自动化系统在烧结工程中的设计
Simocode Pro在烧结工程中的应用
Simocode Pro在烧结工程中的应用摘要：本文介绍了西门子智能电机管理系统simocode pro功能及特点，并叙述其在烧结厂电机控制系统中的应用。
结合现场调试经验和实例，重点分析了烧结工程中simocode pro系统组成结构、通过simocode es的参数设置、施奈德plc与simocode组网及通讯设定等。
关键词：simocode pro；simocode es；plc；烧结厂abstract: this paper introduces the intelligent motor management system of siemens simocode pro function and characteristics, and described in sintering motor control system, the application. combining with the debugging experience and examples, and analyses the sintering engineering system composition structure, simocode pro by simocode es parameter settings, schneider plc and simocode networking and communication setting.keywords: simocode pro; simocode es; plc; sintering中图分类号：o434.19文献标识码：a 文章编号：一．引言传统的电动机控制采用了许多元件，如：熔断器、隔离开关、接触器、过热保护元件、各种检测装置、指示灯及操作按钮等；如需进行远程控制和监视还要引出很多导线，无形中增加了大量出故障的因素，并且整套系统不易维护，出故障后不易维修[1]。
烧结工程工艺设计优化
ｑ —— 为单 破 时 的产 量 。 混 破 时 两 种 燃 料 比 例 相 差 悬 殊 ，可 按 大 者 计 产 量 ， 忽
破 碎 机 的工 作 时 间受 破 碎 机 给料 矿 槽 及 配料 室 燃 料 矿 槽 的充 满 及 排 空时 间的 制 约 ，因 此 ，采 用 该 配置 需 进 行 系 统 能 力 平
衡 计 算 。一 般 这 种形 式 需 多 一 系列 破 碎设 备 以备 用 。
１ ２ 配 料 系 统 ．
时 ，破 无 烟 煤 处 理 量 为 ４ ～ ５ ／ ，破 碎 焦 的 处 理 量 仅 为 ５ ５ｔｈ
目前 ，各 大 烧 结 厂 混 合 机 给 料 胶 带 机 多 采 用 直 入 式 配 置 ，然 而 这 种 方 式 的给 料 胶 带 机 头 部 检 修 困难 ，头 轮 位 置 不 能 调 节 。若 胶 带 机 头 部 位 于混 合 机 缩 口处 ，则 会 增 加 散 料 量 ，若 胶 带 机 头 部 位 于 扬 料 板 处 ，则 扬 起 的物 料 可 能 落 到胶 带 机 上 损 坏 胶 带 机 。 因此 ，合 适 的位 置 应 为 将 头 轮 中 心 线 置 于 混 合 机 缩 口与 扬 料 板 交 界 处 附近 。 在 杭 钢 、 日钢 、邯 钢 等 烧 结 厂 应 用 的 头 部 伸 缩 式 胶 带 机 不 仅 可 以将 头轮 拉 出 混 合 机 进 行 检 修 ，还 可 以 调 节 胶 带
强 化 操 作 制 度 及 实 施 科 学 管 理 等 方 式 ，使 我 国 的 烧 结 技 术
装 备 及 生 产 管 理 水 平 得 到 很 大 提 高 。 北 方 重 工 与 相 关 工 程 技 术 公 司合 作 在 烧 结 工 程 设 计 中 ，采 用 新 技 术 、 新 工 艺 ， 并 对 国 内所 建 大 、 中型 烧 结 工 程 进 行 不 断 总 结 学 习 ，优 化
烧结设计手册
