 18| |- | |Графи| |кі | |дозир| |овани| |я |.

|Время |Повідомлення |Значення | |12:06:41 |Номер плавки з останнього химанализа з печі № 1 |12 874 | |12:06:42 |Стан клапана подачі газу |Відкритий | |12:06:47 |Миттєвий витрати, м3/ч |45 | |12:06:50 |Разова віддача феросплавів в ківш з РБ1, кг |450 | |12:07:00 |Тиск перед фурмой, атм |4.52 | |12:07:00 |Стан клапана подачі газу |Закрито | |12:07:21 |Код матеріалу в РБ3, кг |SiMn | |12:07:25 |Разова віддача феросплавів в ківш з РБ3, кг |100 | |12:07:32 |Стан клапана подачі газу |Відкритий | |12:07:35 |Миттєвий витрати газу, м3/ч |45 | |12:07:45 |Тиск перед фурмой, атм |4.52 | |12:17:30 |Стан клапана подачі газу |Закрито | |12:17:36 |Код матеріалу в РБ4, кг |CaF2 | |12:17:37 |Разова віддача феросплавів в ківш з РБ4, кг |100 | |12:17:40 |Код матеріалу в РБ5, кг |Січка | |12:17:41 |Разова віддача феросплавів в ківш з РБ5, кг |200 | |12:17:50 |Стан клапана подачі газу |Відкритий | |12:17:52 |Миттєвий витрати, м3/ч |45 | |12:27:55 |Тиск перед фурмой, атм |4.52 | |12:27:55 |Стан клапана подачі газу |Закрито |.

Малюнок 19 — Протокол обробки плавки.

[pic].

Малюнок 20 — Видеограмма Ф1. «Параметри продувки».

[pic].

Малюнок 21 — Видеограмма Ф2. «Введення данных».

[pic].

Малюнок 22 — Видеограмма Ф3. «Введення марки стали».

[pic].

Малюнок 23 — Видеограмма Ф4. «Ферросплавы».

[pic].

Малюнок 24 — Видеограмма Ф5. «Начальник смены».

[pic].

Малюнок 25 — Видеограмма Ф6. «Стан оборудования».

5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТЬ.

У цьому дипломному проекті розглядається автоматизовану систему збору, оброблення і відображення інформації при позапічної обробці стали УПСА, яким пропонується впровадити у ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК «без технічної зупинки. Автоматизована система є дублюючої, то є устаткування, що застосовувалося в доти, не ліквідується, і навіть бере участь у виробничому процессе.

Через війну впровадження автоматизованої системи може бути зменшеним питома витрата охолоджувачів, наслідком чого стане у себе економію матеріальних ресурсів, зменшує трудомісткість операцій працівниками цеху. Також зменшується кількість відходів виробництва та, як наслідок зменшується нього й залежить підвищується технологічний вихід годного.

При впровадженні автоматизованої системи збору, оброблення і відображення інформації при позапічної обробці стали УПСА наведено витрати, необхідних закупівлі, транспортування та її монтажа.

Витрати на монтують устаткування приймаються 5% від прейскурантной ціни (вартості придбання). Транспортно-заготівельні витрати приймаються в розмірі 8%. Відсоток амортизації становить 16%, оскільки автоматизована система передбачає термін службы.

Розрахунок вартості обладнання зроблений таблиці 7, де одночасно визначаються суми амортизаційних отчислений.

