Автоматизация агрегата доводки стали

 

Выводимая на экран информация в  полной мере доступна для понимания. Пояснения к выводимой информации представлены в таблице 2.3.

 

Таблица 2.3 – Пояснения к выводимой на экран информации

1	2	3
Информация в верхней строке	Что она означает	Как её изменить
0/11-12-98	Дата и время	Программа установки даты и времени запускается нажатием клавиш: CLR+ 0
Heat по.: 88965	Номер плавки или ковша	Программа ввода номера плавки активируется нажатием клавиши F4
Filter: 24	Порядковый номер измерения, выполненного после смены циркуляционного фильтра (счётчик фильтра)	При нажатии клавиш CLR+ 1 счётчик фильтра сбрасывается на ноль.
2/St +	Storage+ (функция сохранения вкл.). Результаты всех измерений сохраняются в памяти	При нажатии клавиш CLR+ 2 St+ переходит в St-: при этом результаты измерений в памяти не сохраняются
3/Prn+	Активация принтера. Эта опция позволяет производить распечатку результатов измерения после его выполнения или при вызове результатов измерения из памяти	При нажатии клавиш CLR+ 3 PRN+ переходит в PRN- Примечание: стандартная установка: PRN-
Продолжение таблицы 2.3
1	2	3
4/НС +	HardСору + («твердая» копия) Позволяет сразу же после измерения производить распечатку его результата	При нажатии клавиш CLR+ 4: НС+ переходит в НС-. В последнем случае распечатка результатов измерения возможна только при нажатии клавиш CLR+ 9 или при выводе результатов измерения из памяти на печать.
9/ PrtSc	Printscreen(печать содержимого экрана)	При нажатии клавиш CLR+ 9 происходит распечатка содержимого. э

 

Символ С1г+nо в конце верхней строки показывают, что для активации программы изменения параметров, содержащихся в этой строке, необходимо сначала нажать клавишу CLR, а затем клавишу с соответствующей цифрой (как показано в вышеприведённойтаблице).

 

Таблица 2.4 – Пояснение к рисунку 2.6 (нижняя строка)

Messange	Description
F1	При нажатии клавиши F1 вызывается Главное меню представленное на рисунке 2.7
F2	При нажатии клавиши F2 система переходит в режим измерения
F3	При нажатии клавиши F3 производится ввод значения K/f—фактора, представленный на рисунке 2.8
F4	При нажатии клавиши F4 номер плавки увеличивается на единицу, представленный на рисунке 2.9

 

Нажав нужную цифровую клавишу, можно войти в программу изменения  даты, времени, номера плавки, функции  сохранения или активации принтера.

 

 

 

 

 

 

 

 

      Рисунок 2.7 Экран показывает что система готова к работе

 

 

К примеру, нажав кливишуCLR + 0, запускается программа установки времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.8 – Программа настройки часов

 

 

Меню это программы  представлено на рисунке.

 

Рисунок 2.9 - При нажатии клавиши F1 на экран выводится Главное меню

 

2.3.5 Расчет K/F-фактора

В этом пункте рассматриваются следующие вопросы:

• термодинамические основы измерения содержания водорода;
• таблицы для расчёта термодинамических данных;
• влияние глубины погружения на результат измерения.

Растворимость водорода в жидкой стали.

Процесс растворения водород  в жидкой стали описывается реакцией (2.4)

 

1/2 н₂ V Ht (steel)                                              (2.4)

 

Константа равновесия этой реакции  имеет вид, представленный в формуле  (2.5)

Кн(Т) = а<н)/(Р Н₂)^1/2,                                         (2.5)

или, в случае перехода к концентрации водорода через параметры взаимодействия присутствующих в стали элементов по водороду имеет вид, представленный в формуле (2.6)

                                  К_Н(Т) / f_H= [Н] / (Р_ш)^1/2.                                          (2.6)

В технической литературе имеется  достаточно данных по Кн(Т) andf_H. Согласно Fuwaи сотр.^ зависимость Км(Т) от температуры описывается следующим уравнением (2.7)

                                        LogК_Н(Т) = - 1900/Т + 0.9201                                 (2.7)

Для основных элементов, присутствующих в стали (С, Сг, Mn, Nb, Ni, SiandTi) можно рассчитать по уравнению (2.8)

Logf_H= 0,06 [С] - 0,0022 [Сг] - 0,0014 [Мп] - (2.8)

- 0,0023[Nb] 10,0016 [Ni] + 0,023 [Si] -

- 0,019 [Ti] + 0,0022[%Mo] -- 0,0074 [V] +

+ 0,0018 [Co].

