礦熱爐控管一體系信息化系統(tǒng)

 

   一、關(guān)于礦熱爐控管一體系信息化系統(tǒng)應(yīng)用與推廣

 

   礦熱爐控管一體信息化系統(tǒng)，包括下列功能與相應(yīng)的子模塊：設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行特性和特性曲線在線監(jiān)測(cè)；冶煉生產(chǎn)參數(shù)與冶煉工藝參數(shù)在線監(jiān)測(cè)及其選擇與控制；料批配量計(jì)算、稱量與管理；料場(chǎng)管理；生產(chǎn)成本分析統(tǒng)計(jì)與管理；冶煉生產(chǎn)電耗礦耗及回收率分析統(tǒng)計(jì)與管理；產(chǎn)品質(zhì)量分析統(tǒng)計(jì)與管理；渣量、渣結(jié)構(gòu)、渣成分分析統(tǒng)計(jì)與管理；以及上述各功能模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的回歸特性曲線或趨勢(shì)曲線。整個(gè)系統(tǒng)可以分割成下列幾個(gè)大單元，根據(jù)不同用戶的需求提供相應(yīng)的技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)；根據(jù)在線測(cè)試結(jié)果提供技術(shù)改造方案，技術(shù)改造裝備或系統(tǒng)；提供新的技術(shù)與新的裝備等。

 

   （一）礦熱爐冶煉生產(chǎn)過程運(yùn)行特性在線測(cè)試

 

     1、測(cè)試目的

 

    由于目前國(guó)內(nèi)礦熱爐參數(shù)設(shè)計(jì)沿用原蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，近年引入一些西方技術(shù)但也基本照抄照搬，而國(guó)內(nèi)鐵合金冶煉電爐由于入爐況料成分比較復(fù)雜，各地電網(wǎng)的電能質(zhì)量差別很大，特別是西南地區(qū)鐵合金冶煉電爐多數(shù)由小水電供電為主，加上設(shè)備陳舊與落后，鐵合金冶煉技術(shù)粗放，導(dǎo)致鐵合金生產(chǎn)電耗礦耗高回收率低，生產(chǎn)不穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益偏低，因此通過對(duì)礦熱爐冶煉生產(chǎn)過程運(yùn)行特性在線測(cè)試，可以確定：

 

    （1）變壓器與短網(wǎng)運(yùn)行特性，特別是電爐變壓器和短網(wǎng)的負(fù)載損耗和電壓損失；變壓器短路阻抗、短網(wǎng)阻抗以及變壓器過載倍數(shù)對(duì)冶煉過程的影響；變壓器二次電壓調(diào)壓方式以及各擋位二次電壓值的選擇；變壓器運(yùn)行特性及其性能的局限性等。

 

    （2）通過測(cè)試以及數(shù)據(jù)綜合分析及計(jì)算機(jī)仿真，確定礦熱爐幾何參數(shù)是否合理；確定電極電流密度、單位面積功率密度、極心園單位面積功率密度、爐膛單位面積和單位體積功率密度等冶煉參數(shù)是否合理；確定礦熱爐運(yùn)行電氣參數(shù)與礦熱爐的幾何參數(shù)和冶煉參數(shù)是否匹配；確定冶煉參數(shù)、冶煉操作規(guī)范；提供礦熱爐技術(shù)改造方案。

 

      2、測(cè)試方法

 

   工業(yè)計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測(cè)，其結(jié)果用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值分析統(tǒng)計(jì)與回歸，進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析與計(jì)算。

 

      3、測(cè)試收費(fèi)  10萬元以及2人的差旅費(fèi)

 

 

 

    （二）礦熱爐電爐變壓器參數(shù)以及礦熱爐幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算

 

      目的：用計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算，可以

 

   1、優(yōu)化電爐變壓器參數(shù)

 

（1）額定容量分析與確定

 

（2）過載倍數(shù)的選擇與確定

 

（3）冶煉電壓分析以及二次電壓調(diào)壓方式、擋位以及各檔位的電壓值的選擇與確定

 

（4）電爐內(nèi)阻抗、短路阻抗的選擇與確定

 

（5）絕緣結(jié)構(gòu)及大電流條件下的磁屏蔽

 

（6）匝電壓的選擇以及電爐變壓器的銅鐵（矽鋼片）比

 

   2、優(yōu)化礦熱爐幾何參數(shù)

 

  （1）分析不同產(chǎn)品的能量需求

 

  （2）分析電極及短網(wǎng)綜合阻抗、電極的電流密度（面電流密度及線電流密度）和單位面積功率，以確定電極直徑

 

  （3）分析計(jì)算操作電抗、埋弧弧光半徑、弧區(qū)輻射能量與對(duì)流能量比值及單位面積功率確定極心園直徑

 

  （4）分析電流支路及其比值，電極間、電極與爐膛內(nèi)壁之間的電場(chǎng)強(qiáng)度及其比值，爐膛單位面積及單位體積功率密度與極心園單位面積功率的匹配值等，確定爐膛直徑和爐膛深度。

