冶金设备自动化资料
金属冶炼中的工艺装备与自动化控制
连铸机及其功能
连铸机是金属冶炼 工艺装备的重要组 成部分
连铸机的主要功能 是将熔融的金属液 连续铸造成锭或板
连铸机可以提高生 产效率，降低生产 成本
连铸机可以实现自 动化控制，提高产 品质量和稳定性
轧机及其功能
轧机是金属冶炼工 艺装备的重要组成 部分
轧机的主要功能是 将金属材料轧制成 各种形状和尺寸的 成品
自动化控制系统在轧制过程中的应用
轧制过程：将金 属材料通过轧制 机进行塑性变形， 形成所需形状和
尺寸
自动化控制系统： 通过计算机控制 轧制机的速度、 压力、温度等参 数，实现轧制过
程的自动化
应用效果：提 高轧制效率， 降低人工操作 误差，保证产
品质量
发展趋势：智 能化、网络化、 集成化，实现 轧制过程的全 面自动化控制
智能化、自动化的控制发展趋势
智能化：利用 人工智能技术， 实现设备自主 决策、自主控
制
自动化：通过 自动化技术， 实现生产过程 的自动化、无
人化
网络化：利用 网络技术，实 现设备之间的 信息共享、协
同工作
绿色化：采用 环保技术，实 现生产过程的 节能减排、绿
色环保
工艺装备与自动化控制的融合发展趋势
轧机可以应用于各 种金属材料的轧制 ，如钢、铝、铜等
轧机可以提高金属 材料的质量和性能 ，如强度、韧性、 耐磨性等
精整设备及其功能
精整设备：包括 轧机、剪切机、 矫直机等
功能：对金属进行 轧制、剪切、矫直 等加工，提高金属 的精度和性能
应用：广泛应用于 钢铁、有色金属、 合金等金属材料的 生产
发展趋势：智能化、 自动化、高效化， 提高生产效率和产 品质量
自动化控制系统 在金属冶炼中的 应用
冶金工艺中的冶金自动化控制技术综述
冶金工艺中的冶金自动化控制技术综述引言在现代冶金工业中，冶金自动化控制技术扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步和发展，冶金工艺中的自动化控制技术也在不断演进和改进。
本文将对冶金自动化控制技术进行综述，包括其定义、发展历程、应用领域以及未来趋势等方面进行探讨。
一、冶金自动化控制技术的定义冶金自动化控制技术是指利用计算机、传感器、执行器、控制算法等技术手段，对冶金工艺中的各个环节进行自动化控制的一种技术体系。
通过冶金自动化控制技术，可以提高冶金工艺的精度、效率和稳定性，降低人工操作的风险和劳动强度，提升生产效益和竞争力。
二、冶金自动化控制技术的发展历程冶金自动化控制技术起源于20世纪60年代，随着计算机技术的发展和应用，冶金工艺自动化逐渐引起人们的关注。
最早的冶金自动化控制系统采用开环控制方式，只能完成简单的工艺控制任务。
随后，闭环控制技术的引入使得冶金自动化控制系统能够实现更高级的控制目标，如温度、压力、流量等参数的精确控制。
20世纪70年代，计算机技术和通信技术的快速发展，为冶金工艺自动化控制技术的普及和应用提供了坚实的基础。
这一时期，冶金自动化控制系统开始使用PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分布式控制系统）等设备，实现对工艺参数的精确测量和控制。
21世纪以来，冶金工艺自动化控制技术迎来了新的发展机遇。
随着物联网、大数据和人工智能等技术的快速发展，冶金工艺自动化控制系统愈发智能化和高效化。
现代冶金工艺自动化控制系统通过实时监测和数据分析，能够及时调整工艺参数，提高生产效率和产品质量。
三、冶金自动化控制技术的应用领域冶金自动化控制技术广泛应用于钢铁、有色金属、铝电解、炼铜、炼锌等领域的冶金工艺中。
具体应用包括：高炉热状态自动控制、连铸机自动控制、轧机自动控制、浸出过程自动控制、熔炼过程自动控制等。
这些应用使冶金工艺更加安全、精确和高效。
在高炉热状态自动控制方面，冶金自动化控制技术能够通过实时测量和数据分析，准确控制高炉冶炼的温度、压力、气体流量等参数，提高炉温控制的稳定性，优化冶炼过程，降低能耗和排放。
钢铁冶炼设备的自动化控制技术
钢铁冶炼设备的自动化控制技术随着科技的不断发展，钢铁冶炼设备的自动化控制技术也在不断进步。
自动化控制技术的发展极大地提高了钢铁冶炼设备的生产效率和质量，同时也降低了人工成本，为钢铁行业的发展做出了重要的贡献。
钢铁冶炼设备的自动化控制技术可以实现多个方面的控制，例如温度、压力、流量、浓度等。
通过对这些参数的精确控制，可以在不额外增加工人的情况下，提高生产效率和品质，降低设备的运行成本和维护费用。