Таблиця 7 — Розрахунок вартості обладнання і амортизаційних відрахувань |Наименование|Кол|Стоимость |Затраты|Транспор|Первона|Амортизацио| | |иче|приобретения |на |тно-заго|чальная|нные | | |ств| |монтаж,|товитель|стоимос|отчисления | | |про | |крб. |ные |ть, | | | | | | |расходы,|руб. | | | | | | |крб. | | | | | |Количест|Сумма, |Количест|Сумма, | | | |у |крб. |у |крб. | |1 |2 |3 |4 |5 |6 | |1. Чугун переробний |1450.54|0.0523 |75.863 |0.0523 |75.863 | |твердий | | | | | | |Лом чавунний ЛЧИ |487.87 |0.0007 |0.342 |0.0007 |0.342 | |Лом чавунний 22А |325.06 |0.0066 |2.145 |0.0066 |2.145 | |Разом: | |0.0596 |78.35 |0.0596 |78.35 | |2. Феросплави: | | |Силікомарганець |9274.45|0.327 |30.327 |0.320 |29.678 | |1 |2 |3 |4 |5 |6 | |Феросиліцій ФС65 |5134.12|0.1 245 |63.92 |0.1 220 |62.636 | |Феросиліцій ФС75 |7047.86|0.453 |31.927 |0.444 |31.292 | |Алюміній |13 319.3|0.253 |33.698 |0.253 |33.698 | | |7 | | | | | |Разом: | |0.2 278 |159.872 |0.2 237 |157.304 | |3. Лом і відходи: | | |Лом сталевої 3А |497.682|0.933 347|464.51 |0.933 347|464.51 | |Лом сталевої 2А |485.890|0.144 029|69.982 |0.144 029|69.982 | |Лом сталевої 5А |374.87 |0.3 682|1.380 |0.3 682|1.380 | |Лом сталевої 3А пакет. |627.16 |0.452|0.283 |0.452|0.283 | |Скрап Cu |5514.69|0.12|0.066 |0.12|0.066 | |Скрап чавунний |2390.56|0.348|0.832 |0.348|0.832 | |Стружка від 15А |292.56 |0.167|0.049 |0.167|0.049 | |Відходи леговані |538.54 |0.3 204|1.725 |0.3 204|1.725 | |Разом металобрухту: | |1.85 241|538.828 |1.85 241|538.828 | |Разом металлошихты: | |1.167 621|777.050 |1.167 211|774.482 | |4. Шлюб: | | |Шлюб поверхнею |491.66 |0.6 046|2.973 |0.6 046|2.973 | |Шлюб 1-го переділу |494.00 |0.64|0.032 |0.64|0.032 | |Брак-скрап аварійний |321.854|0.1 602|0.516 |0.1 602|0.516 | |Разом шлюбу: | |0.7 712|3.520 |0.7 712|3.520 | |5. Відходи виробництва: | | |Обрезь |490.89 |0.24 521|12.037 |0.24 521|12.037 | |Окалина |54.757 |0.4 263|0.233 |0.3 410|0.187 | |Скрап |360.472|0.8 475|3.055 |0.678 |2.444 | |Пил електродна |15.530 |0.13 414|0.208 |0.13 414|0.208 | |Чад |- |0.109 236|0 |0.111 374|0 | |Разом відходів: | |0.159 909|15.533 |0.159 499|14.876 | |Разом шлюби й відходів: | |0.167 621|19.053 |0.167 211|18.396 | |Разом поставлено з відрахуванням | |1.0|757.997 |1.0|756.086 | |відходів: | | | | | | |6. Додаткові матеріали: | | |Окалина |53.573 |0.0014 |0.075 |0.0014 |0.075 | |Кокс металургійний |527.241|0.0386 |20.352 |0.0386 |20.352 | |Коксова пил |621.01 |0.004 |2.484 |0.004 |2.484 | |Вапняк |75.322 |0.3458 |26.046 |0.3458 |26.046 | |Разом додаткових | |0.3898 |48.957 |0.3898 |48.957 | |матеріалів: | | | | | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 | |7. Технологічне паливо| | | | | | |Газ природний, м3 |408.785|0.0787 |32.171 |0.0787 |32.171 | |Азот, м3 |0.242 |45.8 |11.084 |45.8 |11.084 | |Електроенергія, кВт*ч |261.82 |0.9908 |259.411 |0.9908 |259.411 | |Пара, Пкал |57.746 |0.0359 |2.073 |0.0359 |2.073 | |Стиснутий повітря, м3 |29.276 |0.2447 |7.164 |0.2447 |7.164 | |Вода технічна, м3 |144.3 |0.0173 |2.496 |0.0173 |2.496 | |Кисень, м3 |0.729 |36.8 |26.827 |36.8 |26.827 | |Разом: | |83.9674 |341.227 |83.9674 |341.227 | |Фонд з/пл. | | |75.111 | |75.111 | |Відрахування на соціальне |40% від | |30.044 | |30.044 | |страхування |фонду | | | | | | |зарплатню | | | | | |Амортизація | | |155.552 | |155.552 | |Погашення зносу змінного | | |3.237 | |3.237 | |устаткування | | | | | | |Електроди | | |174.659 | |174.659 | |Витрати на: ремонт | | |90.615 | |90.615 | |У т.ч. ремонтний фонд | | |(20.835)| |(20.835)| |Зміст основних | | |96.467 | |96.467 | |коштів | | | | | | |Рух вантажів | | |14.092 | |14.092 | |Різні витрати | | |22.941 | |22.941 | |У т.ч. охорона праці | | |(7.144) | |(7.144) | |Разом витрат за переділу| | |1810.899| |1808.988| |Общезаводские витрати | | |235.885 | |235.885 | |Втрати від шлюбу | | |0.087 | |0.087 | |Виробнича | | |2046.871| |2044.96 | |собівартість | | | | | |.

Впровадження автоматизованої системи збору, оброблення і відображення інформації на УПСА дасть змогу зменшити витрати феросплавів і применшити відходи виробництва з допомогою запровадження точнішого контролю у ході опрацювання стали в ковші з допомогою запровадження точнішого контролю у ході опрацювання сталі у ковші та її реалізації удосконалених програм розрахунку впроваджуються добавок. У результаті чого знизиться планова собівартість однієї тонни стали, й у ролі плану на звітний період можна буде потрапити запропонувати більш оптимальний варіант витрати присаживаемых в ківш добавок. Розроблена модель системи збору, оброблення і відображення інформації у впровадженні у реальні виробничі умови знизить витрата феросплавів на 3%, і навіть відходи виробництва як окалина, скрап — на 20%. З огляду на це сумарне зниження витрати феросплавів і відходів виробництва становитиме 0,41 і 0,2 562 т/т соответственно.

Постатейне зміна собівартості показано в таблиці .

Таблиця 9 — Зміна вартості феросплавів і відходів виробництва. |Найменування статьи|Количество за планом, т/т |Ціна, руб/т |Сума, крб.| |витрати | | | | |Феросплави: | | |Силікомарганець |0.327 — 0.981 = |9274.45 |29.678 | | |0.320 | | | |Феросиліцій ФС65 |0.1 245 — 0.374 = |5134.12 |62.636 | | |0.1 220 | | | |Феросиліцій ФС75 |0.452 — 0.136 = |7047.86 |31.292 | | |0.444 | | | |Відходи | | |виробництва: | | |Окалина |0.4 263 — 0.853 = |54.757 |0.187 | | |0.341 | | | |Скрап |0.8 475 — 0.1 695 = |360.472 |2.444 | | |0.678 | | |.

Отже, вартість феросплавів після запровадження автоматизованої системи становитиме 29.678 + 62.636 + 31.292 = 123.606 крб. замість існуючої, рівної 30.370 + 63.926 + 31.941 = 126.237 крб. (див. таблицю 8). Отже, зниження вартості розкиснення становитиме 126.237- 123.606 = 2.631 крб. Разом про те, у складі плану входить використання у раскислении і легировании алюмінію, але його витрати розроблена система вплине. Отже, внаслідок впровадження системи збирання й обробки інформації загальна вартість феросплавів становитиме 123.606 + 33.378 = 157.344 крб. замість 159.975 руб.

Cтоимость відходів виробництва після запровадження системи становитиме 0.187 + 2.444 = 2.631 крб. замість наявних 0.233 + 3.055 = 3.288 рублів. Отже, з урахуванням складових цю статтю компонентів, куди автоматизовану систему впливу не надає, загальне зниження вартості шлюби й відходів виробництва одно 19.054 — 18.397 = 0.657 рублів (див. таблицю 8).

