厚板轧机辊道冷却节水降耗控制的研究与实现

论文摘要

钢铁工业支撑起我国各项建设的“钢筋铁骨”,在国民经济发展中占有重要地位。近年来,国内钢铁工业蓬勃发展,各大企业竞相扩充生产规模,而伴随着市场竞争的日趋激烈,产品制造成本开始成为各大钢铁企业关注的焦点,其重点自然落在了在企业可控成本中占比最大的能源消耗上。在各种类型的能源消耗中,国内外对于燃耗、电耗的关注和研究比较多,而有关节水降耗的研究却很少。实际上,轧钢生产作为钢铁工业的重要组成部分,相对其他生产工序其水耗比重更大,尤其是轧机辊道冷却水,分布广,流量大,却采用粗放式全时开启的控制方式,存在严重的浪费。本文旨在实现宝钢5000mm厚板轧机辊道冷却节水的自动控制,降低辊道冷却水消耗。根据对材料跟踪原理、计算方法和主要功能模块的深入研究以及对现存问题的分析,改进、提高了跟踪的精度与可靠性,使之能够符合辊道冷却节水自动控制对材料跟踪系统更高的要求。在这一基础上,通过对辊道冷却分组、占用判定规则和控制逻辑的研究、设计,结合升级部分控制阀门控制和监控程序的开发,实现了辊道冷却水的分段节水自动控制。最终通过在系统中应用流量检测方案,对研究成果进行了效果验证和效益计算。本文的研究成果不仅可以实现辊道冷却的“按需供给”、大幅节省了水资源,还具有一定的推广前景,可为推动钢铁企业节能降耗工作的开展尽一份力。最后,本文还就轧辊冷却水、高压水除鳞传动的节能研究的思路及可行性进行了简要分析,为下—步研究提供了方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 钢铁企业节能的重要性
• 1.2 国内外钢铁企业耗能分析
• 1.3 宝钢5000 mm厚板轧机耗能分析
• 1.4 宝钢5000 mm厚板轧机水耗分析及改进难点
• 1.5 本论文的主要研究内容
• 第2章 材料跟踪系统的研究与改进
• 2.1 宝钢5000 mm厚板轧机材料跟踪系统概况
• 2.2 材料跟踪主要模块及功能研究
• 2.2.1 材料跟踪的原理及计算方法
• 2.2.2 板坯/钢板的注册与注销
• 2.2.3 材料跟踪的自动同步与同步窗口
• 2.2.4 材料跟踪的手动同步（跟踪修正）
• 2.3 现场运行中材料跟踪系统存在的问题
• 2.3.1 HMD受热辐射影响导致板坯注册出错
• 2.3.2 材料跟踪异常修正导致道次计数错误
• 2.3.3 钢板头尾同步错误
• 2.4 材料跟踪系统的改进
• 2.4.1 优化板坯注册环节,提高材料跟踪可靠性
• 2.4.2 优化跟踪同步环节,材料跟踪异常修正导致道次计数错误的改进
• 2.4.3 钢板头尾同步错误的改进
• 2.5 本章小结
• 第3章 辊道冷却节水自动控制的实现
• 3.1 宝钢5000mm厚板轧机辊道冷却现状
• 3.2 辊道冷却分段自动控制的实现
• 3.2.1 提取辊道组被钢板占用信号
• 3.2.2 辊道被钢板占用的判定及标志确定
• 3.2.3 辊道冷却自动控制逻辑的设计与实现
• 3.2.4 辊道冷却水消耗统计方案设计
• 3.2.5 利用PDA记录辊道冷却水消耗
• 3.3 新增RE3、RE2辊道冷却组控制
• 3.3.1 在TDC侧新增对应控制程序
• 3.3.2 新增相应的输入信号
• 3.3.3 将控制信号送给添加的两个气动阀门
• 3.3.4 利用C脚本实现对阀门的远程控制
• 3.4 辊道冷却节水控制HMI画面设计及实现
• 3.5 本章小结
• 第4章 辊道冷却节水自动控制的效果验证
• 4.1 自动控制模式下辊道冷却效果验证
• 4.2 辊道冷却节水自动控制节水效果验证
• 4.2.1 自动控制模式下辊道冷却节水的直观效果
• 4.2.2 自动控制模式下辊道冷却节水效果的量化计算
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 本论文研究成果的推广前景
• 5.2 其他可开展研究的节水降耗项目
• 参考文献
• 致谢