钢铁冶炼设备的自动化控制技术包括了多个方面，其中最重要的就是控制系统。
控制系统是实现钢铁生产自动化控制的核心，它可以确保各种控制模式的实现，例如PID控制。
PID控制即比例+积分+微分的控制方式，它可以根据设定的目标温度来进行控制，并对设备进行调整。
另一个重要的组成部分是自动化设备，例如PLC、SCADA等。
这些设备可以自动执行指定的任务，并将实时数据传输到控制系统中，在控制系统的支配下实现自动化生产。
通过优化PLC和SCADA系统的使用，不仅可以提高生产效率，还可以确保环境和设备的安全性。
除了控制系统和自动化设备，自动控制技术还需要不断的进行不断的优化和更新。
这些更新可能包括控制算法的优化、设备的升级以及数据处理技术的改进等等。
通过不断地进行更新，可以确保控制系统的最优化运作，及时对设备出现的问题做出反应，以确保生产效率和生产质量。
总的来说，控制系统、自动化设备以及更新和优化技术是自动化控制技术的三个主要方面。
钢铁冶炼设备的自动化控制技术不断的优化和更新，为设备的实际运作带来了巨大的提高，使钢铁行业不断发展壮大，更好地满足了市场需求。
冶金自动化(自动化技术)
生产管理
冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成(图2)。 大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以 及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。同时管理人员通 过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机，然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系 统，可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和 数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生 产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备 运行情况统一起来。它的主要功能是：管理产品合同；安排生产计划和作业计划；掌握资金库存和流向以及设备 运行和备件库存情况；对生产进行最优化管理。
②设备状态的监测和控制：包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控，例如对高炉热风炉的风量和温度 以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工 厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。
③工艺参数的监测和控制：主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分 等，例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。
冶金自动化（自动化技术）
自动录
金属冶炼装备的自动化与智能化
熔炼状态监测
实时监测熔炼炉内的熔炼状态，为操作人员提供决策依据。
自动识别与定位
快速准确地识别和定位目标物体，提高生产效率。
实现配料过程的自动化，提高生产效率和产品质量。
自动化配料系统
自动化熔炼系统
自动化浇注系统
自动化检测系统
实现熔炼过程的自动化，提高生产效率和产品质量。
实现浇注过程的自动化，提高生产效率和产品质量。
就业影响
自动化和智能化可能导致一些传统岗位的消失，但同时也可能创造新的就业机会。
A
B
C
D
05
CHAPTER
金属冶炼装备自动化与智能化的未来展望
新型材料制备
金属冶炼装备的自动化与智能化将为新型材料的制备提供更加高效和环保的生产方式，拓展其在航空、航天、汽车等领域的应用。
资源循环利用
通过自动化与智能化的技术手段，实现对金属资源的循环利用，提高资源利用率，降低生产成本。
自动化与智能化的金属冶炼装备将为企业创造显著的经济效益，提高企业的市场竞争力。
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02
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THANKS