烧结设计手册摘要：一、烧结设计手册概述1.烧结设计手册的概念与作用2.烧结设计手册的主要内容与结构二、烧结设计手册的主要内容1.烧结基本原理与工艺流程2.烧结矿的物理性质与化学成分3.烧结设备与生产工艺4.烧结矿的质量控制与优化5.烧结矿的应用领域与市场需求三、烧结设计手册在实际工程中的应用1.烧结设计手册在烧结矿生产中的应用2.烧结设计手册在烧结设备选型与设计中的应用3.烧结设计手册在烧结工艺优化与改进中的应用四、烧结设计手册的发展趋势与意义1.烧结技术的发展趋势2.烧结设计手册在烧结行业发展中的作用与意义3.烧结设计手册的更新与完善正文：烧结设计手册是一本关于烧结技术的基础理论与实践应用的综合性参考书籍，旨在为烧结行业从业人员提供烧结工艺设计、设备选型、生产管理等方面的技术支持与指导。
本文将从以下几个方面对烧结设计手册进行详细介绍。
一、烧结设计手册概述烧结设计手册主要涵盖了烧结基本原理、工艺流程、设备选型、生产管理等方面的内容，为烧结行业从业人员提供了一套全面、系统的技术参考依据。
烧结设计手册不仅有助于提高烧结矿的生产质量和效率，还能推动烧结行业的技术进步与创新。
二、烧结设计手册的主要内容1.烧结基本原理与工艺流程烧结设计手册详细阐述了烧结的基本原理，包括物料混合、加热、烧结矿固结等过程。
同时，手册还介绍了烧结工艺流程，包括原料准备、配料、混合、烧结、破碎、筛选等环节。
2.烧结矿的物理性质与化学成分烧结设计手册对烧结矿的物理性质（如粒度、密度、强度等）和化学成分（如FeO、Fe2O3、SiO2等）进行了详细分析，以便为烧结矿的质量控制提供依据。
3.烧结设备与生产工艺烧结设计手册对烧结过程中的主要设备（如混合机、烧结机、破碎机、筛选机等）进行了详细介绍，包括设备类型、结构、工作原理等。
同时，手册还阐述了烧结生产工艺，如烧结矿的加热方式、烧结气氛、烧结速度等。
4.烧结矿的质量控制与优化烧结设计手册从原料准备、配料、混合、烧结等环节，详细介绍了烧结矿质量控制的方法与措施。
国家标准GB50701—2011《烧结砖瓦工厂设计规范》解读
［ 要］ 从编制的意义、 摘 编制 目的 、 编制原则及主要 内容等方面对２ １年６ 日起 实施 的Ｇ ５ ７ １ ０ ２ 月１ Ｂ ００ —
２１《 结砖瓦．厂设计规范》 行介绍和解读 。 ０ １烧 Ｔ ＝ 进
【 键 词 】 烧结 ； 粘 ； 计 ； 艺 ； 耗 关 禁 设 工 能
１ 前 言
工 作 的 顺 利进 行 ． 必须 建 立 、 全 适 合 工 程 建设 各 阶 健 段 、 个专 业领 域所 需要 的标 准 ， 工 程质 量 、 全保 各 使 安
Ｇ ５ ７ １ ２ １ 烧结砖 瓦工厂设计规 范》 以下 简 障 、 济合 理 的要求 得 以实现 。实 施标 准 化是 工 程建 Ｂ ０ ０ — ０ １《 （ 经 称《 规范 》 是继 Ｇ ０ ２ — ０ ９ 烧结 砖 瓦工 厂节 能设 设必 不 可少 的前提 我 国工 程建 设标 准化工 作 的发展 ） Ｂ５５ ８２ ０ （ （ 计规范》 实施后烧结 砖瓦行业 的首个综合 性设计规范 。
２０ ０ ９年末 ． 根据 住 房 和 城 乡建 设 部 下 达 的 《 于 关 印发＜ ０ ９年 工程建 设标 准规 范 制订 、 ２０ 修订 计划 ＞ 的通 知》 建标［０ ９８ （ ２ ０ ］８号 ） 的要求 ， 由国家建 筑 材料 工 业标 司提 出立 项 申请 ． 由西 安墙 体 材料 研 究设 计 院会 同有
1×360㎡烧结机中温SCR脱硝脱硫除尘方案
XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气脱硫脱硝除尘改造项目X X钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气中温SCR脱硝+湿法脱硫改造+湿式电除尘器技术方案2019年1月XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气脱硫脱硝除尘改造项目目录一、工程概况 (4)二、中温SCR脱硝方案 (5)1 总论 (5)1.1 项目名称 (5)1.2 建设规模 (5)1.3 编制依据及设计原则 (5)1.3.1 编制依据 (6)1.3.2 设计原则 (6)2 设计基本参数 (7)2.1 设计参数 (7)2.1.1 设计参数 (7)2.2 设计条件 (7)3.工艺路线 (8)3.1工艺路线选取依据、原则 (8)3.2 工艺路线 (9)4.中温SCR脱硝 (10)4.1原理说明及工艺流程 (10)4.1.1 中温SCR 脱硝原理 (10)4.1.2 工艺流程 (10)4.1.3 中温SCR 技术与电力行业SCR 技术的差异 (11)4.2设计方案 (12)4.2.1 中温SCR 反应器 (12)4.2.2 催化剂 (13)4.2.3 氨喷射（AIG）系统及稀释风机 (17)4.2.4 烟道 (17)4.2.5 吹灰器 (18)4.2.6 稀释风机 (19)4.2.7 GGH 换热器 (19)4.2.8 脱硝引风机 (20)4.2.9 氨气泄漏检测器 (20)- 1 -XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气脱硫脱硝除尘改造项目4.3废弃催化剂处理 (21)5 性能保证指标 (23)5.1 性能保证要求 (23)5.1.1 设备运转率 (23)5.1.2 能力保证 (23)5.1.3 噪音 (23)5.2 可靠性保证 (23)5.2.1 脱硝效率 (23)5.2.2 排放指标 (23)6 主要能源、介质消耗 (24)7 主要工艺设备清单 (25)三、脱硫改造方案 (26)1、总论 (26)2、设计参数 (27)3、设计依据 (27)4、性能保证 (29)5、改造思路 (30)6、脱硫改造设备清册 (31)四、除尘改造方案 (32)1、工艺部分 (32)1.1 工艺设计依据 (32)1.2方案简述 (32)1.3主要技术参数 (33)1.4平面布置 (35)1.5湿式电除尘器本体 (35)1.6阳极系统 (35)1.7阴极系统及整流装置 (36)1.8冲洗系统 (36)1.9供电电源 (37)1.10防腐、保温、油漆 (37)1.11气流模拟 (38)1.12运行方式 (38)2电气部分 (39)- 2 -XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气脱硫脱硝除尘改造项目2.1电气设计依据 (39)2.2供电系统 (40)2.3供电系统 (40)2.4照明及检修电源 (40)2.5电气设备选型 (40)2.6信号与测量 (40)2.7继电保护 (41)2.8防雷及接地系统 (41)2.9电缆构筑物及电缆防火阻燃设施 (41)3热控部分 (41)3.1控制方式及水平 (41)3.2远程监控范围 (42)3.3控制系统描述 (42)3.4盘柜布置 (43)3.5气源和电源 (43)3.6设备选型 (43)3.7电缆及敷设 (43)4湿式电除尘系统供货清单 (44)- 3 -XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机烟气脱硫脱硝除尘改造项目一、工程概况XX钢铁有限公司1×360㎡烧结机现在有一套脱硫装置，其设计参数见附表。
烧结技术国内外现状及发展趋势
2、主要设备方面
■ 烧结机的大型化 众所周知，大型烧结机与多台小烧结机相比，具有很多的 优点。30年来，我国已先后投产了180~660m2烧结机 125 台套。这批大中型烧结机结构新颖，混合料布料平 整， 漏风率小，头尾部采用星轮装置，烧结机运转平稳，年日 历作业率可达98%。
■ 低温烧结 在厚料层烧结的基础上，可进行低温烧结，即以较低的 温度烧结，能产生一种强度高、还原性好的针状铁酸钙 为主要粘结相的烧结矿，既节能又减排。
1、工艺技术方面
■ 高铁低硅烧结 一般的说法是烧结矿的SiO2应为5.5~6.3%，才能保证足 够的液相。高铁低硅的烧结矿SiO2可达4.5~4.7%，从而 降低熔剂的用量，为高炉增产节焦和烧结节能减排创造 了条件。
