高炉料车上料自动控制系统毕业设计
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学号：
HEBEI UNITED UNIVERSITY
毕业设计说明书
GRADUATEDESIGN
设计题目：高炉上料料车自动控制系统
摘
目前高炉上料的形式主要有两种：一是卷扬料车上料，二是皮带上料，由于料车上料占地面积小，在中小高炉中得到广泛的应用。本设计采用双料车交替上料方式，由卷扬机牵引料车在轨道上行进，到达高炉炉顶后料车自动将原料卸入高炉内。当前多数的高炉卷扬机的调速方式是串电阻调速，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产效率，因此需要此系统进行改造。本设计通过PLC程序给变频器发送信号，改变频率大小，从而改变电机的速度，实现料车的加减速控制，并采用组态软件WinCC对整个运行过程进行实时监控，保证了系统控制的可靠性和安全性。
1
1386
1
料车上料
武钢
2
1536
1
料车上料
武钢
3
1513
1
料车上料
邯钢
5百度文库
1260
2
皮带上料
日本新日铁室兰
1
1249
1
皮带上料
日本新日铁釜石
1
1150
1
料车上料
德国蒂森公司
4
1445
1
料车上料
法国索拉克帕塔拉尔
6
1275
1
料车上料
英国雷文斯克雷格
1
1414
1
料车上料
巴西沃尔塔雷东达
1
1160
1
皮带上料
KeywordsThe skip loading;PLC;Frequency converter;WinCC
第
1.1
1.1.1
高炉上料是整个高炉冶炼生产的关键环节，担负着为炼铁高炉提供原料的功能。高炉上料系统将来自料仓的各种原料按一定的配料比送到高炉内进行冶炼，整个上料过程大部分是顺序逻辑控制，涉及到一些模拟量控制，但没有反馈，不构成闭环过程控制，故而多采用可编程控制器（PLC）进行控制。目前高炉上料的形式主要有两种：一是卷扬料车上料，二是皮带上料。
1.1.2
表1-1列出了国内外750～1500 级高炉上料方式的部分实例，从表中可看出，大部分为料车上料，其中攀钢4BF和重钢5BF，水钢1BF和2BF，均因利用了地形高差而采用皮带上料，其余高炉的皮带上料为无地形高差，矿槽地平面与高炉地平面处于同一水平。
表1-1国内外750～1500 高炉上料方式
厂名
炉号
炉容
出铁厂及铁口个数
上料方式
攀钢
1
1200
1
料车上料
攀钢
4
1350
2
皮带上料
重钢
5
1200
1
皮带上料
宣钢
8
1260
2
皮带上料
首钢
5
1036
1
料车上料
梅钢
1
1080
1
料车上料
梅钢
2
1250
1
料车上料
水钢
1
788
1
皮带上料
水钢
2
1200
1
皮带上料
本钢
5
2000
1
料车上料
酒钢
2
1000
1
料车上料
武钢
巴西沃尔塔雷东达
2
1378
1
皮带上料
澳大利亚纽卡斯尔
3
1075
1/2
料车上料
澳大利亚纽卡斯尔
4
1288
1/2
料车上料
1.1.3
采用皮带上料时，由于矿槽布置远离高炉，当球团矿用量高于10%，皮带机倾角不应超过12°，因此在无地形高差优势条件下，750～1500 级高炉炉顶皮带机头轮标高分别为50m和56m，则上料主皮带机水平长度分别为245m和275m。采用料车上料时，矿槽布置紧靠高炉，750 和1500 高炉矿槽中心距高炉中心分别为48m和55m，因此750 和1500 高炉皮带上料与料车上料相比，矿槽距高炉中心要远197m和220m，折合成占地，则要多占1180 和1400 。
关键词料车上料；PLC；变频器；WinCC
Abstract
The blast furnace feeding at present basically has two kinds: one is lifting skip feeding，the other one is belt feeding，due to the skip feeding cover an area of an area small，widely used in the middle and small blast furnace.Alternating feeding way，this design uses double car by traction skip hoist，marching to the blast furnace top skip automatically after the raw material of discharging into the blast furnace.Currently most of the blast furnace of the hoist speed control mode is series resistance speed governing，but resistance to burn，tightness and hoist wire rope is differ，sometimes skip "hanging roof accident，seriously affected the production efficiency，so need to modify the system.This design through the PLC program design size，send a signal to frequency converter to change frequency to change the speed of the motor，to control the deceleration of the skip，and uses the configuration software WinCC real-time monitoring of the whole operation process，ensure the reliability and security of the system control.