感谢您的观看。
压力传感器
液位传感器
成分传感器
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检测金属溶液中的各种成分，为后续的冶炼工艺提供数据支持。
实时监测冶炼过程中的温度变化，确保温度控制在合理范围内。
监测液态金属的液位，确保冶炼过程的连续性和稳定性。
表面缺陷检测
通过机器视觉技术识别金属表面的缺陷，提高产品质量。
尺寸测量
快速准确地测量金属产品的尺寸，确保符合规格要求。
该系统采用了先进的故障诊断技术和数据分析技术，能够实时监测设备的运行状态和各项参数，及时发现潜在的故障和异常情况。
冶金机械自动化技术研究
冶金机械自动化技术研究1. 引言1.1 冶金机械自动化技术研究概述冶金机械自动化技术研究是在当前科技发展的大背景下迅速兴起的一门重要学科。
随着信息技术、智能化技术和自动化技术的不断发展，冶金行业也在不断向智能化、自动化方向发展。
冶金机械自动化技术研究作为冶金行业发展的重要组成部分，对提高生产效率、优化产品质量、降低生产成本都起着至关重要的作用。
冶金机械自动化技术研究涉及到传感器技术、控制技术、智能算法等多个领域的知识，是一个综合性强的学科。
通过对冶金生产过程进行信息采集、数据分析和自动控制，能够实现生产过程的智能化和自动化，提高生产效率和产品质量。
冶金机械自动化技术研究在冶金行业中具有重要的应用前景和发展潜力。
随着工业4.0的到来，冶金机械自动化技术将在冶金生产中扮演越来越重要的角色，对推动冶金产业的技术升级和发展具有积极的意义。
冶金机械自动化技术研究是当前冶金行业中一个备受关注的研究领域。
通过不断深入的研究和探索，将为冶金生产的高效、智能化发展提供有力的技术支持，推动冶金行业实现更好的发展。
2. 正文2.1 冶金机械自动化技术的发展历程冶金机械自动化技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时随着电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步，人们开始尝试将这些新技术应用于冶金机械领域，以实现生产过程的自动化控制和优化。
在发展初期，冶金机械自动化技术主要集中在单一设备的自动化控制上，比如自动化铸造设备、自动化轧制设备等。
随着科技的不断进步，冶金机械自动化技术也逐渐向生产线和生产流程的自动化方向发展，实现了整个生产过程的自动化和智能化。
在80年代和90年代，随着工业控制技术和信息技术的快速发展，冶金机械自动化技术进入了一个新的发展阶段。
新的传感器、执行器和控制系统的应用使得冶金生产更加精确、高效和可靠。
近年来，随着人工智能、大数据和物联网技术的兴起，冶金机械自动化技术正在迎来新的发展机遇。
智能化的生产设备和系统可以实现更加精细化的生产过程控制和优化，为冶金行业的可持续发展打下基础。
钢铁冶炼中的自动化技术应用分析
钢铁冶炼中的自动化技术应用分析随着科技的不断发展，各行各业都在不断地尝试将自动化技术应用到生产制造中，钢铁行业也不例外。
自动化技术在钢铁冶炼中的应用是一个热门话题，因为它可以提高生产效率和产品质量，减少劳动力的投入。
在这篇文章中，我们将对钢铁冶炼中的自动化技术应用进行分析，以了解其如何改变钢铁生产制造的方式。
1.自动化技术在钢铁冶炼中的应用概述自动化技术在钢铁冶炼中应用的方式主要有以下几种：（1）工业自动化工业自动化是一种集成了计算机技术、控制技术和通信技术等，以达到对钢铁生产过程进行自动化、智能化控制的目的。
它可以实现钢铁生产过程的自动化、智能化控制和自适应控制等功能，从而提高产品质量和生产效率。
（2）微机控制技术微机控制技术可以对钢铁冶炼过程中各种参数进行实时检测和控制，如温度、压力、流量等。
通过此技术，可以降低操作难度、提高生产效率、减少人为因素的干扰，从而提高产品质量。
（3）机器视觉技术机器视觉技术可以通过对工业摄像机拍摄的图像进行处理和分析，实时监控钢铁生产过程中的各种参数，并及时发出警报，避免因操作不当而导致的质量问题和安全问题。
2.自动化技术在钢铁冶炼中的应用优势自动化技术在钢铁冶炼中的应用具有以下优点：（1）提高了生产效率自动化技术在钢铁冶炼过程中的应用，使得人工操作成为了非必要条件，可以通过计算机程序和机器视觉技术来控制各种操作。
这样不仅可以降低人力投入，提高生产效率，还可以避免因人为操作失误而导致的质量问题。