■ 近年投产的大中型烧结都采用了现代化的工艺技术，装 备水平高，自动化水平先进，主要技术经济指标和环境 保护、节能减排大为改观，无论是烧结矿的产量还是质 量都已步入了世界强国之列。
1、工艺技术方面
■ 建立综合原料场 为稳定烧结和炼铁生产，并为提高其产品质量和降低能 耗创造条件，我国一大批大中型钢铁公司建立了综合原 料场，使得原料化学成分稳定（宝钢烧结矿TFe<0.5%， 已接近100%)粒度均匀、水分恰当。
二 . 与国外技术比较
表3 环境保护与节能减排表
序 主要项目
号
名称
国内水平
1 烧结机头 大中型烧结机采用干 烟气除尘 式电除尘器
国外水平
日本、韩国、西欧 采用干式电除尘器
对比与差距
国内可以达到国 家排放标准
2 烧结机尾 和环境废 气除尘
烧结砖厂的技术节能
•烧结砖厂的技术节能•1. 概述建材工业是国民经济的重要原材料工业，属典型的资源依赖型工业。
我国是目前全球最大的建材生产和消费国，建材工业的年能耗总量位居我国各工业部门的第三位。
建材工业一方面大量消耗能源,同时又潜含着巨大的节能空间;在生产过程中既污染着环境，却又是全国消纳固体废弃物总量最多、为保护环境做出了重要贡献的产业。
我国砖瓦工业的产能约1万亿块（折烧结普通砖），实际产量约8500亿块（折烧结普通砖）.如果按每kg成品耗热1600kJ(含干燥及焙烧）计算,全行业年消耗热量约8200万吨标煤（产品孔洞率平均按30％计)，考虑到约有三分之一的热量来自煤矸石、粉煤灰等含能工业废渣，每年耗热折标煤仍达5700万吨,约占全国煤耗的1。
8％。
砖瓦厂电耗贯穿于整个工艺过程，依破碎、陈化、成型、切码运、运转、热工系统设备选型不同，每万块成品电耗在350～650度,每年砖瓦工业耗电约400亿度.由于全国绝大多数地区已将工业废渣作为焙烧的部分或全部燃料，因此，节煤的主要方向将转化为技术节能以及产品的转型节能。
随着烧结砖瓦工业技术水平和生产率的提高，国家产业政策的陆续出台，节能执法力度的加强，煤耗会有一个快速的下降，然后进入平台期；而电耗会有一个持续的增长,只有更先进的工艺、更高效的设备、更节能的电气才会有效地降低电耗。
本文仅对烧结砖厂在技术节能的措施方面给出一些讨论，希望引起业内的重视。
2. 用能标准和节能规范我国政府历来都非常重视能源的使用以及节能工作，颁布了一系列的能源政策以及节能的法律法规。
涉及到烧结砖瓦工厂的能源使用的法律法规有：1）、《中华人民共和国节约能源法》2007年10月28日修订；2)、《中华人民共和国清洁生产促进法》2002年6月29日通过;3)、《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485—1998;4)、《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1993；5）、《工业炉窑保温技术通则》GB/T16618—1996；6)、《设备及管道保温保冷技术通则》GB/T11790—1996;7）、《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264—1997；8）、《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175—2008；9）、《余热利用设备设计管理规定》YB9071—1992；10）、《节电措施经济效益计算与评价》GB/T13471—1992；11）、《综合能耗计算通则》GB/T 2589-2008；12）、《烧结砖瓦工厂设计规范》GB50701-2011；13)、《烧结砖瓦工厂节能设计规范》GB50528—2009；14)、《烧结砖瓦单位产品能源消耗限额》GBxxxxx—20xx;3。
烧结机控制系统的发展与其电力传动控制控制系统的设计
烧结机控制系统的发展与其电力传动控制控制系统的设计摘要:烧结机控制系统的不断发展，推动了烧结工程生产质量、生产效率、稳定性等各方面的不断进步。
本文介绍了烧结机电力控制系统的现状与发展，并着重介绍了其电力传动控制系统的构成与设计。