Отже, виробнича собівартість з урахуванням амортизаційних відрахувань і від наведених даних, після запровадження автоматизованої системи становитиме 2044.96 руб/т. (див. таблицю 8).

Річний економічний ефект розраховується за формуле:

[pic] (11).

де С1 і С2 — собівартість 1 т стали відповідно доі після запровадження системи, руб.;

У — річний випуск металу, т/год;

[pic].

Термін окупності розробленої системи розраховується за формуле:

[pic] (12).

де До — капітальні вкладення систему, руб.;

[pic].

Економічні показники впровадження автоматизованої системи збору, оброблення і відображення інформації зведені в таблицю 10.

Таблиця 10 — Економічні показники впровадження АСУ збору, оброблення і відображення інформації на УПСА |Найменування статті |Показники до |Показники після | | |впровадження АСУ |впровадження АСУ | |Річний випуск металу, т |338 336 |338 336 | |Капітальні вкладення, крб. | |68 930 | |Амортизаційні відрахування, |155.552 |155.756 | |крб. | | | |Витрати феросплавів на 1 т |0.2 278 |0.2 237 | |стали, кг. | | | |Відходи виробництва, кг. |0.159 923 |0.157 361 | |Собівартість 1 т стали, |2046.871 |2044.96 | |руб/т | | | |Термін окупності, рік | |0.107 | |Річний економічний ефект,| |645 560.096 | |крб. | | |.

З огляду на вищеописане, можна дійти невтішного висновку доцільність запровадження у реальні виробничі умови розробленої у цьому дипломному проекті системы.

6 ОХОРОНА ПРАЦІ І ОТОЧУЮЧОЇ СРЕДЫ.

6.1 Аналіз умов праці в об'єкті проектирования.

6.1.1 Аналіз умов праці в УПСА в ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК «.

ЭСПЦ-2 розміщений у закритому будинку. Планування цеху відповідає послідовності вироблених технологічних операцій, у результаті виключається зустрічний рух сировини й готової продукції, це важливо для створення нормальних санітарно-гігієнічних умов та безпеки труда.

За виконання технологічних операцій працівником використовується устаткування, що з застосуванням електроструму високої напруги і інертних газів (азот/аргон). Експлуатація такого устаткування є відповідальної технологічної операцією, що потребує суворого виконання вимог безопасности.

До небезпечних і шкідливих чинників під час роботи оператора УПСА относятся:

— небезпека травмування майданчику під консольно-поворотным механізмом фурмы;

— травмування передавальної візком для установки бухти з алюмінієвої дротом при запасовке в трайб-аппарат;

— небезпека опіку: від шахти постановки касет з фурмами, у доборі проб металу і шлаку, при замере температури рідкого металу у ковші, від розплавленого металу чи шлаку при подрезке.

" цапа " ;

— висока яскравість розплавленого металу і шлака;

— теплове випромінювання розплавленого металу і шлака;

— загазованість довкілля при продувке металла;

— запиленість повітряної середовища при транспортуванні сипучих, завантаженні бункерів з феросплавами для коригування химсостава рідкого металу; випуску сталі та шлаку в твердому пролете;

— газові виділення під час роботи газових горілок і за сушінню футеровок ковшів і печи;

— високий рівень електромагнітних излучений;

— відлуння роботи різного технологічного оборудования.

Найбільшу небезпека в ЭСПЦ-2 представляють можливі вибухи при протікання різних процесів і багато устаткування, працюючого під високим напряжением.

Вибухи у цеху можуть спостерігатися за хорошого контакту металу і шлаку із жовтою водою; внаслідок бурхливого перебігу хімічних реакцій при продувке, раскислении і розливанні стали. Вибухи за хорошого контакту металу і шлаку із жовтою водою можуть відбуватися через витоку води з устрою охолодження фурмы. Також вибухи можуть викликати й феросплави, порушуючи рівновагу ванни. До заходів попередження вибухів ставляться: неприпустимість подачі розкислювачів в порожній ківш; сушіння ковшів; подача феросплавів невеликими дозами; здрібнення великих шматків ферросплавов.

Електросталеплавильний цех належить до приміщенням, особливо небезпечним в відношенні поразки електрострумом, устаткування розміщено на різної висоті та працює за високої температури навколишнього повітря і наявності пилу й газов.

Загальне електропостачання цеху здійснюється через цехову підстанцію. Усі підключення у ньому здійснюються з допомогою високовольтної апаратури, обслуговування якої має бути безпечним, оскільки напруга сягає 10 кВ, а сила струму до 100 А. Подача і розподіл електроенергії по споживачам всередині цеху здійснюється за кабелям, дротах, шинам. Кабелі покладені у спеціальних каналах, тунелях, трубах відкрито попід стінами. Токопровода в доступних для дотику місцях обгороджені сітками. Усі токоведущие частини машин закриті кожухами. Для захисту робочих від поразки струмом устаткування снабжено захисним заземленням (відповідно до ПУЭ- 86/96).

Інфрачервоне (теплове) випромінювання грає визначальну роль при формуванні мікроклімату в ЭСПЦ-2 і неабияк впливає несприятливе дію на організм трудящих. Значна площа, зайнята електросталеплавильним цехом, і нерівномірність розподілу джерел тепловыделения у ньому зумовлюють нерівномірний нагрівання повітря на різних його ділянках. Відповідно до СанПіН 2.2.4.548−96 підвищення повітря проти зовнішньої для гарячих цехів допускається не більше 5(С.

Оптимальні і допустимі величини температури, відносної вологості і швидкість руху повітря (відповідно до СанПіН 2.2.4.548−96) встановлюються для робочої зони виробничих приміщень із урахуванням избытков явного тепла, тяжкості виконуваної праці та сезонів року. Параметри мікроклімату робочої зони повинні відповідати нормам, переліченим в таблиці 11.