高炉上料方式应以满足总图布置要求和满足上料能力为前提来选择合理的上料方式，对750 至1500 级高炉来说，料车上料与皮带上料均能满足上料能力的要求，在这种情况下，若在总图布置与工艺布置上无优势，如无地形高差优势，无物料输送短捷优势，则宜采用料车上料方式。因此，在《高炉炼铁工艺设计技术规定》中也明确750 级高炉应采用料车上料，1200 级至2000 级高炉可采用料车上料方式，也可采用皮带上料方式。
HEBEI UNITED UNIVERSITY
毕业设计说明书
GRADUATEDESIGN
设计题目：高炉上料料车自动控制系统
摘
目前高炉上料的形式主要有两种：一是卷扬料车上料，二是皮带上料，由于料车上料占地面积小，在中小高炉中得到广泛的应用。本设计采用双料车交替上料方式，由卷扬机牵引料车在轨道上行进，到达高炉炉顶后料车自动将原料卸入高炉内。当前多数的高炉卷扬机的调速方式是串电阻调速，但电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产效率，因此需要此系统进行改造。本设计通过PLC程序给变频器发送信号，改变频率大小，从而改变电机的速度，实现料车的加减速控制，并采用组态软件WinCC对整个运行过程进行实时监控，保证了系统控制的可靠性和安全性。
1
1386
1
料车上料
武钢
2
1536
1
料车上料
武钢
3
1513
1
料车上料
邯钢
5百度文库
1260
2
皮带上料
日本新日铁室兰
1
1249
1
皮带上料
日本新日铁釜石
1
1150
1
料车上料
德国蒂森公司
4
1445
1
料车上料
法国索拉克帕塔拉尔
6
1275
1
料车上料
英国雷文斯克雷格
1
1414
1
料车上料
巴西沃尔塔雷东达
1
1160
1
皮带上料
KeywordsThe skip loading;PLC;Frequency converter;WinCC
第
1.1
1.1.1
高炉上料是整个高炉冶炼生产的关键环节，担负着为炼铁高炉提供原料的功能。高炉上料系统将来自料仓的各种原料按一定的配料比送到高炉内进行冶炼，整个上料过程大部分是顺序逻辑控制，涉及到一些模拟量控制，但没有反馈，不构成闭环过程控制，故而多采用可编程控制器（PLC）进行控制。目前高炉上料的形式主要有两种：一是卷扬料车上料，二是皮带上料。
1.1.2
表1-1列出了国内外750～1500 级高炉上料方式的部分实例，从表中可看出，大部分为料车上料，其中攀钢4BF和重钢5BF，水钢1BF和2BF，均因利用了地形高差而采用皮带上料，其余高炉的皮带上料为无地形高差，矿槽地平面与高炉地平面处于同一水平。
表1-1国内外750～1500 高炉上料方式
厂名
炉号
炉容
出铁厂及铁口个数
上料方式
攀钢
1
1200
1
料车上料
攀钢
4
1350
2
皮带上料
重钢
5
1200
1
皮带上料
宣钢
8
1260
2
皮带上料
首钢
5
1036
1
料车上料
梅钢
1
1080
1
料车上料
梅钢
2
1250
1
料车上料
水钢
1
788
1
皮带上料
水钢
2
1200
1
皮带上料
本钢
5
2000
1
料车上料
酒钢
2
1000
1
料车上料
武钢
巴西沃尔塔雷东达
2
1378
1
皮带上料
澳大利亚纽卡斯尔
3
1075
1/2
料车上料
澳大利亚纽卡斯尔
4
1288
1/2
料车上料
1.1.3
采用皮带上料时，由于矿槽布置远离高炉，当球团矿用量高于10%，皮带机倾角不应超过12°，因此在无地形高差优势条件下，750～1500 级高炉炉顶皮带机头轮标高分别为50m和56m，则上料主皮带机水平长度分别为245m和275m。采用料车上料时，矿槽布置紧靠高炉，750 和1500 高炉矿槽中心距高炉中心分别为48m和55m，因此750 和1500 高炉皮带上料与料车上料相比，矿槽距高炉中心要远197m和220m，折合成占地，则要多占1180 和1400 。
关键词料车上料；PLC；变频器；WinCC
Abstract
The blast furnace feeding at present basically has two kinds: one is lifting skip feeding，the other one is belt feeding，due to the skip feeding cover an area of an area small，widely used in the middle and small blast furnace.Alternating feeding way，this design uses double car by traction skip hoist，marching to the blast furnace top skip automatically after the raw material of discharging into the blast furnace.Currently most of the blast furnace of the hoist speed control mode is series resistance speed governing，but resistance to burn，tightness and hoist wire rope is differ，sometimes skip "hanging roof accident，seriously affected the production efficiency，so need to modify the system.This design through the PLC program design size，send a signal to frequency converter to change frequency to change the speed of the motor，to control the deceleration of the skip，and uses the configuration software WinCC real-time monitoring of the whole operation process，ensure the reliability and security of the system control.
高炉上料方式应以满足总图布置要求和满足上料能力为前提来选择合理的上料方式，对750 至1500 级高炉来说，料车上料与皮带上料均能满足上料能力的要求，在这种情况下，若在总图布置与工艺布置上无优势，如无地形高差优势，无物料输送短捷优势，则宜采用料车上料方式。因此，在《高炉炼铁工艺设计技术规定》中也明确750 级高炉应采用料车上料，1200 级至2000 级高炉可采用料车上料方式，也可采用皮带上料方式。