（2）减少了生产成本自动化技术的应用可以降低生产成本。
随着技术的不断革新和改进，自动化设备变得更加智能化和高效，不仅可以在生产过程中监控质量问题并及时发现和解决，还可以极大地减少人力成本和生产成本。
（3）提高了钢铁产品质量利用微机控制技术、机器视觉技术等自动化技术可以实现对钢铁生产过程中的各项参数进行实时检测和控制，从而确保产品的质量得到保障。
这样，可以减少不良品率和质量问题带来的成本损失，更好地满足客户的需求。
冶金自动化生产线
冶金自动化生产线随着科学技术的发展，自动化技术在各个领域得到广泛应用，如制造业、化工业、石油化工、冶金等。
在冶金生产中，自动化技术的应用越来越广泛，自动化生产线成为了提高生产效率、节省生产成本、保障生产安全的重要手段。
本文就冶金自动化生产线的结构、技术、应用等方面进行探讨。
一、冶金自动化生产线的结构冶金自动化生产线是由多个设备、传感器、控制器、执行机构、计算机等组成的。
其结构图如下：1. 传感器：采集生产现场的各种参数信息，如温度、压力、流量、振动等等。
传感器主要是用于采集实验室和生产现场中的数据，并传送给控制系统处理。
2. 控制器：将传感器采集到的数据进行处理，从中进行选取处理，进行比较。
接着发出控制指令，控制执行机构的运动，以实现对生产过程的控制。
不同的传感器会采集到不同的信息，需要不同的控制器进行处理。
3. 执行机构：按照控制指令进行动作的部件，如电机、液压元件、气动元件等。
其目标是最终将控制信息引导到生产设备上，对其进行控制，完成生产任务。
4. 计算机：将传感器采集到的数据实时存储、处理、统计，输出统计报表与生产管理，并直接与单项控制器模块进行数据交换，控制生产设备的运转。
二、冶金自动化生产线的技术冶金自动化生产线所用的技术主要包括传感技术、控制技术、执行机构技术、网络技术、云计算技术等等，在此仅对其中的传感技术和控制技术进行简要介绍。
1. 传感技术传感技术是自动化生产线的基础之一，它能够通过各种传感元件采集物理量和化学参数，以实现工业自动化控制。
传感技术通过物理量和化学量的测量，将模拟信号转换成数字信号，然后将信号发送给控制器进行处理。
传感器的种类很多，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、重量传感器等，不同的传感器适用于不同的场合。
由于传感器采集的信号种类繁多，不同的传感器具有不同的特性和输出接口，对于数据处理系统需要进行不同的接口处理和数据整合。
2. 控制技术控制技术是自动化生产线的关键技术。
金属冶炼工艺中的自动化与智能化设备
自动维护系统： 实现设备的自动 维护和保养
04
金属冶炼智能化设备介 绍
智能化配料系统
配料系统：用于金属冶炼过程中的配料控制 智能化：采用先进的自动化和智能化技术，提高配料精度和效率 功能：自动称重、配料、混合、输送等 优点：减少人工操作，提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量
智能化熔炼系统
智能化熔炼系统的特点：自 动化程度高，操作简便，生 产效率高
应用案例分析
案例一：某钢铁厂采用自动化与智 能化设备，提高了生产效率，降低 了人工成本。
案例三：某铝冶炼厂采用自动化与 智能化设备，实现了能源的优化利 用，降低了能耗。
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案例二：某铜冶炼厂采用自动化与 智能化设备，实现了生产过程的实 时监控和调整，提高了产品质量。
案例四：某锌冶炼厂采用自动化与 智能化设备，提高了生产安全性， 降低了事故发生率。
提高产品质量和稳定性
自动化设备可以精 确控制冶炼过程中 的温度、压力等参 数，提高产品质量
智能化设备可以实 时监测和控制冶炼 过程，及时发现并 纠正异常情况，提 高产品质量稳定性
自动化和智能化设 备可以减少人为操 作误差，提高产品 质量和稳定性
自动化和智能化设 备可以提高生产效 率，减少生产成本 ，提高企业竞争力
智能化轧制系统
轧制工艺：采用先进的轧制工艺，提高 生产效率和产品质量
智能化控制：通过计算机控制，实现轧 制过程的自动化和智能化
轧制设备：包括轧辊、轧机、加热炉等 设备，实现智能化操作
轧制过程：包括加热、轧制、冷却等过 程，实现智能化控制
轧制质量：通过智能化控制，提高轧制 产品的质量和精度
轧制效率：通过智能化控制，提高轧制 效率，降低生产成本
冶金生产工业自动化综述资料