Таблиця 11 — Допустимі параметри мікроклімату у робітничій зоні виробничих приміщень ЭСПЦ-2. |Сезон року |Категорія робіт |Температура|Относительная |Швидкість | | | |повітря, (С|влажность |руху | | | | |повітря, % |повітря, | | | | | |м/с | |Холодний і |Легка I |20−23 |40−60 |?0.2 | |перехідний |Середньої тяжкості IIа |18−20 |40−60 |?0.2 | |періоди року |Середньої тяжкості IIб |17−19 |40−60 |?0.3 | | |Важка III |16−18 |40−60 |?0.3 | |Теплий период|Легкая I |22−25 |40−60 |?0.2 | |року |Середньої тяжкості IIа |21−25 |40−60 |?0.2 | | |Середньої тяжкості IIб |20−22 |40−60 |?0.4 | | |Важка III |18−21 |40−60 |?0.5 |.

Відомості про максимальної запорошеності і загазованості робочого позначка в ЭСПЦ-2 представлені у таблиці 12.

Таблиця 12 — Відомості про максимальної запиленості і загазованості робочого місця у ЭСПЦ-2. |Робоча |Обумовлений |Количество|ПДК, |Максимальная|Средняя з | |місце |речовина |замерных |мг/м3 |концентрация|всех проб, | | | |проб | |, мг/м3 |мг/м3 | |Випуск, пост|Пыль |2 |4.0 |14.7 |13.7 | |управління | | | | | | |сталевозом | | | | | | | |Оксид Mn |2 |0.05 |0.2 |0.193 |.

Максимальна концентрація пилу й оксиду марганцю перевищує ГДК усім робочих місць цеху: в пічних прольотах печей № 1, 2; у кабіні крана на шихтовом дворі; на робочої майданчику шихтовщика; в бункерній відділенні; на ділянці ремонту ковшів; на пересувної разливочной майдані біля пульта управління; в пультах управління № 1, 4; в кабінах крана № 16, 24; посаді управління № 2; на робочої поверхні оброблювача поверхневих пороков.

Для відводу із приміщення який виділяється тепла, і навіть зниження концентрації пилу й газів у робочої зоні максимально використовується аерація: приточные і витяжні камери групуються і розміщуються поза виробничих площ, розташовуючись на антресолях, у вставках між прольотами. На сталеразливочном ділянці повітря подається в робочу зону в розквіті 3.5−5 метрів від статі. Швидкість повітря на прорізах для локалізації парів і газів становить 0.15−0.25 м/с при отсосе тепла.

Виробничий галасу цеху перевищує санітарних норм в твердому, разливочном прольотах та інших отделениях.

У результаті багатьох технологічних операцій на ЭСПЦ-2 створюються несприятливі умови для праці обслуговуючого персонала.

Під час обробки стали УПСА відбуваються різноманітні хімічні реакції, супроводжуваних освітою різних газів. Ці гази містять продукти вигоряння електродів, заліза, кремнезему, глинозему і інші елементи, і навіть різні испарения.

У цьому дипломному проекті розроблена автоматизовану систему збору, обробітку грунту і відображення інформації на УПСА, що дозволяє виробляти більш точний контролю над ходом позапічної обробки стали завдяки застосуванню спеціальних програм, тож алгоритмів, реалізованих у вигляді ЕОМ, що полегшує працю працівників (оператора УПСА).

Автоматизована система, розроблена у цьому дипломному проекті, полягає в використанні коштів обчислювальної техніки. Робота обслуговуючого персоналу виробляється сидячи, стоячи, чи пов’язані з ходьбою, не вимагає систематичного фізичної напруги і належить до категорії «легка ». Монотонна робота за комп’ютером викликає швидку стомлюваність людини, призводить до погіршення здоров’я підвищує витрата енергії від 60 до 100%. Працівники обчислювального центру (ПЦ) піддаються впливу шкідливих і найнебезпечніших чинників виробничої среды:

. небезпека поразки електричним струмом за хорошого контакту з токоведущими проводами, корпусами ЕОМ, які виявилися під напругою внаслідок пробою изоляции;

. електромагнітні поля;

. статична электричество;

. шум;

. несприятливі метеорологічні условия;

. недостатня освещенность;

. психоемоційний напруга зорового апарату з її появою скарг на незадоволеність роботою, головний біль і др.

Небезпечні й шкідливі чинники становить допустимих значень (СанПіН 2.2.2.542−96). Для зниження ризику захворювань у ПЦ дотримуються вимоги до параметрами мікроклімату та санітарним вимогам безпеки роботи з комп’ютером. Оптимальні параметри мікроклімату представлені у таблиці 13 згідно з СанПіН 2.2.2.548−96.

Досягнення нормативних параметрів передбачається кондиціювання повітря, що дозволяє досягти сталості температури, відносної вологості, рухливості і чистоти повітря. На підвищення надійності передбачається блокування кондиціонерів попарно по приточным і рециркуляционным воздуховодам, дублювання найважливіших елементів системи (вентиляційні агрегати, компресори, насоси) чи повністю кондиционеров.

Таблиця 13 — Оптимальні параметри мікроклімату ПЦ. |Сезон |Категорія |Температура|Относительная |Швидкість | | |робіт |повітря, (С|влажность |руху | | | | |повітря, % |повітря, | | | | | |м/с | |Холодний і |Легка Iа |20−23 |40−60 |(0.2 | |перехідний | | | | | |(температура | | | | | |повітря менше | | | | | |+10(С | | | | | |Теплий |Легка Iб |22−25 |40−60 |?0.3 | |(температура | | | | | |повітря більше | | | | | |+10© | | | | |.

Системи кондиціонування повітря мають устрою, щоб забезпечити автоматичне регулювання, контроль, блокування і дистанційне управління зі світловий сигналізацією. Подача охолодженого повітря до пристроям ЕОМ робиться з підпільного простору чи з воздуховодам, подсоединенным до пристроям ЕОМ. Приміщення ПЦ обладнано общеобменной вентиляцією відповідно до СНиП 2.04.05.-91*. Системи вентиляції й кондиціонування повітря оснащені пристроями для виброизоляции та від шуму, забезпечують допустимі рівні звукового тиску рівні звуку на робочих місць помешкань. Через використання обчислювальної техніки, передбачається захист від шуму й вібрації. Вібрація від зовнішніх впливів й досвід роботи обладнання приміщені, з частотою 25 гц має перевищувати амплітуди 0.1 мм, а рівень звуку не може бути більше 60 дБ. Вібруюче устаткування виноситися до приміщення з обмеженою кількістю обслуговуючого персоналу, використовуються перегородки з бетону, покриття статі демпфирующим покриттям. Стіни стелі виробничих приміщень, де встановлюються ЕОМ, телетайпные апарати і інше устаткування, що є джерелом шуму, облицьовані звукопоглощающим материалом.

