Существуют ли успешно работающие системы управления сталеплавильными процессами? // Do the steelmaking processes control systems successfully operate anywhere?
В недрах обсуждения проблем выбросов металла из ДСП возник интересный вопрос от Наты, который, чтобы он не утонул, я выношу в отдельную тему:
Ната: "Есть ли успешно работающие системы автоматизации российского производства? И могут ли они конкурировать с западными фирмами, с той же Siemens VAI? Система "Оракул", о которой упоминалось в той статье, что Вы порекомендовали, похоже работает только на Молдавском мет.заводе. Ранее ее внедряли в Белорусии, но о дальнейшем ее развитии ничего не известно. И было это в начале 90-х. А с тех пор прошло много времени, неужели в России никто не занимается разработкой систем автоматизации сталеплавильных печей? Хотелось бы помочь нашим россиянам, возможно появятся рабочие места за рубежом для наших русских спецов...
Как мы поняли, система "Оракул" базируется на анализе химсостава исходного сырья и проб по ходу плавки. Ничего не говорится о приборах или датчиках, регистрирующих шумоизлучение, состав и температуру отходящих газов, о визуальном контроле (видеокамеры) и т.п. Возможно она дорабатывалась в последние годы? И как можно ознакомиться с ней детально, чтобы не предлагать "кота в мешке"?"
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправить комментарий
ДАП on Сентябрь 16th 2010
Ната, добрый день!
"Оракул" - старое название системы ГИББС, внедряемой Инновационным Бюро Металлургических Технологий (ИБМТ), это "сборная команда", объединяющая специалистов из Донецка, Москвы, Белоруссии, Челябинска. Она представлена на этом сайте в разделе "Партнеры", к сожалению - очень кратко.
Система ГИББС/Оракул родилась как результат термодинамических изысканий и и первое время была скорее научным экспериментом, но последнее время активно выводится на мировой рынок.
ИБМТ конкурировала и конкурирует ныне с ведущими брэндами, в частности система ГИББС (Оракул) была внедрена на Белорусском заводе на агрегатах ДСП-1, ДСП-2, ковше-печи и вакууматоре взамен систем ФестАльпине (более подробно Вы можете почитать в разделе "Библиотека" этого сайта в статье №10: "Промышленное освоение системы управления внепечной обработкой стали (печь-ковш - вакууматор) ГИББС® на БМЗ", результаты внедрения на ДСП описывались в других статьях и докладывались на различных конференциях, но их надо искать в оффлайне, могу помочь))).
Кроме этого система ГИББС была внедрена на Молдавском заводе, заводе "Амурметалл", использовалась при разработке технологии на заводах "СеверСталь", "Серп и Молот" и целом ряде других.
На сегодняшний день мне неизвестны на территории СНГ другие системы АСУ ТП, способные вести плавку в автоматическом режиме. А судя по тому, какие системы управления ставят в России VAI, Danieli, SMS, Concast, Tenova и другие фирмы, то можно сказать, что и на мировом рынке дела обстоят точно так же.
Система ГИББС постоянно развивается, в настоящее время она приросла таким уникальным инструментом, как постоянный on-line контроль количества и состава неметаллических включений в металле по ходу внепечной обработки и прогноз их изменения вплоть до кристаллизации. Другой новацией явилось создание АРМ технолога - инструмента для имитации всех процессов в агрегате, позволяющего выявлять "узкие места" технологического характера и находить наиболее рациональные технологические решения, рассматривая при этом как отдельные агрегаты, так и всю технологическую цепочку от шихты до разливки. Эти задачи принципиально недоступны другим системам.
Система ГИББС "всеядна": основанная на универсальной для всех агрегатов термодинамической модели массообмена в системе "металл-шлак-газ", она позволяет оперировать любыми шихтовыми и другими материалами, моделировать и контролировать плавку металла любого сортамента (как рядовые, так и высоколегированные сложные марки), а уникальный алгоритм позволяет адаптировать систему к любому агрегату.
Могу предоставить более подробные описания и оценки эффективности, в т.ч. экономические.
Теперь немного по-подробнее по Вашим вопросам.
"система "Оракул" базируется на анализе химсостава исходного сырья и проб по ходу плавки" - да, система ГИББС опирается на химсостав исходного сырья насколько это возможно - это очень приблизительная вещь: химсостава лома никто толком не знает (если только это не собственный возвратный лом и отходы), состав других материалов меняется от партии к партии, от поставщика к поставщику, все это засыпается в один бункер и какой состав этого материала конкретно сейчас вы загружаете в печь - тоже. С известью еще хуже - степень ее "недопала" не контролируется нигде.