冶金工业自动化技术发展综述摘要：综述国内外钢铁生产线的装备单元自动化技术和整厂整线综合自动化技术发展概况。
结合钢铁生产的典型生产工艺，基于现代工业智能监控技术、循环水系统技术和现场总线技术，提出了一个钢铁生产线综合自动化系统模型．最后总结了尚待研究开发的主要内容。
关键词：冶金、钢铁、工业自动化、生产、能源1.前言：我们复兴的伟大目标，2020年我国实现GDP翻两番。
钢铁材料必定成为我国社会经济发展的必选材料。
钢铁工业的健康持续发展是我国GDP翻两番和实现新型工业化的重要支撑条件。
在强劲市场需求的推动下，近年来我国钢产量以超过20％的增幅高速增长，2003年达2.234亿吨，连续8年位居世界第一。
我国已成为全球最大的钢铁生产国和消费国，钢铁业高速发展也造成了我国能源紧张，制约了钢铁工业的持续发展。
我国钢铁行业消耗的能源占整个工业总量的10％，能源消耗比发达国家高15%～20%，节能不仅是企业降低成本、提高产品市场竞争力的重要途径，更是企业必须承担的促进全社会资源永续利用的重要责任，也是促进企业以及整个国民经济可持续发展的永恒主题，因此，利用冶金自动化系统做好钢铁业的节能工作对我国经济和社会的可持续发展具有十分重要的意义。
中国冶金自动化产业伴随着现代化钢铁工业的发展而发展。
就首钢而言，从1919年成立至今已经九十年了，前四十年受历史时代的影响，首钢冶金自动化工作几乎没有发展，从1959年算起，水银整流器、直流调速装置等开始应用于钢铁生产，这也标志着首钢自动化应用开始走入人们的视野。
2.冶金自动加热控制技术加热炉是热轧厂内不可缺少的设备，其工作状态将对热轧产品质量和生产成本产生直接的影响。
目前尽管整体上国内冶金企业中加热炉的自动控制水平已有很大提高，但仍有一定数量的加热炉的控制水平比较落后，难以保证钢坯的加热质量，同时还造成燃料浪费及烟气污染环境等问题。
为解决这些问题提高加热炉的控制水平，必须加速自动化加热控制技术的应用与更新。
金属冶炼装备的智能化与自动化控制
智能化：通过人工智能技术实现自动化控制，提高生产效率和质量
网络化：通过网络技术实现远程监控和控制，提高生产安全性和可靠性
集成化：将多种自动化控制技术集成在一起，提高生产效率和灵活性
绿色化：采用环保技术和材料，降低生产过程中的能耗和污染，实现可持续发展
金属冶炼装备的智能化与自动化控制的融合发展
智能化与自动化控制技术的结合：将智能化技术与自动化控制技术相结合，提高金属冶炼装备的生产效率和质量
智能化与自动化控制技术的应用：在金属冶炼装备的各个生产环节中，如配料、熔炼、浇铸等，应用智能化与自动化控制技术，提高生产效率和质量。
金属冶炼装备的发展趋势
绿色化：采用环保技术，减少污染，实现可持续发展
智能化与自动化控制在金属冶炼装备中的融合模式
智能化与自动化控制的结合：通过智能化技术实现自动化控制，提高生产效率和质量
智能化与自动化控制的应用：在金属冶炼装备中，智能化技术可以应用于温度控制、压力控制等方面，实现自动化控制
智能化与自动化控制的优势：提高生产效率、降低人工成本、减少人为错误、提高产品质量
优势：降低人工操作误差，提高生产安全性和稳定性
应用领域：金属冶炼装备的智能化控制和优化
功能：实时监测和控制金属冶炼过程，提高生产效率和质量
金属冶炼装备的自动化控制技术
自动化控制系统在金属冶炼装备中的应用
智能化技术：实现金属冶炼装备的自动化、智能化和信息化
计算机技术：实现金属冶炼过程的数据采集、处理和分析
案例总结：智能化与自动化控制在金属冶炼装备中的应用，为企业带来了显著的经济效益和社会效益。
应用案例的启示与借鉴意义
提高生产效率：智能化与自动化控制可以减少人工操作，提高生产效率。
金属冶炼的自动化技术
提升产品质量
自动化技术能够实现精准控制和精细 化管理，提高产品的精度和一致性， 满足高质量的产品标准。
通过实时监测和自动调整，自动化技 术能够及时发现并纠正生产过程中的 问题，确保产品质量的稳定性。
降低生产成本
自动化技术能够减少对人工的依赖，降低劳动力成本。
通过优化工艺和减少能耗，自动化技术能够降低生产过程中的能源消耗和原材料 浪费，进一步降低生产成本。
控制，提高产品质量和降低能耗。
02
有色金属冶炼
铜、铝等有色金属的冶炼过程中需要经过熔炼、电解等工艺流程，金属
冶炼自动化技术能够实现自动化配料、熔炼温度控制、电解过程控制等
操作，提高生产效率和产品质量。
03
其他金属冶炼
其他金属如钛、锆等在冶炼过程中也需要实现自动化控制，高生产效率和降低能耗。
