سيستم اتوماسيون فرآيند کوره‌ قوس الکتریکی

سیستم پايش ذوب کوره قوس الکتریکی با دریافت اطلاعات از سطح یک و همچنین فانکشن سطح سه پروسه تولید مذاب را دنبال می کند. همچنین در صورت نیاز میتواند فرامینی را به سطح یک جهت کنترل فرآیند تولید مذاب ارسال نماید. همچنین، این سیستم جهت ذخيره داده ها براي مدت زمان طولاني آنها را به سیستم سطح سه ارسال مي کند.راهبری اتوماتیک ذوب از دیگر ویژگیهای این محصول است.همچنین مدلهای متالوژیکی این سیستم تخمین دما ، آنالیز ذوب و آنالیز سرباره را انجام میدهند.

اهداف سيستم اتوماسيون سطح دو کوره قوس الکتريکی

سیستم سطح دو کوره‌ قوس الکتریکی، با در دست گرفتن کنترل شارژ مواد و انرژی در کوره و با استفاده از مدلهای تخمین آنالیز و دمای ذوب در بهینه سازی ایجاد سرباره‌ پفکی، کاهش آلودگی هوا، بهینه سازی مصرف انرژی و ارتقاء کیفیت محصول، کمک شایانی به اپراتور این واحد تولیدی می کند. این سیستم با اتکا به مدل های متالوژیکی و سیستم کنترل فرایند، اهداف زیر را دنبال می کند:
سیستم اتوماسیون سطح دو، با استفاده از راهکارهای زیر در افزایش تولید سرباره پفکی موثر خواهد بود:
  1. یکسان سازی روش ذوب گیری با استفاده از پروفایلهای استاتیک و مد اتوماتیک
  2. کنترل کامل سرباره(رسیدن به بازیسیته هدف و آنالیز سرباره هدف ) با استفاده از مد داینامیک کنترل کوره (اختیاری)
  3. تخمین وضعیت سرباره بر اساس هارمونیکهای فرکانسی جریان فازها
  4. محاسبه فلوی سرباره سازها بر اساس وضعیت هارمونیکها (اختیاری)
  5. تخمین آنالیز سرباره
دیگر ویژگی‌ها
  • کاهش سر و صدای کوره
  • افزایش بازدهی انرژی الکتریکی
  • کاهش فرسایش نسوزهای کوره
  • حفاظت از پانلهای خنک کننده بدنه و سقف کوره
  • حفاظت از مرکز نسوز در سقف کوره
  • کاهش مصرف انرژی الکتریکی با استفاده از انرژی سوختن کربن
  • کاهش مصرف الکترود
  • کاهش FeO سرباره
  • افزایش بازدهی DRI (به علت کاهش FeO سرباره)
  • کاهش میزان سرباره تولید شده
  • ارتقاء کیفیت فولاد در اثر خروج نا خالصیها از ذوب
  • کاهش زمان ذوب گیری
کلیه این عوامل، موجب افزایش تولید می شوند و به همین دلیل از سرباره پفکی به عنوان الفبای فولادسازی یاد می شود.

سیستم سطح دو، با ارسال وضعیت کاری کوره در شرایط مختلف برای سیستم اتوماسیون سطح یک مکش دود، باعث می شود کنترل اتوماتیک مکش دود به صورت بهینه و موثری انجام گیرد و دود حاصل از کارکرد کوره با مکش بهینه از سایت خارج شود.

کنترل انرژی مصرفی کوره:

  1. تنظیم دقیق میزان شارژ DRI بر اساس میزان مصرف انرژی
  2. محاسبه میزان انرژی لازم برای شارژ سبد بعدی یا شروع شارژ DRI
  3. تخمین دمای ذوب در هر لحظه و کمک به تشخیص روند مصرف انرژی
  4. کاهش مصرف انرژی حاصل از سرباره سازی خوب و مناسب

بهبود کیفیت ذوب:

سیستم سطح دو با تخمین آنالیز ذوب در هر لحظه، به اصلاح آنالیز ذوب کمک می کند.

