Мырышты жабынды жағу желілері

Қазақстан республикасы Білім және Ғылым министірлігі

«Қарағанды мемлекттік индустриялық университеті» РМК

Орынбасар Ізбасар Болатбекұлы

Тақырыбы: «Жағылатын жабынның қасиеттерін жақсарту мақсатында «АрселорМиттал Теміртау» АҚ ЦГЦА үздіксіз ыстық алюмоцинкациялау агрегатын жабу торабының металл балқымасының температурасын автоматты басқару жүйесін жаңғырту»

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

5В070200 - «Автоматтандыру және басқару» мамандығы

Теміртау 2020 ж.

Қазақстан республикасы Білім және Ғылым министірлігі

РМК Қарағанды мемлекттік индустриялық университеті

«Энергетика, автоматтандыру және есептеу техникасы»

«Қорғауға жіберілді»

«Энергетика, автоматтандыру және

есептеу техникасы»каф. меңгерушісі

т. ғ. к, доцент. Конакбаева А. Н.

«___»2020ж.

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

Тақырыбы: «Жағылатын жабынның қасиеттерін жақсарту мақсатында «АрселорМиттал Теміртау» АҚ ЦГЦА үздіксіз ыстық алюмоцинкациялау агрегатын жабу торабының металл балқымасының температурасын автоматты басқару жүйесін жаңғырту»

5В070200 - «Автоматтандыру және басқару» мамандығы

Орындаған

АиУ-16к тобының студенті Орынбасар І. Б.

Ғылыми жетекшісі

т. ғ. д., профессор Жаутиков Б. А.

Теміртау 2020 ж.

АҢДАТПА

«Жағылатын жабынның қасиеттерін жақсарту мақсатында «АрселорМиттал Теміртау» АҚ ЦГЦА үздіксіз ыстық алюмоцинкациялау агрегатын жабу торабының металл балқымасының температурасын автоматты басқару жүйесін жаңғырту» тақырыбындағы дипломдық жоба 81 беттен тұратын түсіндірме жазбадан және 5 бет графикалық бөлімнен тұрады.

Түсіндірме жазба сегіз бөліктен тұрады. Біріншісі-өндірістің сипаттамасы, мұнда цех қызметі, цех процесі және цех өндіретін өнім сипатталған.

Екінші бөлім-мұнда орнатылған автоматтандырудың сипаттамалары, агрегаттың негізгі техникалық сипаттамалары сипатталады, алюминий-мырыштау агрегатының автоматты жүйесі, оның құрамы, мақсаты және процесті басқару сипатталады. Жабын торабының металл балқымасының температурасын автоматты басқарудың болашақ жүйесінің қажетті сипаттамалары сипатталды, модернизациялауға міндеттер қойылды.

Үшінші бөлімде қойылған міндеттерге сәйкес контроллерлерге, термоконтроллерлерге және термопараға аналитикалық талдау жасалды.

Төртінші бөлімде реттеу заңын таңдау және реттеуіштің баптауларын есептеу жүргізілді.

Бесінші бөлімде техникалық құралдарды таңдау, реттеуші және атқарушы механизмді таңдау жүргізілді.

Алтыншы бөлімде технологиялық процесті басқару жүйесін таңдау мен таңдалған контроллердің сипаттамасы жасалды.

Экономикалық бөлімде күрделі салымдарды есептеу жүргізілген және жаңғыртудан жылдық экономикалық тиімділігі есептелді.

«Қауіпсіздік және экологиялылық» бөлімінде қауіпсіздік техникасы, зиянды және қауіпті факторлардың адамға және қоршаған ортаға әсері қарастырылған. Осы факторлардың әсерін төмендету бойынша шаралар қарастырылды.

АННОТАЦИЯ

Данный дипломный проект на тему: «Модернизация системы автоматического управления температурой расплава металла узла покрытия агрегата непрерывного горячего алюмоцинкования ЦГЦА АО «АрселорМиттал Темиртау» с целью улучшения свойств наносимого покрытия» состоит из пояснительной записки на 81 листах и графической части на пяти листах.

Пояснительная записка содержит восемь частей. Первая - описание производства, здесь описан деятельность цеха, процесс цеха и производимая цехом продукция.

Вторая часть - здесь описываются характеристики существующей автоматизации, основные технические характеристики агрегата, описана автоматическая система агрегата непрерывного алюмоцинкования, её состав, назначение и управление процессом. Произведена постановка задач на модернизацию, описаны необходимые характеристики будущей системы автоматического управления температурой расплава металла узла покрытия.