У приміщеннях ПЦ передбачається змішане висвітлення: природне, і штучне відповідно до СНиП 23−05−95. Штучне висвітлення приміщеннях ПЦ здійснюється з допомогою люмінесцентних ламп ЛБ-80 в світильниках загального освітлення: світильники розташовуються над робітниками поверхнями в шаховому порядку. Освітлювальні установки забезпечують рівномірну освітленість з допомогою відображеного і розсіяного светораспределения. Щоб не допустити відблисків відображення екранами від світильників загального освітлення застосовуються спеціальні антибликовые сітки і фільтри для екранів, захисні козирки. Джерела світла стосовно робочому місцю розташовані в такий спосіб, аби внеможливити влучення правді в очі прямого світла. Захисний кут арматури У цих джерел може бути не менш 30(.

Для захисту від статичного електрики помешкань ПЦ використовують нейтралізатори і зволожувачі, а поли мають антистатическое покрытие.

Розміщення приміщень у ПЦ здійснюють за принципом однорідності видів виконуваних робіт. З метою оптимізації умов праці працівників ПЦ встановлюють видеотерминалы помешкань, суміжні ізольовані від приміщень із печатающими пристроями і гнучкими дисками.

Дверні проходи внутрішніх приміщень ПЦ виконують без порогів. При різних рівнях статі сусідніх приміщень у місцях переходу влаштовані похилі площині. Робітники місця з дисплеями розташовуються між собою на відстані щонайменше 1.5 м. Організація робочих місць у ПЦ складає основі нових біомеханічних вимог. Конструкція робочої меблів (стволи, стільці чи хреста) забезпечує можливість індивідуальної регулювання відповідно зростанню робочого і вільного створення зручною позы.

Розроблена даному дипломному проекті автоматизовану систему збору, обробітку грунту і відображення інформації дозволить полегшити працю працівників з допомогою автоматизації частини ручний та розумової работы.

6.2 Заходи з безпеки праці при експлуатації УПСА.

Установка продувки стали азотом/аргоном варта продувки газоподібним азотом/аргоном і коригування за хімічним складом сталі у ковші. Експлуатація устаткування, що з використанням інертних газів, є відповідальної технологічної операцією, що вимагає суворого виконання правил безопасности.

Для безпеки праці при експлуатації УПСА розроблено такі заходи: застосування захисних огороджень, організація пішохідних переходів, застосування звукових сигналів на своєму шляху сталевозов і шлаковозов, аспірація, кондиціювання повітря, організація общеобменной і реконструкція місцевої вентиляції; застосування пиловловників і фильтров.

Установка устаткування ключ-биркой керувати, і ключ-биркой на управління електромережею, місця зберігання ключ-бирок — пульти управління електропечей № 1,2.

Установки продувки рідкого металу азотом/аргоном обладнані пускозапірної арматурою трубопроводів азота/аргона, засобами сигналізації і связи.

Тиск азоту в азотопроводах до початку продувки має не нижче мінімально припустимого (6 кг/см2).

У цеху організовано питне водопостачання: 4−5 літрів підсоленої (Na+, Ka+ необхідні солі) води на зміну одну людину. Максимальне видалення питних точок від робочих місць — 75 метров.

Електроустаткування у приміщенні вибрано відповідно до класифікацією приміщень по небезпеки поразки електричним струмом і з класифікації устаткування за способом захисту человека.

До заходів із електробезпеки относятся:

. недоступне розташування токоведущих частей;

. надійна изоляция;

. застосування малого напряжения;

. використання блокировок;

. використовувати системи захисного отключения;

. заземлення (опір заземлення вбирається у 4 Ом);

. зануление электрозащитных пристосувань і другое.

Заходи з захисту шкідливих речовин: автоматизація та комплексна механізація процес, що супроводжуються шкідливими выделениями.

Методи захисту від шумових впливів передбачають звукоізоляцію, звукопоглинання, екранування джерел. Гучний устаткування концентрується щодо одного відділенні, стіни звукоизолированы. Для ефекту звукопоглощения використовують акминит і гипс.

Захист від електромагнітних полів служить герметизація агрегатів, экранирующие устрою, захисне устаткування, електротехнічні устройства.

Заходи з нормалізації мікроклімату, захисту від теплових воздействий:

. герметизація оборудования;

. дистанційне управління процессами;

. екранування джерел излучение;

. раціональні режими праці та отдыха.

За технологією обробки стали УПСА потрібно контролювати температуру металу. Однією з основних засобів захисту від теплоизлучения є теплозащитный экран.

Теплозахисні екрани застосовують для локалізації джерел променистої теплоти на робочих місць і знижуючи температуру поверхонь, оточуючих робоче місце. Температура зовнішньої поверхні екрана, відповідно до ГОСТу 12.4.123−83*, ССБТ має перевищувати 45(С (318 К).

Необхідність застосування захисного теплового екрана випливає з фактичної інтенсивності теплового потоку q робочому місці. Інтенсивність теплового потоку розраховується за формуле:

[pic] (13).

де F — площа випромінюючої поверхні, м2;

Т — температура випромінюючої поверхні, К;

L — відстань від центру випромінюючої поверхні до облучаемого об'єкта, м.

У разі випромінюючої поверхнею є дзеркало металла.

[pic].

Оскільки qдоп.?0.35 кВт/м2 (для організму), то фактична інтенсивність теплового потоку перевищує дозволене значення. Отже, необхідний теплозащитный екран. Розрахунок теплозащитного екранізування проводиться у разі нижчеподаній методике.