应对市场变化
自动化技术能够快速调整生产计划和产量，适应市场需求的 变化。
通过实时数据采集和分析，自动化技术能够及时反馈市场信 息和产品反馈，帮助企业做出快速响应和决策。
技术更新与升级
随着科技的不断进步，金属冶炼自动化技术也在不断更新 和升级。企业需要持续关注新技术的发展动态，及时进行 技术更新和升级，以保持竞争优势。
感器等设备。
成熟阶段
目前，金属冶炼自动化技术已经 进入成熟阶段，各种先进的自动 化设备和控制系统被广泛应用于 实际生产中，实现了高度自动化
的生产流程。
金属冶炼自动化技术的应用场景
01
钢铁冶炼
钢铁冶炼过程中需要经过多个复杂的工艺流程，如原料准备、烧结、高
炉冶炼、连铸和轧制等，金属冶炼自动化技术能够实现全流程的自动化
大数据技术应用
总结词
大数据技术的应用将帮助未来金属冶炼自动 化技术实现数据驱动的决策和优化。
金属冶炼设备的自动化与智能化
智能化检测技术
图像识别技术
利用机器视觉技术，对产 品表面缺陷进行检测和分 类，提高产品质量。
激光检测技术
利用激光技术对金属成分 、厚度等进行快速、准确 的检测。
红外检测技术
利用红外热像仪检测设备 运行过程中的温度分布， 预防设备过热和故障。
智能化生产技术
智能调度系统
根据生产计划和实际生产情况，自动调整生产流 程和设备运行状态，实现生产线的协同作业。
02
金属冶炼设备自动化技术
自动化控制技术
PLC技术
可编程逻辑控制器在金属冶炼设 备中广泛应用，实现对设备的精 确控制和自动化操作。
工业以太网
工业以太网技术为金属冶炼设备 提供高速、可靠的数据传输， 现设备间的实时通信和控制。
分布式控制系统
分布式控制系统能够集中管理、 分散控制，提高金属冶炼设备的 整体协调性和稳定性。
03
金属冶炼设备智能化技术
智能化控制技术
自动化控制系统
采用先进的自动化控制系统，实现金 属冶炼设备的远程控制和实时监测， 提高生产效率。
故障诊断与预测系统
利用传感器和监测技术，实时监测设 备运行状态，预测潜在故障，降低维 护成本。
智能决策支持系统
通过大数据和人工智能技术，对生产 数据进行挖掘和分析，为生产决策提 供支持。
定义
金属冶炼设备的自动化与智能化是指通过先进的控制技术、传感器技术和人工 智能技术，实现金属冶炼设备的自主操作、自我调节和智能决策。
特点
自动化与智能化金属冶炼设备具有高效、安全、环保和低成本等优点，能够提 高生产效率、降低能耗和减少人力成本，是现代工业发展的重要趋势。
自动化与智能化的重要性
提高生产效率
冶金机械自动化-2
按上述目的和要求，转炉计算机 控制的最主要目标是在吹炼终点达 到较高的终点温度和成分的命中率。 国内转炉计算机控制大量的研究和 试验工作也是主要围绕这一目标而 开展的。
转炉计算机控制主要有两种方法： 静态控制和动态控制。
15
①静态控制(不考虑时间，目标：终点碳和终点温度） 由于静态控制是转炉计算机最基本的控制方法，所 以各厂在安装了计算机之后，就集中精力用计算机 收集炼钢数据，在此基础上建立了静态模型。终点 温度靠加入矿石来调整，终点碳靠吹入的氧耗量来 控制。因此，模型主要由矿石方程和耗氧方程组成。 模型是经验和多重回归两种方法建立起来的。模型 中变量因子是在能检测参数中由经验统计挑选，一 些难以表述的因子不选入模型。模型采用全量和增 量两种，由于增量模型具有较好的适应性能，控制
9
② 吹炼 装料完毕，将炉子转至吹炼位置，氧 枪从炉口插入炉内，到氧枪喷嘴距溶池表面 20~150cm处，送入（8~12）×105Pa，速度为 1.0m3/min的氧气进行吹炼。吹氧的同时可加入 造渣材料。造渣方法，根据铁水中杂质元素的 含量常用单渣法和双渣法两种方式。当吹炼含 硅、磷高的生铁水时，采用双渣法冶炼。所谓 双渣法，就是在兑铁水后先加第一批造渣材料， 造低碱度炉渣，待硅、锰基本氧化和炉渣熔化 好时，即提起氧枪，放掉初期渣，然后再加入 第二批造渣材料，造高碱度炉渣，直至吹炼结 束。当吹炼含硅、磷低的生铁水时用单渣法， 即在吹炼过程中只造一次渣。
ⅰ
27
图3-5
28
转炉的计算机控制系统通常应具备 的功能有：
1）工艺过程参数的自动收集、处理和记录；
2）根据模型计算出各种原材料，包括铁水、废钢、 辅助材料、铁合金和有氧气的用量；
3）吹炼过程的自动控制，包括静态控制、动态控 制和全自动控制；
冶金自动化概论
冶金自动化概论 （一）加热区的控制对象(续)