В третьей части в соответствии с поставленной задачей произведен аналитический обзор контроллеров, термоконтроллеров и термопары.

В четвертой части произведен выбор закона регулирования и расчет настроек регулятора.

В пятой части произведен выбор технических средств, выбор регулирующего и исполнительного механизма.

В шестой части произведен выбор системы управления технологическим процессом, характеристики выбранного контроллера.

В экономической части произведен расчет капитальных вложений и рассчитан годовой экономический эффект от модернизации.

В разделе «Безопасность и экологичность» рассмотрены вопросы техники безопасности, воздействие вредных и опасных факторов на человека и окружающему среду. Рассмотрены меры по снижению воздействия этих факторов.

ABSTRACT

This diploma project on the topic: «Modernization of the automatic control system of the metal melt temperature of the coating unit of the continuous hot alumina galvanizing unit of The ArcelorMittal Temirtau JSC in order to improve the properties of the coating applied» consists of an explanatory note on 81 sheets and a graphic part on five sheets.

The explanatory note contains eight parts. The first description of the production, it describes the activities of the plant, the process plant and manufacture workshop products.

The second part describes the characteristics of the existing automation, the main technical characteristics of the unit, describes the automatic system of the continuous aluminum galvanizing unit, its composition, purpose and process control. The tasks for modernization are set, and the necessary characteristics of the future system for automatic control of the metal melt temperature of the coating unit are described.

In the third part, an analytical review of controllers, thermal controllers and thermocouples is performed in accordance with the task.

In the fourth part, the choice of the law of regulation and the calculation of the regulator settings are made.

In the fifth part, the choice of technical means, the choice of the regulatory and Executive mechanism is made.

In the sixth part, the process control system and the characteristics of the selected controller are selected.

In the economic part, capital investments are calculated and the annual economic effect of modernization is calculated.

The section «Safety and environmental friendliness» deals with safety issues, the impact of harmful and dangerous factors on humans and the environment. Measures to reduce the impact of these factors are considered.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Өндірістік процестерді автоматтандыру жүйесі қазіргі уақытта бүкіл әлемде қарқынды дамып келе жатқан негізгі бағыт болып табылады. Бұрын адамның өзі жасаған барлық заттар, оның функциялары тек физикалық қана емес, сонымен бірге интеллектуалды, біртіндеп барлық технологиялық операцияларды, циклдерді және оларды басқаруды жүзеге асыратын технологияға айналды. Бұл қазіргі заманғы технологияның негізгі бағыты. Қазіргі уақытта көптеген өнеркәсіптік салалардағы адамның рөлі тек автоматты контроллердің басқарушысы ғана болуы.

Өндірістік процестерді автоматтандыру - бұл механизмдер мен машиналарды басқаруға, басқаруды қамтамасыз ететін арнайы құрылғылардың жұмысына жұмсалатын адамның физикалық еңбегін ауыстыру (әр түрлі параметрлерді реттеу, адамның араласуынсыз өнімнің берілген өнімділігі мен сапасын алу) .

Өндірістік процестерді автоматтандыру еңбек өнімділігін, экологиялылықты бірнеше есе арттыруға, оның қауіпсіздігін арттыруға, алынатын өнімнің сапасын жақсартуға және өндірістік ресурстарды, соның ішінде адам әлеуетін неғұрлым ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді.

Болат өндірісіндегі технологиялық процестерді автоматтандырудың өсу қарқыны ұдайы өсіп келеді.

Соңғы кезеңдерде қара металлургия саласында үлкен көлемді жаңа агрегаттардың пайда болуына байланысты, өндірістік процестерді автоматтандыру рөлі қарқынды дамып келе жатыр.

Мұндай агрегаттардың қатарына үздіксіз ыстық алюминий-мырыштау агрегаты (ҮЫАА) кіреді. ҮЫАА негізінен автоматтандырылған құрылғылар мен реттеуіштермен басқарылады.

Металл конструкциясының қорғаныш қабатын жағы процесі оңай іске аспайды. Өйткені дайын өнімді алу үшін барлық процестерді мұқият әрі жоғары дәлдікпен жүргізу керек. Мұндай қондырғыларды басқарудағы кішігірім қателіктер металдың, ресурстардың, энергияның үлкен шығындарына әкеледі. Олар үшін оңтайлы басқару, бейімделу, өзін-өзі реттеу және тағы басқа мәселелерді шешетін электрондық компьютерлердің көмегімен көп деңгейлі өзара байланысты басқару жүйелері құрылады. Есептеу техникасы құралдарының және тез әрекет ететін сенімді басқарушы есептеу машиналарының пайда болуы металлургиялық процестердің параметрлерін оңтайландыру міндеттерін шешуге ғана емес, сонымен қатар цехтың, зауыттың және т. б. барлық өндірістік процестерді басқаруды оңтайландыруға мүмкіндік берді. Жобаланған автоматты жүйенің мақсаты балқытылған металдың температуралық параметрлерін бақылау және есепке алу үшін қолданылатын физикалық тозған құралдардың жаңаруын қамтамасыз ету болып табылады.