 

2.3.6 Заключение по разделу

 

Система Hydrisизмеряет равновесное с жидкой сталью парциальное давление водорода, которое затем пересчитывается в содержание водорода в соответствии с законом Сивертса — формула (2.9)

                              ,                                               (2.9)

где Н - содержание водорода в стали, а % на см³/100 г;

         К - константа равновесия реакции: Н₂Þ2 Н;

f- коэффициент активности водорода в стали;

Риг - парциальное  давление водорода.

 

Принцип измерения содержания водорода в жидкой стали и расчет k/f - фактора представлены на графическом документе Д.АВ.210200.18.ДП.06.В0.02 Глубина погружения зонда в ванну. Глубина погружения зонда Hydrisв ванну лишь незначительно влияет на результат измерения. Это объясняется тем обстоятельством, что прибор Multi-LabHydrisфактически измеряет содержание водорода в несущем газе (в объёмных процентов) при общем давлении газа в месте погружения зонда. Последнее является суммой атмосферного давления и ферростатического давления на глубине погружения зонда.

Общее давление при глубине  погружения 0: атмосферное давление 1000 ГПа.

Общее давление при глубине погружения 25 см: атмосферное давление 1000 П1а и ферростатическое давление слоя 25 см стали.

Общее давление на глубине  слоя стали 25 см, слоя шлака 5 см может  быть легко рассчитано по приведённой  ниже формуле (2.10)

 

Р = Pat+ 3.04*(см слоя шлака) + 6.95 *(см слоя стали) =        (2.10)

                    = 1013 + 3.04*5 + 6.95*25= 1219 ГПа,

где Pat- атмосферное давление, равное примерно 1013 ГПа.

Если измеренное содержание водорода в несущем газе будет, например, 5%, то это означает, что парциальное  давление водорода составляет 50 ГПа  при глубине погружения 0 см (5 % от 1000= 50 ГПа).

То же самое содержание водорода 5% при глубине погружения 25 см, должно было бы дать 66 ГПа (5 % от 1219= 66 ГПа).

«Скорректированное» на глубину  погружения содержание водорода следует рассчитывать по формуле (2.11)

 

_,(2.11)

где Н 0cm- измеренное значение содержания водорода при глубине

      погружения 0 см, см³/100 г.

 

В таблице 2.5 показано отклонение содержания водорода (в % от измеренного значения) при различной глубине погружения зонда в ванну (что имеет место в реальных условиях измерения) от значения, которое рассчитано при глубине погружения зонда 25 см при отсутствии шлака. На практике глубина погружения зонда может колебаться в пределах от 20 до 40 см. Из приведённой таблицы видно, что при таких колебаниях глубины погружения зонда в ванну отклонение может составить максимум 5%, чем в подавляющем большинстве случаев можно пренебречь.

Таблица 2.5 - Отклонение содержания водорода (в процентах от измеренного значения) при различной глубине погружения зонда в ванну от значения, котороерассчитано при глубине погружения зонда 25 см при отсутствии шлака

Толщина шлака, см	Глубина погружения в сталь, см
	15	20	25	30	35	40	45	50
2	-3,0	-1,5	0,0	1,4	2,9	4,3	5,7	7,0
4	-2,7	-1,2	0,2	1,7	3,1	4,5	5,9	7,3
6	-2,4	-1,0	0,5	1,9	3,4	4,8	6,1	7,5
8	-2,2	-0,7	0,8	2,2	3,6	5,0	6,4	7,7
10	-1,9	-0,4	1,0	2,4	3,9	5,2	6,6	8,0
12	-1,7	-0,2	1,3	2,7	4,1	5,5	6,9	8,2
14	-1,4	0,1	1,5	2,9	4,3	5,7	7,1	8,4
16	-1,1	0,3	1,8	3,2	4,6	6,0	7,3	8,7
18	-0,9	0,6	2,0	3,4	4,8	6,2	7,6	8,9
20	-0,6	0,8	2,3	3,7	5Д	6,4	7,8	9,1