• 板坯推入加热炉时问题： • 1. 推钢机行程是根据前一块板坯在炉中的位置 和宽度确定推入位置； • 2. 前后两块板坯之间的间距，由计算机经计算后 来确定； • 3. 板坯在炉内移动的位置用入炉门处的冷金属检 测器作为跟踪的起点； • 4. 由PLC完成步进梁的移动控制。
冶金自动化概论 三、计算机控制系统的组成（续）
• 2.控制功能众多，而且集中，以带钢热连轧精轧 机组为例，7个机架上集中有： • (1)近10个机电设备的位置控制； • (2)20多个液压位置或恒压力控制； • (3)自动厚度控制(前馈、反馈、偏心补偿及监控 AGC)； • (4)自动板形控制(前馈及反馈闭环自动板形控制 ASC(Automation Shape Control)；
冶金自动化概论 (三)精轧区控制对象
• • • • •
精轧区域各设备的设定： 1. 飞剪机入口侧导板开口度和飞剪剪切方式的 设定； 2. 高压水除鳞箱和机架间喷水制度的设定： 3. 精轧机组各机架入口导板开口度的设定，穿 带时各机架压下位置的设定； 4. F4一F7机架弯辊力和窜辊位置的设定；
冶金自动化概论 (三)精轧区控制对象
• • • • •
精轧区域各设备的设定： 1. 飞剪机入口侧导板开口度和飞剪剪切方式的 设定； 2. 高压水除鳞箱和机架间喷水制度的设定： 3. 精轧机组各机架入口导板开口度的设定，穿 带时各机架压下位置的设定； 4. F4一F7机架弯辊力和窜辊位置的设定；
冶金自动化概论 (三)精轧区控制对象(续) • 5. 精轧机组最末机架穿带速度、加速度以及稳定 轧制阶段轧制速度的设定； • 6. 各机架轧制压力的计算和压下位置的设定； • 7. 活套支持器的平衡力、高度和张力的设定； • 8. 测厚仪、测宽仪、测温仪、板形仪及温度仪的 设定。
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冷轧
冷轧生产可提供大量高精确度和 性能优良的钢板和带材，其最主要 的特点是加工温度低，同热轧生产 相比，它有以下优点：
冷轧
(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过 O.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。
(2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。 (3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压 入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙 度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。 (4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较 低的屈服极限、良好的深冲性能等)。 (5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。
采用可逆式轧机时，则轧制操作有两种，一种是每一张钢板在轧机上 往返轧制，直到轧制成最终的成品尺寸，然后再进行第二张钢板的轧制。 这种操作方法虽然压下调整操作频繁，但产品表面不易划伤，故实际生产 中应用较多，特别是轧制单重和尺寸较大的钢板，均采用此法。另一种是 每张钢板逐张送入轧机，待全垛钢板轧完一道次后，再逐张返回轧制第二 道次。此种操作方法使轧制产品尺寸较均一，而且省去了轧辊反转和压下 的调整时间，从而冷轧机产量较高，但板面之间有时可能造成划伤。
酸洗一冷连轧联合机组的优点是：
冷轧
(1)设备减少，与传统的常规轧机相比，省掉了酸洗机组的 尾部和连轧机组头部的机电设备。
(2)减少主厂房建筑面积，省掉了酸洗与轧机之间的中间钢 卷存放库并缩短了生产周期。
(3)跟无头轧制一样，免除了穿带、甩尾等容易造成事故的 作业，操作比较平稳，提高了轧机的作业率和金属收得率， 产品质量得到了提高。
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由于对冷轧薄板质量的要求越来越严，因此计算机控制系 统已是冷连轧不可缺少的一部分。冷连轧控制系统要满足以 下两个要求：
1）高速控制。冷连轧机组除一些顺序逻辑控制可采用PLC 外，大部分功能要求实现高速控制，需采用高性能控制器。