关键词：烧结机；控制系统；设计；发展abstract: the sintering machine control system development, promote the sintering production quality engineering, production efficiency, stability and so on various aspects of the continuous progress. this paper introduces the sintering machine control system and the status of the electric power development, and emphatically introduces the power transmission control system structure and design.keywords: sintering machine; control system; design; development中图分类号：tm921.5 文献标识码：a文章编号：目前，中国已跻身为世界钢材产量的第一大国，对钢材的品种和结构的调整也在愈加迅速地进行，全自动化的作用也日益凸显出其重要性，冶金自动化技术与钢铁工业中改进生产工艺、更新制造装备、改革企业运营模式等方面的关系是密不可分的，在我国钢铁企业中，烧结生产占有不可忽视的地位，高炉生产的质量与烧结矿质量的好坏有着直接的关系，目前，烧结设备正在向着大型化的方向发展，高炉对烧结矿质量的要求越来越严格，计算机控制技术在烧结过程中具有非常重要的作用，烧结技术发展的重要方向之一就是提高烧结过程的计算机控制水。
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自动化系统在烧结工程中的设计
本文着重介绍了自动化系统在烧结工程中的应用实例，包括系统的总体布置、组态、硬件设计、控制要点等几方面的内容。
标签：自动化系统；组态；控制
1 前言
目前，自动化系统普遍应用于烧结工程中，对生产过程进行控制，对工厂的信息进行管理；从单回路的连续控制，到包括顺控功能的多回路复杂控制；能由操作站、上位计算机进行集中监视、信息处理以及集中操作。
这种控制系统用CRT操作台作为人机接口的主要手段，其主要特点是，全部信息通过数据总线传递，由上位计算机监控，实现优化控制和管理；操作人员在操作台通过键盘集中操作，能同时进行多参数显示，图表和图像显示，从而可以统观全局。
自动化系统的设计一般分为三个阶段，下面以印度TATA工程为例，分别介绍自动化系统的几个设计阶段。
2 自动化系统的总体设计
首先，按工艺要求，根据工艺设备布置图和工艺流程图确定控制室的数量和位置。
烧结工程中，主要的工艺设备一般集中在主厂房和配料室两个地方，所以在主厂房控制室内设工程师站HMI-1、主机设在主厂房，在配料控制室内设工程师站HMI-2，两个控制室的工程师站通过网络相互连接，实现对全厂设备的操作、监控和管理。
其次，I/O站的划分与布置图。
烧结厂的生产过程是连续性的生产过程，在生产不间断的情况下，任一设备环节出现故障都会引起堆料事故的发生。
在整个生产过程中有些设备并不是连续运转，而是按一定的时间间隔周期性动作，基于上述原因，生产中对烧结厂的设备启动、运转、停止就有许多时序和连锁的要求。
连锁系统的划分原则是，在一个生产系统的设备中，某一个设备的启动、停止立刻对它前后的设备发生影响，这些设备必须连锁在一个系统中。
系统划分以缓冲矿仓作界限。
有了矿仓作缓冲，矿仓前后的设备一旦发生事故，并不会立即造成互相之间的影响，一般只要矿仓贮存时间达到5～10分钟，就可以作为连锁系统之间的界限。
有些设备，如主抽风机的停、开，并不使烧结机发生事故，可以成为独立的I/O站。
据此原则，整个工程分为原料受料仓、燃料熔剂破碎室、配料室、混合制粒室、带冷筛分室、高炉成品矿仓、主抽风机房、水泵站、机头除尘配电室等I/O站。