Температура ковша t1 = 127(C; температура повітря робочої зони t2 = 25(C; обшивка сталева, Е1 = 0.8; ступінь чорноти оточуючих огороджень Е2 = 0.82; температура поверхні екрана має перевищувати 45(С. Екран з алюмінію полірованого: Е3 = 0.07.

[pic].

1. Ступінь екранізування чи коефіцієнт зниження температуры:

[pic] (14).

2. Наведені коефіцієнти чорноти джерела і экрана:

[pic] (15).

3. Знаходимо ступінь зниження температури потока:

[pic] (16).

4. Кількість верств n определяется:

[pic] (17).

З розрахунку слід, що одношаровий екран із по-лірованого алюмінію забезпечує захист персоналу від теплового излучения.

6.3 Заходи з виробничої санитарии.

ТОВ «Сталь КМК «є комплексом технологічно пов’язаних між собою виробництв. Майданчик комбінату розташована на рівному високе місці, але за проектуванні комбінату поза обліком чинники шкідливого впливу виробництва на місто, між комбінатом і житловим масивом немає санітарного розриву. Цей недолік частково компенсується тим, що троянда вітрів спрямовано південний захід, у напрямі від житлового массива.

ЭСПЦ-2 побудований біля, віддаленій від житлового масиву, з урахуванням троянди вітрів. У административно-бытовом корпусі (АБК) перебувають дві робочі входу, кожному поверсі дві евакуаційних виходу. У цеху, у кожному суцільному прольоті розміщено дві евакуаційних виходу. З АБК цех повідомляється по пішохідної галереї, але у водночас підходи до АБК неблагоустроенны, озеленення території вироблено лише частково. У цеху постійно відбувається переміщення великої кількості сировини, напівфабрикатів, готової продукції і на відходів виробництва, що пов’язане із застосуванням різноманітних підйомно-транспортних коштів, як наслідок, наявністю безлічі складних транспортних розв’язок і перетинань вантажопотоків. Принаймні можливості ці перетину ліквідовані будівництвом естакад, тунелів, пішохідних галерей і доріжок. ЭСПЦ-2 повідомляється з трамвайними шляхами і міським автотранспортом по пішохідної галереї, розташованої вище нульової позначки. Трудящі доставляються до цеху міським громадським і відомчим транспортом предприятия.

Задля більшої природною вентиляції на повну стіну завантажувального прольоту виконані аераційні отвори. Задля більшої механічної вентиляції (СНиП 2.04.05−91*), кондиціювання та теплозащиты організований повітрообмін, аспірація від стендів ломки футерівки ковшів, вакуум-камер, тракту подачі сипучих; розміщення ділянки футерівки ковшів, вакуум-камер, устаткування МБЛЗ у приміщеннях; виконання постів управління у шаліі теплоизолированном виконанні; пристрій установок повітряного душирования зовнішнім повітрям з обробкою в кондиционере.

Відповідність природного освітлення СНиП 23−05−95 на робочих місць досягається пристроєм вікон та світлових ліхтарів в покрівлі будинку. Скла вікон та ліхтарів регулярно очищаються від пилу й кіптяви. Крім робочого висвітлення передбачено аварійне, чинне від незалежні джерела харчування при відключенні робочого напруги. Обладнання ГЕС і перекриття в цеху періодично білять чи забарвлюють в світлі тону. Для висвітлення головних прольотів основних відділень ЭСПЦ-2 у зв’язку з великий заввишки застосовують лампи ДРЛ, що застосовуються й у допоміжних прольотах. Люмінесцентні лампи використовуються на посадах управління, в конторських, лабораторних приміщеннях; лампи розжарювання використовуються на посадах для висвітлення допоміжних виробничих майданчиків. У курних приміщеннях встановлюють світильники з емальованими відбивачами. Зовні будинку встановлено прожектори. Аварійне висвітлення здійснюється спеціально встановленими прожекторами.

Фактичні і предельно-допустимые рівні галасу зчинив на «ЭСПЦ-2 наведені у таблиці 14.

Таблиця 14 — Рівні галасу зчинив на умовах ЭСПЦ-2. |Рівень шуму |Рівні звукового тиску, дБА, в октавних шпальтах зі | | |среднегеометрическими частотами, гц. | |1997 |49,07 |719,63 | |1998 |49,23 |734,45 |.

У результаті відзначене зростання захворюваності на 10% у випадках і на 12% в днях. Цех за поширеністю займає 11 місце серед цехів комбината.

Причини заболеваемости:

1. Важкі умови праці та вплив токсичних веществ.

2. Плинність кадров.

3. Психоемоційні перегрузки.

4. Відсутність і дорожнеча препаратів лікування та профілактики профилактики.

5. Протяги в цехе.

Динаміка облікового виробничого травматизму приведено в таблиці 15.

Таблиця 15 — Динаміка облікового виробничого травматизму. |Печі сушіння феросплавів; |SO2, NO2, CO; | |Відділення ОНРС; |пил; | |Газоочищення за печами; |пил, SO2, NO2, CO, HF-газ; | |Аспірація бункерного прольоту; |пил; | |Ділянка шиберных затворів. |пил. |.

Для УПСА джерелом викидів шкідливі речовини є труба; число джерел викидів — 1; висота джерела викидів — 46 м; діаметр гирла труби — 1,4 м; газоочищення — ЦН-11; речовина, яким виробляється очищення — пил. Ступінь очищення — 99,9%.

Таблиця 18 — Викиди речовин на УПСА. |Викиди |г/с |мг/м3 |т/рік | |До очищення |769.17 |3900 |1415 | |Після очищення |1.54 |78 |2.8 |.

У ЭСПЦ-2 плануються такі заходи щодо скорочення забруднення атмосфери города:

1. Заміни завантаження на ФСВЗ (фільтрах) на БОСВ відділення безперервного розливу стали.

2. Будівництво газоочистки в ЭСПЦ-2. Ефект від будівництва залежить від скороченні викидів пилу на 1000 т/год.