 

收費(fèi)：包括各數(shù)值計(jì)算分析費(fèi)用，計(jì)算仿真費(fèi)用共10萬元。

 

 

 

 

 

  （三）鐵合金生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)

 

1．服務(wù)項(xiàng)目

 

（1）鐵合金生產(chǎn)過程工業(yè)計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測(cè)

 

（2）鐵合金生產(chǎn)過程冶煉參數(shù)的選擇與控制

 

（3）鐵合金生產(chǎn)過程爐面操作規(guī)范

 

（4）鐵合金生產(chǎn)過程入爐錳礦結(jié)構(gòu)分析，產(chǎn)品化學(xué)成分分析，渣量、渣結(jié)構(gòu)分析

 

（5）鐵合金生產(chǎn)料批計(jì)算規(guī)范

 

（6）技術(shù)培訓(xùn)

 

2．技術(shù)服務(wù)成果

 

（1）鐵合金生產(chǎn)電爐運(yùn)行特性技術(shù)報(bào)告

 

（2）鐵合金生產(chǎn)冶煉參數(shù)的確定與控制策略

 

（3）鐵合金生產(chǎn)爐面操作規(guī)范以及料批配量計(jì)算程序

 

（4）經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到在原有的基礎(chǔ)上每噸產(chǎn)品電耗降80~100Kwh，礦耗降低約3%

 

3．收費(fèi)：30萬元（相當(dāng)于兩個(gè)月產(chǎn)生的綜合經(jīng)濟(jì)效益）

 

 

 

（四）控管一體信息化系統(tǒng)

 

冶煉過程參數(shù)在線監(jiān)測(cè)功能

 

TKW-1控管一體機(jī)外部配置智能檢測(cè)單元。智能檢測(cè)單元檢測(cè)并處理冶煉過程的電力參數(shù)和工藝參數(shù)，實(shí)時(shí)地傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，工控機(jī)將建立一系列的電力和工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、短時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，并可以實(shí)時(shí)顯示這些冶煉過程參數(shù)，以便操作人員和工藝工程師在冶煉過程中按數(shù)據(jù)操作和監(jiān)控，同時(shí)也可以生成并打印各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和報(bào)表。

 

  系統(tǒng)可顯示的電力和冶煉參數(shù)有：

 

主要電力參數(shù)

 

1．一次和二次相電壓VA  VB  VC  Va   Vb  Vc

 

2．一次和二次線電壓VAB VBC VCA  Vab  Vbc  Vca

 

 

 

3．一次和二次電流   I1A  I1B  I1C  I1a  I1b  I1c

 

4．一次和二次側(cè)有功功率P1 及P1A P1B  P1C  ，P2及P2a  P2b  P2c

 

5．一次和二次側(cè)無功功率Q1   Q1A  Q1B  Q1C ，Q2   Q2a  Q2b  Q2c

 

6．一次和二次側(cè)（短網(wǎng)末端）的功率因數(shù)

 

COSΦ1  COSΦA(chǔ)  COSΦB  COSΦC

 

COSΦ2  COSΦ2a  COSΦ2b  COSΦ2c

 

7．1-31次諧波分量

 

8．操作電阻

 

 

 

 主要冶煉參數(shù)

 

1．爐料表面溫度及溫度分布

 

2．電極及周圍的爐料局部溫度

 

3．煙道中CO2含量；煙氣流量及溫度

 

4．爐殼及爐膛溫度

 

5．電極最佳工作端估值

 

6．爐料配量

 

7．產(chǎn)品成分

 

8．爐渣成分和堿度

 

 

 

控制功能

 

 TKW-1控管一體機(jī)與低壓補(bǔ)償系統(tǒng)構(gòu)成低壓補(bǔ)償自動(dòng)控制與冶煉過程操作指導(dǎo)控制一體化的監(jiān)控系統(tǒng)：

 

  1．系統(tǒng)從智能電力參數(shù)監(jiān)測(cè)單元讀取電力參數(shù)，控制電容補(bǔ)償裝置的自動(dòng)投切，其中可按COSΦ值設(shè)定的自動(dòng)投切，也可按各相電壓值設(shè)定的自動(dòng)投切。

 

  2．通過控制投切電容在冶煉過程控制冶煉電壓和冶煉功率。

 

  3．從智能電力參數(shù)的監(jiān)測(cè)單元讀取諧波參數(shù)，進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)耐肚锌刂啤?/p>

 

 

 

 TKW-1控管一體機(jī)獨(dú)立控制功能

 

  1．根據(jù)冶煉的要求以及電網(wǎng)一次電壓，自動(dòng)選擇冶煉電壓的擋位（適合于有載調(diào)壓開關(guān)的變壓器）

 

  2．手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行三相冶煉電壓和冶煉功率的控制與調(diào)節(jié)。

 

  3．電極最佳工作端估值控制與調(diào)節(jié)

 

  4．冶煉過程操作指導(dǎo)提示。