1 ӨНДІРІСТІҢ СИПАТТАМАСЫ

1. 1 «АрселорМиттал Теміртау» АҚ өндірісі

«АрселорМиттал Теміртау» (AMT) - бұл Қазақстандағы тігінен интеграцияланған металлургия және тау-кен компаниясы, Қарағандыдағы металлургия зауытына (Теміртау, Қарағанды облысы) иелік етеді, бұл Қазақстандағы ең ірі металлургия кәсіпорны. АрселорМиттал трансұлттық металлургиялық тобының құрамына кіреді, ол 2008 жылдың аяғында әлемдік өнеркәсіптік нарықтың 10% бақылайды. «Эксперт РА Қазақстан» рейтингтік агенттігінің мәліметтері бойынша «АрселорМиттал Теміртау» АҚ Қазақстандағы ең ірі компаниялар тізімінде (2015 жылға) 8 орын алады. Ол үш департаментке бөлінеді: болат, көмір және темір кені [1] .

Компания құрылған сәттен бастап 10 жыл ішінде 1, 5 млрд. доллардан астам қаражат инвестициялаған. Өндірісті жаңғырту жүргізілді, жылына 320 мың тонна өнім шығаратын қорғасын-мырыш цехы салынды. Болат өндірісі 1996 ж. 3, 1 млн тоннадан 5, 1 млн. тоннаға өсті (2004 ж. ), дайын болат - 3, 9 млн. тоннаға (1996 ж. - 2, 2), кеңес жылдарында қол жеткізілген нәтижеге жетпеді: болат - 5, 7 миллион тонна, прокат - 80-ші жылдары 4, 3 миллион тонна. 2006 жылы сортты прокат зауытының құрылысы жүргізілді.

Соңғы бірнеше жылда компанияның өнімдері Қытайда, Еуропада, Америкада және Иранда сатылады, дегенмен «АрселорМиттал Теміртау» АҚ өнімдерді сатуда проблемалар тудырады, бұл қызметкерлердің қысқаруына әкеледі. Осылайша, соңғы бес жыл ішінде компания 8 мың адамды қысқартты, бұл барлық қызметкерлердің 20% құрайды.

«АрселорМиттал» металлургиялық қызметін төрт континентте, соның ішінде дамыған және дамушы нарықтарда жүргізеді. Біздің болаттың шамамен 35% -ы Америкада, шамамен 47% -ы Еуропада және 18% -ы басқа аймақтарда, соның ішінде Қазақстанда, Оңтүстік Африка мен Украинада өндіріледі. «АрселорМиттал» Солтүстік және Оңтүстік Американың, Шығыс және Батыс Еуропаның, ТМД елдерінің және Африканың металл нарықтарын басқарады.

«АрселорМиттал Теміртау» АҚ металлургиялық зауытының құрамына мыналар кіреді:

1. аглодомен өндірісі;
2. кокс-химия өндірісі;
3. болат балқыту өндірісі;
4. прокаттау өндірісі;
5. бірыңғай жөндеу-монтаждау басқармасы;
6. бас энергетика бөлімі.

1. 1-ші сурет - «АрселорМиттал Теміртау» АҚ домна цехы

«АрселорМиттал» компаниясы туралы негізгі мәліметтер:

1. «АрселорМиттал» металлургия және тау-кен өнеркәсібінің әлемдік көшбасшысы болып табылады;
2. 2015 жылы EBITDA көрсеткіші 5, 2 млрд. АҚШ долларын құрады, бұл 2014 жылмен салыстырғанда 27, 7% - ға аз; EBITDA көрсеткіші 4 тоқсанда 1, 1 млрд. АҚШ долларын құрады;
3. 2015 жылғы 31 желтоқсандағы жағдай бойынша таза қарыз 15, 7 млрд. АҚШ доллларын құрады;
4. 2015 жылы Болат тиеу 84, 6 млн тоннаны құрады;
5. 2015 жылы темір рудасын тиеу 62, 4 млн тоннаны құрады;
6. «АрселорМиттал» компаниясының 222 мыңнан астам қызметкері жұмыс істейді.