По поводу проб: да, конечно, система ориентируется на них, но современные форсированные процессы в ДСП и конвертерах идут "вслепую" - проба, как правило, одна и в самом конце плавки. И именно здесь система ГИББС крайне важна и полезна: на каждой плавке всегда что-то меняется, и учитывать эти изменения, при невозможности прямых замеров, можно только расчетом - "Знание некоторых Принципов легко возмещает незнание некоторых Фактов" (К.Гельвеций).
Много проб можно брать на внепечной обработке, но и там это нежелательно, т.к. это ведет к непроизводительному затягиванию процесса и целому ряду других нежелательных последствий. Система ГИББС, расчетно контролируя состояние металла, позволяет попадать в заданные химию и температуру с первой попытки, а значит - позволяет сократить и число проб до минимума.
"неужели в России никто не занимается разработкой систем автоматизации сталеплавильных печей?" - увы, том виде который нужен Вам - разработкой систем, способных не только регистрировать ход процессов, но и управлять ими, - в России не занимается никто. Кроме ИБМТ :)))))).
АСУ ТП агрегатов делится на 2 уровня: первый - это различные системы сбора информации (датчики, контроллеры и т.п.) и исполнительные системы управления устройствами (управление перемещения электродов, наклона печи, продувочные устройства и т.п.), все вместе это раньше у нас называлось "КИПиА - контрольно-измерительные приборы и автоматика". Вот эту часть делают и мировые бренды, и многие фирмы в России, а часто - и службы автоматизации самих металлургических заводов. И тут, как правило, у всех все хорошо. (Кроме, возможно, индусов - то, что я видел на некоторых заводах - это порой просто каменный век. Но есть и вполне современные и эффективные заводы, надеюсь, такой Вам и достался.)
Второй уровень АСУ ТП - это системы, предназначенные для выработки и принятия технологических решений по ведению процесса, или попросту - управляющие текущей плавкой. Фирм, производящих такие системы нет в России, как и в остальном мире. Кроме ИБМТ :)))))).
"Ничего не говорится о приборах или датчиках, регистрирующих шумоизлучение, состав и температуру отходящих газов, о визуальном контроле (видеокамеры)". Контроль шумоизлучения - это применялось для предотвращения выбросов из конвертеров (с чего и начиналась эта тема) и для регистрации открытия дуг в ДСП для контроля вспененности шлака. Сейчас такое решение выглядит несколько архаично, гораздо надежнее это можно контролировать по гармоникам дуги.
Температура отходящих газов - не контролируется нигде, точнее - она контролируется везде, но только для контроля состояния тракта газоотсоса и газоочистки, и никак не используется для решения технологических задач, и это правильно.
Состав отходящих газов - контролируется на конвертерах и в принципе может быть дополнительным источником информации о ходе процесса, и некоторые фирмы пытаются строить на этом АСУ ТП, но есть некоторые проблемы, снижающие эффективность такого подхода. На ДСП анализ газов - экзотика, да и не нужно это, поскольку через ДСП за время плавки просасывается огромное и, главное, неконтролируемое количество воздуха, в итоге эти данные становятся неинформативными - ни о чем по ним судить нельзя.
Систем визуального контроля, обеспечивающих решение главных задач - получение металла заданных химсостава и температуры - не существует нигде. Видеокамеры используются много где, но к управлению плавкой это имеет весьма косвенное отношение.
Хотел еще предупредить Вас: не успокаивайтесь тем, что статистически "химсостав хорошо прогнозируется" - через это заблуждение прошли металлурги, наверно, всех стран и народов: создание систем управления на основе статистических закономерностей, результат такого подхода - нулевой. Статистикой невозможно учесть все особенности каждой плавки, все изменения режимов, составов, характеристик оборудования и т.п., а эти изменения есть всегда, каждая плавка индивидуальна.
Вот вроде пока и все.
Будут еще вопросы - с удовольствием отвечу.
Olg on Сентябрь 17th 2010
Все как в автомобиле - коробка-автомат, круиз контроль, система автоматического паркинга, GPS или ГЛОНАС навигация, климат контроль и т.д. - Все для человека, но полностью заменить человека за рулем пока не можем.
Olg on Сентябрь 21st 2010
Прошло 4 дня с последнего коментария. Не ужели больше нет никаких мнений??? Даже как то обидно за наших металлургов. Или это вопрос волнует только двух человек? При большом уважении к ДАП, создается впечатление, что его вопросы и наработки просто тонут в инертности сообщества. А вопрос настолько очевиден, что не может не волновать всех металлургов от крупных предприятий до самых мелких, где плавят сталь.