Зменшення кількості шкідливі речовини, що викидаються у повітря в сталеплавильному виробництві, досягається використанням різних технологічних прийомів і пристроїв. Важливе значення має механізація ручних операцій. Для зниження шкідливих викидів передбачається: механізована завантаження шихти, підвісні бункера для сипучих матеріалів і феросплавів; автоматизовану систему для завантаження цих матеріалів тощо. п.

Отже, у вищеописаному розділі розглянуті умови праці робітників і пожежна безпеку ЭСПЦ-2, розроблено питання безпеки праці в УПСА мастеров-технологов за умов, характерних наявністю шкідливих чинників для електросталеплавильного виробництва, проведено аналіз забруднення довкілля викидами ТОВ «Сталь КМК » .

Розроблена автоматизовану систему збору, обробітку грунту і відображення інформації на УПСА сприяє полегшенню роботи технологічного персоналу, скорочення загального часу обробки стали установці, зменшенню шкідливих викидів у повітря з застосування спеціальних комп’ютерних програм, які виробляють автоматичний контролю над ходом ведення обробки металу на УПСА і завдяки ефективнішого використанню можливостей обчислювальної техники.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

У цьому дипломному проекті проведено вивчення діючої технології обробки сталі у ковші на установці продувки стали азотом (аргоном), при цьому особливу увагу звернуто на процес збору, оброблення і відображення информации.

Зазначена технологія й агрегат вивчені у складі ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК » .

Через війну проведених у дипломному проекті досліджень обгрунтоване следующее:

1) необхідність ретельного контролю первинної і відображуваної інформації на УПСА;

2) доцільність розробки загального алгоритму контролю та приватних алгоритмів, що застосовуються у окремих случаях.

Після завершення досліджень алгоритмів контролю з допомогою даних промислової експлуатації УПСА ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК «підтверджено їхню продуктивність й отримані результати, близькі до оптимальным.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ.

1. Бегеев А. М. Металургія стали. — М.: Металургія, 1988. — 502 з.: ил.

2. БЖД/ Під ред. Професори Бєлова С.В. — М.: Вищу школу, 1999.

3. Воскобійників В. Г., Кудрін В. А, Якушев А. М. Загальна металургія. -.

М.: Металургія, 1979. — 488 з.: ил.

4. Гігієнічні вимоги до видеодисплейным терміналам, персональним электронно-вычислительным машинам та організації праці: Санітарні правил і норми СанПіН 2.2.2.542−96. — М.: Інформаційновидавничий центр Госкомсанэпиднадзора Росії, 1996. — 64 с.

5. ГОСТ 12.0.003−74* (СП РЕВ 790−77). ССБТ. Небезпечні й шкідливі виробничі чинники. — М.: Видавництво стандартів, 1996. — 6 з. — УДК 389.6:658.382.3:006.354. Група Т58.

6. ГОСТ 19.005−85. Схеми алгоритмів і програм. Правила виконання. -.

М.: Видавництво стандартів, 1985 — 18 з. — УДК.

65.011.66:002:006.354. Група Т58.

7. Денисенко Г. Ф., Губіна З. И. Охорона навколишнього середовища у чорній металургії. — М.: Металургія, 1989. — 120 с.

8. Дядюнов О. Н., Онищенко Ю. О. Адаптивні системи збирання й передачі аналогової інформації. — М.: Машинобудування, 1988.

9. Іваненко В. Ф. Пультовщик електроплавильної печі. — М.: Металлургия,.

1987. — 168 с.

10. Інформаційна технологія. Комплекс стандартів, і керівних документів на автоматизовані системи. — М.: Видавництво стандартів, 1991. — 36 с.

11. Каппелини У., Константинидис А.Дж., Эмилиани П. Цифрові фільтри та їх застосування/ Пер. з анг. — М.: Энергоиздат, 1983.

12. Климовицкий М. Д., Копелович О. П. Автоматичний контроль і регулювання у чорній металургії. Довідник. — М.: Металлургия,.

1967. — 787 с.

13. Козлов П. Н., Чернов М. М., Нугаев Ш. Р. Автоматизована система.

КМК. Центральна система. Технічне завдання. — М.:

Союзспецавтоматика, 1977. — 410 з.: ил.

14. Кошелев А.Є., Сєров Ю.В. Нові кошти метрологічного забезпечення сталеплавильного виробництва// Бюлетень НТІ ЧМ. 1992.

— № 10. — с.3−28.

15. Липаев В. В. Налагодження систем управляючих алгоритмів реального часу. М.: Рад. Радіо, 1974.

16. Морозов О. Н. Сучасне виробництво сталі дугових печах. -.

Челябінськ: Металургія, 1987. — 175 з.: ил.

17. Охорона праці чорної металургії/ Під ред. Бринзина В. М. — М.:

Металургія, 1982. — 336 з.: ил.

18. Папандуполо И. К., Михневич Ю. Ф. Безперервна разливка стали. — М.:

Металургія, 1990. — 296 з.: ил.

19. Первинна обробка інформації з допомогою ЕОМ. Частина 1. Згладжування тимчасових послідовностей даних// Метод. указания.

20. Пирожников В. С. Автоматизація електросталеплавильного производства.

— М.: Металургія, 1985. — 184 с.

21. Правила пожежної безпеки підприємствам чорної металлургии.

ППБО 136−86. — М.: Металургія, 1987. — 128 с.

22. Ройтбурд Л. Н., Штец К. А. Організація і планування підприємств чорної металургії. — М.: Металургія, 1967. — 516 з.: ил.

23. Санітарні правил і норми. Фізичні чинники виробничої середовища. Гігієнічні вимоги до мікроклімату виробничих приміщень: СанПіН 2.2.4.548−96/ Госкомсанэпиднадзор Росії. — М.,.

1996.

24. Сєров Ю.О. Довідник. Метрологічне забезпечення технологічних процесів чорної металургії (Метрологія і інформатика). — М.:

Метрологія, 1993. — 352 з.: ил.