اجزاء تشکیل سیستم های اتوماسیون سطح 2 کوره‌ قوس الکتریکی

تصاویری از صفحات کاربری مهم و معرفی آنها

  • دنبال کردن مراحل ذوب و نمایش مصارف و وقایع هر فاز به صورت جداگانه
  • ارائه راهنما و هشدارهای لازم برای بهینه کردن روند اجرای فرآیند
  • فراخوانی مدلهای متالورژیکی و فراهم نمودن داده های لازم برای آنها
  • ذخیره داده ها با فواصل کوتاه برای امکان بررسی بعدی و Tuning مدلها
  • قابلیت اجرای پروسه به صورت اتوماتیک با تعریف پروفایلهای مختلف در سیستم به صورت استاتیک
  • قابلیت اجرای پروسه به صورت Automatic در حالت Dynamic (اختیاری)

مدلهای متالوژیکی (Metallurgical Models)

در این مدل با توجه به وضعیت سایت در هر لحظه و با استفاده از اصول ترمودینامیکی و شیمیایی ، دمای ذوب پیش بینی شده و برای اپراتور به نمایش در می آید.این تخمین علاوه بر اینکه باعث کاهش مصرف لنس دما گیری می شود، در بهبود روند ذوب و رسیدن دمای نهایی ذوب به دما مطلوب برای تخلیه نیز به اپراتور کمک میکند.

در این مدل ، با توجه به واکنشهای شیمیایی که در ذوب رخ میدهند ، مدل میزان عناصر ذوب را تخمین میزند.این تخمین علاوه بر اینکه باعث کاهش مصرف نمونه گیر و کاهش توقف قوس برای نمونه گیری می شود، افزایش یا کاهش عناصر ذوب را در طول ذوب به اپراتور نمایش می دهد و برای عناصری مانند کربن ، می تواند دارای اهمیت باشد.

از آنجا که کیفیت سرباره پفکی در بهبود فرایند ذوب بسیار اهمیت داشته و الفبای فولاد سازی محسوب میشود ، وجود مدل برای تخمین وضعیت سرباره و اجزای تشکیل دهنده آن میتواند کمک بزرگی در ای راستا باشد. این مدل در هر لحظه وضعیت سرباره و اجزای تشکیل دهنده آن را تخمین میزند و به اپراتور نمایش میدهد.این مدل باعث می شود اپراتور کیفیت سرباره را بسنجد و در صورت نیاز با تنظیم میزان دمش گرافیت و یا تنظیم میزان شارژ ِDRI باعث بهبود کیفیت سرباره پفکی شود.و حتی امکان اتصال خروجی این مدل به لنس تزریق گرافیت و افزایش میزان گرافیت در حالت کیفیت پایین سرباره ، وجود دارد.

این مدل پس از دریافت آنالیز و با مقایسه این آنالیز با وضعیت مطلوب ، برای جبران عناصری که زیر حد لازم میباشند ، پیشنهاد فرو آلیاژ میدهد.این پیشنهاد می تواند بر اساس قیمت مواد افزودنی ، بهینه سازی انجام داده و کمترین قیمت را انتخاب نماید(اختیاری). خروجی این مدل باعث بهبود کیفیت ذوب(به خاطر محاسبه دقیق) ، جلوگیری از اشتباه اپراتوری و کم کردن کار اپراتور ، و کاهش هزینه ها در اثر انتخاب بهینه و کم خرج مواد خواهد شد.

مدلهای ارتباطی و شبیه سازی

  • مديريت دريافت و ارسال مقادير با سيستم اتوماسيون سطح يک
  • مديريت دريافت و ارسال مقادير با سيستم اتوماسيون سطح سه(در صورت وجود سطح سه در سيستم اتوماسيون)
  • شبیه سازی کامل سیستم اتوماسیون سطح یک (تولید سیگنالهای ارسالی به سطح دو و دریافت سیگنالها از سطح دو)
  • شبیه سازی کامل سیستم اتوماسیون سطح سه (تولید تلگرامهای ارسالی به سطح سه و دریافت تلگرامها از سطح سه)