2）高速通讯。由于多个控制功能（如厚度控制、张力控 制、板形控制）最终都作用到变形区，功能间耦合强，相互 传递信息，数据更新快。 日立提供的快速分布式计算机控制系统能满足以上要求。
单机可逆式冷轧机分为四辊轧机和多辊轧机(偏八辊轧机、十二辊轧 机、二十辊轧机)。轧机大部分采用工作辊驱动方式，这样可使总变形抗 力减小，降低电能消耗，可轧制较薄的产品。表1-1给出了1200mm四辊可 逆式冷轧机的主要技术性能。
冷轧
冷轧板带的轧制方法虽有单张和成卷、 单机座和多机座之分，但它们的生产工艺 过程却基本相似。冷轧薄板、带钢中有3大 典型产品：镀层板、汽车板与电工硅钢板。 其生产工艺流程大致如图所示。
冷轧
1. 系统采用超高速网拓扑结构。 2. 所有控制器（PLC、PI/O、POC、 HMI SERVER）都平铺连接在 L1/L2间的 μΣNETWORK-100网上。 3. 各控制器以及L1与L2间以五种速度交换数据。其性能特点如下:
1) 同一区域内控制器可以1-2ms的周期交换数据。2) 不同区域的饿控制器可以 50ms或100ms周期交换数据。3) L1与L2可以用50ms（跟踪信息）100ms(数据采集)及 500ms（设定值下送）周期交换数据。 4. L1与L2与人-机界面系统的服务器可以用500ms或1000ms周期交换数据。 5. 工程师站（POC）连接Ethernet和μΣNETWORK-100，对于PLC的编程与监视。 POC用作MICA（HPU软件开发）服务器和CPU的软件开发终端，同时可进行单点编 程和诊断
(4)跟无头轧制一样，可以不停机来变换产品规格，生产灵 活，计划安排比较方便。
(5)由于轧制速度比常规轧制低，主电机容量相应可以减少 1/4-1/3，电气设备容量和能耗可以减少。
(6)由于工序和设备减少，自动化程度提高，操作人员可大 大减少。
冷轧
连续酸洗及冷轧机布置图：
1-辅助开卷机及带卷准备；2-开卷机；3-矫平；4-闪光对接焊 机；5-酸洗线入口活套；6-张矫；7-酸洗段；8-剪边机；9-剪 机；10-涂蜡机；11-张力卷取机；12-焊接机；13-导向装置； 14-冷连轧机组；15一飞剪；16一在线检验台
冷轧
冷轧
3.1 冷轧薄带钢生产的发展概况 3.2 带钢冷轧处理线自动化
冷轧
3.1.1 酸洗机组自动化控制 3.1.2 连续退火线自动化控制 3.1.3 平整机自动化控制
冷轧
酸洗一冷连轧联合机组是在全连续式 (无头轧制)冷轧机的基础上发展起来的。 前者的优点也基本上包含了后者所有的 优点并有所发展。
冷轧
(2)成卷轧制。 目前，冷轧生产大多是采用成卷轧制，其基本形式分为单机成卷轧制
和多机架连续式成卷轧制两种。成卷轧制采用二辊轧机、四辊轧机、偏八 辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机等不可逆式和可逆式的冷轧机。
单饥不可逆式冷轧机主要有二辊轧机和四辊轧机两种(图1-1)，这种 轧机在我国有数百台之多，其辊身长度在100-600mm之间，辊径在100300mm之间。在这些轧机中，大部分设有开卷机和卷取机。这些轧机主要 用来生产600mm以下的窄带钢或平整成卷的窄带钢，轧制速度在1.2-2.O明光
辽宁科技大学
二〇一五年十一月
冷轧
1 冷轧概况与特点 2 冷轧工艺简介 3 带钢冷轧处理自动化
冷轧
1.1 什么叫冷轧 1.2 冷轧有什么特点 1.3 冷轧生产方法有哪几种?
冷轧
金属在再结晶温度以下进行轧制 变形叫做冷轧，一般指带钢不经加 热而在室温直接进行轧制加工。冷 轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷 轧。
冷轧
冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制 两 种方法。
(1)单片轧制 (2)成卷轧制
冷轧
(1)单片轧制。 单片轧制最早采用二辊式轧机，目前多用四辊式冷轧机。四辊冷轧机
按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。 采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时，轧制操作是由人工逐张将钢
板喂入轧机，全垛钢板轧完一道次后，用吊车将板垛吊送到轧机前，进行 下一道次的轧制，如此循环进行，直到轧成规定的成品尺寸时为止。