Горещо рециклиране, изчислено хладнокръвно

Стоманодобивна промишленост: автоматизирано рециклиране на отпадъци от доменни пещи

Разходите за отстраняване на отпадъци и гориво са важен конкурентен фактор в стоманодобивната промишленост. На територията на стоманодобивния завод на Arcelor Mittal в Мексико производителят на системи Diproinduca управлява високопродуктивна инсталация за рециклиране на отпадъци от доменни пещи. Festo автоматизира завода с цялостно решение на няколко нива от пирамидата на автоматизацията.

В Ласаро Карденас – стратегически разположен до най-важното пристанище за суровини в Мексико – най-големият производител на стомана в света Arcelor Mittal произвежда стоманени сляби, използвайки метода DRI-EAF. Този метод на производство позволява равномерна структура на повърхността и води до по-високо качество на 3,8 милиона тона сляби произвеждани годишно. Важен компонент на производството на сляби е коксът. От една страна той осигурява необходимата топлина в доменната пещ, а от друга, трябва да се подготвя след производствения процес.

Производство на сляби

Сляба се нарича блок от стоманена, алуминиева или медна отливка, чиято ширина и дължина са няколко пъти по-големи от дебелината му. Сляби се произвеждат посредством леене и валцуване и са изходният материал за листов материал и ленти. Размерите на една сляба са съобразени с размерите на желания продукт.

По време на производството на сляби от остатъците от горенето в доменната пещ се получават отпадъци като т.нар. коксова сгурия и утайка от пещта. Те могат да бъдат подготвени и по-късно да се върнат обратно в процеса на горене. За тази цел на територията на стоманодобивния завод има инсталация за рециклиране Diproinduca, която рециклира тези отпадъци.


Тайната на успешното рециклиране

През последните двадесет години канадската компания се е утвърдила в областта на рециклирането на отпадъчни материали от промишлени процеси в минното дело и производството на стомана. Заводите за рециклиране на компанията са разположени в Канада, Мексико, Венецуела и Тринидад. Специалистът по рециклиране на промишлени отпадъци превръща отпадъците от процеса на производство на стомана в брикети, които могат да бъдат изпечени отново в доменната пещ на стоманодобивния завод. При това е важно точното съотношение на смесване на отделните компоненти за производството на брикети. Към отпадъците се добавят вода, цимент и избрани химически добавки за свързване на отделните материали.

Ласаро Карденас използва решение за автоматизация на Festo за прецизно дозиране на отделните компоненти. "Това е истинско цялостно решение, което са създали инженерите по системни технологии във Festo Mexico – от разработването на техническата концепция до доставката на техниката за управление", обяснява Александер Варгас, ръководител на отдел Продуктов мениджмънт за автоматизация на процесите във Festo.

Перфектно смесена форма

Интегрираната система за автоматизация разполага със система за претегляне, оборудвана с тензодатчици на транспортните ленти и на специално проектирания бункер за цимент. Освен това има предварителни смесители и технология за смесване, включително електрически двигатели, както и дозираща техника за вода и химически добавки с необходимите за целта пневматични процесни разпределители. Системата за претегляне определя точното дозиране на отпадъчните материали за съответната партида от бункера за суровини. Партидата се транспортира до предварителен смесител и се хомогенизира. В следващия смесител се добавят вода, цимент и химически добавки. След като сместа придобие необходимия състав, миксерът се отваря и цялата партида се транспортира до машината за брикети, която оформя брикетите.

Успешни на всички нива

"При разработването на цялостното решение мексиканските инженери успешно приложиха своето ноу-хау в областта на автоматизирането на процеси на различните нива на пирамидата на автоматизиране", обяснява Варгас, който придружава проекта от централата на Festo със своите експертни познания от самото начало. На ниво сензорен елемент-изпълнителен механизъм различни автоматизирани процесни разпределители, като например въртящото задвижване DAPS за отваряне и затваряне на Butterfly клапи, управляват и регулират всички съответни флуидни потоци в системата.

На полево ниво три разпределени терминала CPX, свързани чрез Profibus DP, записват сигналите от инсталираните на място инструменти. Добре защитени в готови за инсталиране тела от неръждаема стомана, те издържат и на тропическия климат на мексиканското тихоокеанско крайбрежие при използване на открито.

CECX-X-C1 действа като "мозък" на системата на ниво управление. Системата SCADA визуализира за оператора различните зони и оборудване на системата. Комуникацията с PLC и SCADA се осъществява посредством Ethernet мрежа. Програмата PLC със системата SCADA контролира целия производствен процес, който може да бъде управляван или напълно автоматично или ръчно. Главният PLC под формата на управление CECX-X-C1 обработва информацията и я предава на софтуера SCADA. Четири изгледа на екрана визуализират общото разположение на системата, параметрите, събитията и отчетите на системата.

Устойчиво повишаване на производителността

"В този проект мексиканските инженери по системни технологии вложиха своите познания в областта на автоматизацията във всички етапи на проекта – от техническото разработване до доставката на техниката за управление и следпродажбеното обслужване", подчертава експертът по автоматизация Варгас. Автоматизацията на четирите нива на пирамидата на автоматизацията днес осигурява високоефективно рециклиране на ценното гориво кокс, като по този начин опазва околната среда и увеличава производителността на производството на сляби.

Diproinduca Canada Limited

9140 Leslie Street, Suite 404
Richmond Hill, ON, L4B 0А9
Канада

www.diproinduca.com

Сфера на дейност: изграждане на системи за промишлено рециклиране

Arcelor Mittal

Berkeley Square House, 7th Floor
Berkeley Square
London W1J 6DA
Англия

www.arcelormittal.com

Сфера на дейност: най-големият производител на стомана в света с металургични заводи и мини за желязна руда в цял свят

  1. Тази статия е публикувана в списанието за клиенти на фирма Festo Тенденции в автоматизацията 2.2014

септември 2014

Преглед