25. Симсарьян Р. А., Соловйов В.І., Кошелев А.Є. та інших. Автоматичний контроль температури рідкого металу із застосуванням занурених датчиків// Сталь, 1983. — № 8. — с.122−128.

26. Смирнов Н. В., Коган Л. Пожежна безпеку підприємств чорної металургії. Довідник. — М.: Металургія, 1989. — 432 с.

27. СНиП 2.04.05−91*. Опалення, вентиляція і кондиционирование/.

Держбуд Росії. — М.: ДП ЦПП, 2000. — 72 с.

28. СНиП 23−05−95. Природний і штучне висвітлення/ Минстрой.

Росії. — М.: ДП ЦПП, 1995. — 40 с.

29. СНиП 2.09.04−00. Адміністративні і побутові будинку. — М.: ЦИТП.

Держбуду Росії, 2000.

30. Довідник хімічного складу стали. — Новокузнецьк: ЛОТ КМК, 1992.

— 90 с.

31. Стрижко К. С. та інших. Безпека життєдіяльності в металургії. -.

М.: Металургія, 1996. — 416 с.

32. Технологічний проект 227 911.1П22А.047. Автоматизована систему управління технологічним процесом доведення сталі в ковше.

— Новокузнецьк, 1990.

33. Техно-рабочий проект модернізованої АСУ ТП УПСА в ЭСПЦ-2 КМК. -.

Новокузнецьк, 1997.

34. Халецкий І.М. Вентиляція і опалення заводів чорної металургії. -.

М.: Металургія, 1981. — 240 с.

35. Юзов О. В. Аналіз виробничо-господарської підприємств чорної металургії. — М.: Металургія, 1980. — 516 з.: ил.

36. Яценко О. К., Кого В. С. Методи оптимального управління сталеплавильными процесами. — М.: Машинобудування, 1988.

ДОДАТОК А.

Заходи при надзвичайних ситуациях.

Проектні рішення складаються з урахуванням СНиП 2.01.51−90. Для ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК «характерні наступні аварії техногенного характера:

. прогар днища сталеразливочного ковша при позапічної обробці стали;

. те що металу у стінку ковша вище чи рівні цапф;

. те що металу у стінку ковша нижчий за рівень цапф;

. прогар шлаковой чаші на самохідному шлаковозе;

. відключення електроенергії під час продувки;

. ушкодження трубопроводів з аргоном/азотом під час продувки;

. пожежа у приміщенні мікропроцесорної техники;

. прогар водоохлаждаемой крышки;

. пожежа на пульті управління УПСА.

Результат аварій, надзвичайних ситуацій залежить від оперативності дій на ліквідацію аварій, від освіченості робітників у цієї области.

До обслуговування установок позапічної обробки сталі та працювати з інертними газами допускаються сталевари, минулі спеціальне навчання за програмі, затвердженої головним сталеплавильщиком, і здали іспити, призначені розпорядженням за цехом. Всі роботи, пов’язані з експлуатацією установки продувки стали інертними газами, досліджують спецодягу, спецобуви і захисних засобах відповідно до належними нормами.

Для запобігання надзвичайних ситуацій до початку роботи з УПСА нужно:

1. Перевірити освітленість робочих мест.

2. Перевірити справність драбин, майданчиків, огороджень установки.

3. Перевірити наявність ключ-бирок на пультах управления.

4. Перевірити стан рукави підвода аргону до фурме, трубки, надійність і герметичність його соединения.

5. Перевірити стан фурмы і надійність кріплення її до каретке.

6. Перевірити наявність аргону у системі, справність запірної арматури і приладів контролю измерения.

7. Перевірити стан бункерів, наявність феросплавів та його влажность.

8. Перевірити справність звуковий і світловий сигнализаций.

9. Перевірити відсутність на шланг підвода азота/аргона до трубке.

10. При виявленні дефектів чи несправностей не розпочинаючи роботі доповісти про неї майстру МБЛЗ. До роботи приступити тільки після усунення неисправностей.

До кожного типу аварії розробляється план ліквідації аварії. Це зменшує руйнівні наслідки аварий.

Результат аварії залежить від оперативності дій зі від їхньої ліквідації від освіченості робітників у цієї области.

Впровадження АСУ призводить до полегшенню роботи технологічного персоналу на УПСА і дозволить вчасно оповістити робочих про аварии.

Таблиця А.1 — План ліквідації аварій на УПСА ЭСПЦ-2 ТОВ «Сталь КМК ». |Місце й ті види аварій |Відповідальні за |Заходи з порятунку| | |ліквідацію аварій |покупців, безліч устаткування | |1. Прогар днища |Сталевар УПСА, майстер |1. Видалити людей з | |сталеразливочного ковша|разливки, підручний |небезпечної зони; | |при позапічної обработке|сталевар |2. Припинити продувку;| | | | | | | |3. Підняти фурму; | | | |4. Наїхати сталевозом | | | |на аварійний приямок в | | | |раздаточном суцільному прольоті; | | | |5. Викликати майстра | | | |розливання; | | | |6. Якщо під час | | | |транспортування виник | | | |пожежа, розпочати | | | |гасінню; | | | |7. Викликати пожежну | | | |команду; | | | |8. Прибрати аварійний | | | |скрап. | |2. Відхід металу у |Сталевар УПСА, |Видалити людей; | |стінку ковша вище чи |підручний сталевара. |Викотити сталевоз в | |лише на рівні цапф. | |розливальний проліт; | | | |Викликати майстра | | | |розливання і чергових | | | |електриків, слюсарів. | |3. Відхід металу у |Сталевар УПСА, |Викотити сталевоз в | |стінку ковша нижче |підручний сталевара. |роздатковий чи | |рівня цапф. | |розливальний проліт (в | | | |залежність від його | | | |місцезнаходження у | | | |час аварії); | | | |Дати команду начальника поїзда | | | |крана по рації на | | | |зняття ковша зі | | | |сталевоза і наїзд на | | | |найближчий аварійний | | | |приямок; | | | |Викликати майстра | | | |розливання |.

———————————- (8).