3 自动化系统的组态
确定控制系统组态，PC的选型是一个重要的环节。
整个控制系统选用德国
SIEMENS公司产品，主机选用CPU-414-4H，并且CPU主机应冗余热备用；本地I/O和远程I/O均采用ET200M分布式I/O系统，选用ET200M远程站是因为当系统需要不断扩充、修改时，使用分散的I/O系统较为方便，而且，独立的远程I/O装置直接放在现场设备附近，不需要远距离敷设电缆，也是较为经济型的选择。
CPU主机与各ET200M远程站通过PROFIBUS DP总线相互连接；并留有高层网络的通信接口。
机头、机尾电除尘的PLC系统随电除尘设备成套供货，其PLC型号规格应随主PLC配套。
配置见图1。
图1
4 自动化系统的设备设计
设备设计包括硬件设计、运转方式类别、布置安装设计和配线设计等。
硬件设计包括输入、输出模块的选择及点数的估算。
输入、输出模块的电压等级可根据现场设备与模块之间的距离来选择，该工程设有多个远程站，设备与模块间距离较近，所以选择DC24V模块。
控制系統的输入、输出点数可根据每个单体设备的I/O点数来决定，一般设备均有电源、运行、故障、选择开关、安全开关等输入点，胶带机还有跑偏、打滑、事故输入点，个别设备还有正反转、位置开关等输入点。
最后按实际的I/O点数另加20%的备用量。
系统的运转方式为连锁集中控制和机旁手动控制。
系统的布置安装设计以合理，紧凑为原则，PC柜内布线应完美整齐，便于装卸I/O模块。
端子排也要进行合理的安排，尽量把高电平电缆和低电平电缆的端子分开。
系统的主机特别重要，选用不间断电源供电，其它地方供电电源选择稳压电源供电。
冶金工业现场的环境比较恶劣，现场的各种动力线会产生干扰，这些干扰都将通过与现场设备相连的电缆引入PC柜，为抑制干扰，可选用屏蔽电缆，在敷设时，与电源电缆、动力电缆分开敷设。
另外，接地也是抑制干扰的主要方法之一，柜体、屏蔽电缆均要求可靠接地，接地电阻不大于1Ω。
整个系统还要求通过上位机对整个的生产过程进行监视和显示，画面显示内容有：设备电源显示，设备运转状态显示，过程状态显示，设备故障状态显示。
5 烧结工程自动化系统的控制要点
控制的分类有连锁集中控制和机旁手动控制。
连锁集中控制使各生产机械的电动机之间具有电气连锁关系，并集中操作，其运转程序有：1）顺序启动，系统启动时，自生产系统的最终设备开始，逆物料运输方向，依次延时启动，一直到最上游设备启动完毕后，启动才算完成。
延时启动的延时时间对一般设备约3～5秒，但大型回转的设备，如一、二次混合机等，其顺序延时时间要适当加长。
2）同时启动，当系统内的各设备因事故同时停止运转后，如再行启动，则按顺序启动对配料系统来说，就会产生被输送物料的组成发生变化，引起配料比的紊乱。
为此，一般对从一次混合机起料流上方的设备，在同时停止运转后，启动时必须同时启动。
3）顺序停止，生产过程停机采用顺序停止程序，即停机时，
先停物料流动最上游的给料设备，并顺物料流动方向，顺次序往下游停止各设备运转。
4）同时停止，从配料仓起到烧结混合料仓止，为了保持配料比的稳定，要能实现同时停止。
5）事故停止，对于连锁的设备，当由于某种事故原因而要实行事故停机时，操作中央控制室或机旁的事故停止开关，连锁设备可以同时停止。
6）机旁运转，对于在中央控制室连锁的设备，要求能够在机旁进行单独运转的操作，便于调试和检修。
操作程序是，把相应的机旁操作开关置于”机旁”，就可实现单机的启停。
6 结束语
可编程序控制器的应用，使烧结工程工业自动化水平有了明显的提高，经济效益显著，电气控制系统可靠性增强。
而且，它具有更强的与工业过程相连的接口，更直接地适用于控制要求的编程语言，可以在恶劣的环境下运行等特点。
随着超大规模集成电子技术和微型计算机技术的飞速发展，使得可编程序控制器在过程自动化、工厂自动化、计算机综合生产系统等自动化领域中得到了广泛应用，成为现代工业自动化的支柱。
参考文献
[1]李章兵.自动化与仪表[Z].1991，6.
[2]曹国栋.冶金自动化[Z].1991，6.。