Сапалы өнім жасау және жаңа технологияларды қамтамасыз ету үшін «АрселорМиттал» компаниясында бүкіл әлем бойынша 1400-ден астам зерттеуші және 11 зертхана жұмыс істейді [2] .

1. 2 «АрселорМиттал Теміртау» АҚ ыстық мырыштау және алюминилеу цехы»

1. ЫМАЦ-тың сипаттамасы.

Ыстық мырыштау және алюминдеу цехы (ЫМАЦ) 3 бөлімшеден тұрады:

1) ҮЫАА 1700 - үздіксіз ыстық алюминий-мырыштау агрегаты;

2) ҮЫМЖ - үздіксіз ыстық мырыштау желісі;

3) ҮПЖЖ - үздіксіз полимерлі жабынды жағу желісі екі агрегаттан тұрады: ККА - көлденең кесу агрегаты және ПА - пішіндеуші агрегат.

2. Цехтың негізгі және қосалқы жабдықтарының мақсаты, құрылысы және жұмыс істеу принципі.

ҮЫМЖ - қалыңдығы 0, 2-1, 6 мм, ал мырыш жабынының салмағы 80-450 г/м ² болатын мырышталған болат прокатын өндіруге арналған. Шикізат ретінде ЛПЦ-2 бес тіректі орнағынан және ЛПЦ-3 алты тіректі орнағынан келетін салқын илектеу прокаттары. Агрегат 3 секцияға бөлінеді: кіріс, ортаңғы және шығыс секциялары. Кіріс секциясына: қабылдап алып тарқатушылар, таратушы арбалар, жалғау-дәнекерлеу машиналары - жолақтарды жалғастыру үшін, №1 тарту бекетінен және жолақтың 350 метр қоры бар ілмекті жинағыштан тұрады.

Ортаңғы секцияға - суықтай илектеу кезінде пайдаланылатын майлардан жолақтарды тазарту жүргізілетін химиялық тазалау учаскесі; қорғау газы - 95% азот және 5% сутегін беру есебінен жолақтың тотығу және кейіннен таза темірге дейін қалпына келтіру процестері болатын ТХӨ - термо-химиялық өңдеу пеші жатады. Жолақтарды мырышты балқыту температурасына дейін салқындату және мырышты жабынды жағу - мырыштау. Жолақты салқындату, салқындату мұнарасында 60 °C температураға жүргізіледі. Кейін 3, 4, 5-ші тарту станциясы арқылы тасымалданады.

Пассивация бөлімі дайын өнім ақ коррозиясынсыз болуы үшін консервациялайтын ерітіндіні жағуға арналған.

Шығыс секциясына - 300 м жолағының қоры бар ілмекті жинағыш; 6-шы тарту станциясы, электростатикалық майлағыш жолаққа ингибитор жағуға арналған; 2 орағыштар, 2 пантографиялық арбалар және қабылдағыш-орағыштар жатады.

1. 3 Мырышты жабынды жағу желілері

Суықтай басылған орамаларды қабылдау және сақтау - металл карточкалар бойынша қабылданады және мөлшері бойынша резеңке жабыны бар стеллажда балқытып жиналады.

Жолақтарды дәнекерлеу - дайындалған ұштары бір-біріне 0. 8-3. 0 мм жапсарлас салынады және дәнекерленеді, дәнекерлеу автоматты режимде өтеді.

Жолақтың бетін химиялық майсыздандыру - қалдық ластанудың мөлшері екі жағынан 200 мг/м ² аспауы тиіс. Майсыздандырғаннан кейін ерітінді сығу роликтерімен жойылады, майсыздандыру торабынан шығыста 120 °С дейін қыздырылған жолақтарды кептіру жүзеге асырылады.

Майсыздандырылған жолақтарды термиялық өңдеу - ТХӨ-да жүргізіледі:

а) пропан-бутан толық жанбайтын өнімдер атмосферасында жалын пешінің (ЖП) учаскесінде жолақтарды қыздыру;

б) сутегі қорғау газының атмосферасында радиациялық құбырлармен (РҚП) пеш учаскесіндегі жолақтарды түпкілікті қыздыру және ұстау;

в) тұйықталған суыту учаскесінде жолақтарды салқындату.

Мырыш жабынын жағу - балқыманы дайындау және мырыш жабынын жағу индукциялық пеш-ваннада жүзеге асырылады. Ванна-пештің химиялық құрамы - алюминий, қорғасын, темір, мырыш, температурасы 440-460 °С.