 

 

 

3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

3.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов

 

При анализе технологического процесса производства агломерата, пользуясь  классификацией опасных и вредных  факторов в соответствии ГОСТ 12.0.003-74, выявлены следующие потенциально-опасные и вредные факторы, представленные в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Анализ потенциально опасных и вредных производственных

факторов в агломерационном  цехе

Операция технологического процесса	Агрегат, оборудование	Опасные и вредные факторы (по ГОСТ 12.0.003-74)	Нормируемое значение параметра
Все операции спекания агломерата	Пульт управления	Недостаточная освещенность рабочей зоны 120 лк	300 лк
		Опасный уровень напряжения в электрической цепи Uпр=380/220 B	Uпр = 2 В, Iч = 0,3 мА, f = 50 Гц
		Повышенный уровень шума на рабочем  месте 82 дБ	Предельно-допустимое значение 65 дБ
		Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны, 10 мг/м3	2 мг/м3
		Повышенная загазованность (СО), 40 мг/м3	20 мг/м3

 

Анализ показал, что целый  ряд параметров, таких как запыленность, освещенность, уровень шума и загазованность превышают допустимые значения.

 

3.2 Характеристика  использующихся веществ и материалов

 

На операции доводки стали  в нее входят следующие компоненты:

На операции доводки стали  в нее вводят следующие компоненты:

- марганец Mn, (0,5—0,8%) для увеличения стойкости стали к хрупкому разрушению

- кремний Si, в небольших количествах (0,1—0,2%) кремний используют в качестве раскислителя, что способствует более однородному распределению элементов в стали и повышению стойкости ее против хрупкого разрушения. 

- кобальт Со, (0,5—0,7%) для высокой коррозийной стоикости.

При попадании на слизистую  и кожу пыль известняка вызывает раздражение и являются причинами хронических заболеваний заболевания, таких как силикоз, металлокониозы и другие разновидности пневмокониозов. Рабочие должны работать в спецодежде и пользоваться соответствующими индивидуальными средствами защиты (очки, респираторы, рукавицы).

 

3.3 Санитарно-технические требования

3.3.1 Требования к микроклимату помещений

 

Параметры микроклимата воздушной  среды должны удовлетворять требованиям  ГОСТ 12.1.005-88.

Система отопления и вентиляции в цехе служит для создания благоприятных  условий труда.

Установленные параметры  воздушной среды рабочей зоны производственных помещений для  различных периодов года обеспечиваются регулированием системы вентиляции и естественной аэрации. Для поддержания в помещении необходимой температуры установлена система водяного отопления.

Для аэрации в цехе выполняют  отверстие в продольных стенах здания нижний ряд (для притока воздуха в теплый период года) на уровне 1,8 м, верхний ряд (для притока воздуха зимой и летом) на уровне 8 м.

Значение температуры, относительной  влажности скорости движения воздуха в помещении приведены в таблице 3.2.

 

Таблица 3.2 – Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в помещении  ПУ

Категория работ	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный период года
1б	22	менее 60	0,08
Теплый период года
1б	24	менее 60	0,09

 

Установленные параметры  воздушной среды рабочей зоны производственных помещений для различных периодов года обеспечиваются регулированием системы вентиляции и естественной аэрации.

Необходимый воздухообмен обеспечивается естественной вентиляцией: скорость воздуха  не превышает допустимого значения 0,1 м/с. Естественная вентиляция осуществляется проветриванием, для чего в окнах предусмотрены открывающиеся проемы, площадь которых составляет 20 % от общей площади световых проемов.

Таким образом, микроклимат  в посту управления агломерационной  машиной соответствует нормам.

 

 

3.3.2 Требования к планировке помещений

 

Рабочее помещение – помещение  пульта управления (ПУ) общей площадью 28 м² и высотой 4 м. Численность рабочего персонала - два человека. Таким образом фактическая площадь на одного рабочего 14 м² соответствует норме, так как оптимально на одного человека необходимо 6 м², которая определяется по  
СН 245-71. Оборудование расставлено по периметру, рабочее места находятся в центре помещения. Часто используемые проходы – 1,4 м, при норме – 0,8 м.