Егер ваннаға мырыш енгізілсе, онда қалыпта ұстап тұру үшін алюминий мен қорғасын қосылады.

Мырыштау процесінде мырыш жабынының адгезиясына бақылау жүргізіледі. Бақылау экспресс-әдісі бойынша үлгілерді сынау арқылы жүзеге асырылады. Пеш параметрлері технология талаптарына сәйкес келген кезде адгезияны бақылау әрбір партияның өтпелі және алғашқы үш орамында жүзеге асырылады. Калориялықтың және қысымның төмен мәндері кезінде адгезияны бақылау партияның әрбір рулонында жүргізіледі.

Келісім-шарттардың талаптарында «иілу» («сыну») ақауының болмауы көзделген тапсырыстар бойынша мырышталған прокатты өндіру кезінде негіздің осы ақаудың пайда болуына бейімділігін бақылау жүргізіледі.

Мырыш жамылғысының микро кристалдануы - кристалдау үлгісінсіз ұсақ кристалды жамылғыны алу үшін қататын мырыш жамылғысына шаң тозаңды тозаңдату жүргізіледі.

Мырыш жабынының микрокристалдануы - кристалдану үлгісі жоқ ұсақ кристалды жабынды алу үшін, мырышталған қатайтылған қабатқа шаң шашу.

Жолақ рулон ретінде тығыз етіп оралуы үшін - орағышқа жіберіледі. Жарамды металл қаптамаға - көлденең кесу агрегатына немесе пішіндеуші агрегатқа жіберіледі. Сәйкес келмейтін өнім белгілі бір орынға жиналады.

Өнім туралы мәліметтер:

1. материал - төмен көміртекті болат(HSL) ;
2. ағымдылық шегі - 1000 Н/мм2максималды шығыста;
3. жолақтың қалыңдығы - 0. 2-1. 6 мм;
4. жолақтың ені - 700-1550 мм.

1. 1-ші кесте - Рулонның сипаттамасы

Жылдамдығы: толтыру - 30 м/мин; кіріс - 275 м/мин; үдеріс - 200м/мин; шығыс - 275 м/мин.

Жабынның салмағы - 80 гр/м ² -450 гр/м ² максималды.

Беттік өңдеу - дрессировкалау, хромдау, майлау.

Ең жоғары өнімділік көрсеткіші - 300. 00 т/жылына.

Таза жұмыс уақыты - 6352 сағат.

Мырыш және алюминий-мырышты жабыны бар жолақты илемге қойылатын талаптар:

1. Мырыш жабыны бар жолақты илек МЕСТ 14918-80 бойынша және халықаралық стандарттар талаптарына сәйкес жүргізіледі.

2. Мырыш жабыны бар жолақты илекте беттік әрлеудің келесі түрлері болуы мүмкін:

2. 1. Тұрақты жылтыр - кристалданудың әдеттегі (қалыпты) жағдайында жеткен мырыш кристалының шексіз өсуі бар жабыны.

2. 2. Жылтырсыз («Zero spangle») - жылтырлардың визуалды суреті жоқ жабын. Құрамында кристал құраушы элементтер (қорғасын, қалайы, кадмий және сүрме) жоқ балқымада жолақ прокатты өңдеу кезінде қамтамасыз етіледі.

2. 3. Прокатты қалыпты жылтырмен және жылтырсыз дрессировкалаудан кейін алынған дрессировкаланған жабын.

3. Алюминий-мырышты жабыны бар жолақты илек ТШ 14-11-247-94 бойынша және халықаралық стандарттар талаптарына сәйкес жүргізіледі [3] .

1. 2-ші кесте - Мырыш және алюминий-мырышты жабыны бар болат орамдарының өлшемдері

... жалғасы

Лепсі кентіндегі мұнай қоймасының негізгі технологиялық және қосалқы нысандарын жобалау бойынша оңтайлы техника-технологиялық шешімдері

Сапа көрсеткіштерін бағалау

Сырлау жұмыстары

Қазцинк компаниясының жалпы сипаттамасы

Графит құрамды қаптама алу технологиясын зерттеу

Жұқа қабыршақты құрылымдардың технологиясы

Сылақ жұмыстарының технологиясы.Сылақ түрлері

Кабельдерді коррозиядан қорғау кезінде жүргізілетін өлшемдер

“ҒИМАРАТТАРДЫ ЖӘНЕ ИМАРАТТАРДЫ ТЕКСЕРІП, СЫНАУ” ПӘНІНЕН ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

Ақтау қаласына қысқаша мәлімет

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс