济源钢铁厂参观实习报告

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1、河南机电高等专科学校电气自动化技术专业生产实习报告班级：自111学号： 5姓名：李密自动控制系2013-10-101第一章生产实习日记作为一名即将业的工科大学生，为更好地将所学知识应用到工业生产 中，理论与实践的结合，2013年10月28日至10月30日，在学校老师 的带领下，我们进行了对河南济源钢铁公司为期三天的参观实习，在实 习过程中，我们真正认识到理论知识和实践操作的重要性，加深了理论 知识的理解，为以后从事电气自动化相关工作打下了重要的基础。一、实习第一天2013年10月28日凌晨四点半，我们从学校出发，经过几个小时的等 待与转车颠簸，上午八点半左右，我们顺利到达济源钢铁公司。在宾馆

2、安顿下来以后，我们老师请来了济源钢铁公司安全管理部门的工作人员， 对我们进行安全教育。济钢的工作人员首先向我们介绍了济源钢铁厂的 历史和现在的基本情况。河南济源钢铁（集团）有限公司属中国大型钢铁骨干企业、中国钢铁 工业协会会员，始建于1958年，现有员工5000余人，各类专业技术人 员1000余人。公司位于河南省 济源市境内，交通便利，有铁路专用线与 焦枝线相接。主线为长流程钢铁生产工艺。具备年产220万吨铁、260万吨钢、250万吨材的生产能力。主导产品有：圆钢、螺纹钢、高速线 材等建筑用钢和冷墩钢、中高碳结钢、水平连铸铸铁型材等工业用钢。 在中国钢铁行业和河南省工业中占有重要位置。下属企业

3、：炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、动力厂、济源市国泰微粉科技 有限公司、济源国泰实业有限公司、济钢医院。介绍完济源钢铁公司基本情况以后，工作人员又向我们进行了详细的 安全教育，可归结为以下几点：1、佩戴好安全帽2、穿好劳保服和鞋3、参观时按规定线路走4、注意铁水飞溅伤人5、注意各种车辆机械6、参观时一些成品不宜乱动或拿走 除此之外，工作人员还向我们列举了近几年在济钢发生的各种安全事故 和交通事故，加重了我们对安全的意识，对保障我们人身安全方面起到 了一定的重要作用。下午，在老师和济钢技术人员的引导下，我们参观了济钢的炼铁厂。厂是济源钢铁集团公司历史最久的核心生产单位，现有员工1300余人,下设5个科室

4、、10个车间，其中各类专业技术人员103人，是一个集原 料进厂、堆放、配比、烧结、球团、炼铁及设备维护等系统性服务为一 体的生产厂。炼铁是指将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来 的工艺过程，主要有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧化碳，氢气等燃料及熔剂（从理论上说把活动性比铁的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来）装 入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁（生铁）。其反应式为：Fe2O3+3CO=3CO2+2FeFe2O3+3H2=3H2O+2Fe2Fe2O3+3C=3CO2+4Fe高炉炼铁主要设备有高炉、高炉热风炉、铁水罐车。高炉是横断面 为圆形的炼

5、铁竖炉，用钢板作炉壳，里面砌耐火砖内衬。高炉生产是连 续进行的。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代 化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂， 从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在 高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石 中的氧夺取出来，得到铁。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从 出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气 从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。炼成的铁水将送往下一道

6、工序一一炼钢。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。高炉炼铁工艺流程图如下 ：薰空_*一戡凤机高炉炼铁工艺流程图yahmlriD30.Mog.ll3Oiin济钢炼铁厂包括进料、配比、烧结、炼铁等多个车间，下面对烧结车 间做详细说明。烧结是为高炉冶炼提供“精料”的一种加工方法，其实质是将准 备好的各种原料（精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿及含铁生产废料 等），按一定比例经过配料，混合与制粒，得到符合要求的烧结料， 烧结料经点火借助碳的燃烧和铁矿物的氧化而产生高温，使烧结料 中的部分组份软化和熔化，发生化学反应生成一定数量的液相，冷 却时相互粘结成块。其过程的产品叫烧结矿。烧结是不能直

7、接加入高炉的铁（精）矿粉造块的主要方法之一。 烧结车间将贫铁矿经过选矿得到的铁精矿，富铁矿在破碎、筛分过 程中得到的粉矿和生产中回收的含铁粉料、熔剂以及燃料等，按要 求比例配合，加水制成颗粒状的烧结混合料，平铺在烧结机上，经点火抽风烧结成块，形成 烧结矿。可充分利用粉状原料，扩大矿源； 产品具有较均粒度、高气孔率和足够强度，良好的还原和造渣性能 有利于强化高炉炼铁。烧结也应用于有色金属冶炼过程。有色金属硫化物精矿的烧结， 除造块外，还有脱硫的作用。烧结车间生产烧结矿，以前用过烧结盘、回转窑和悬浮烧结等方法，现在都用带式烧结机。后者单机产量高，产品质量好。二、实习第二天第二天上午，我们参观了济源

8、钢铁厂的炼钢厂。 济源炼钢厂通过不断 推进技术进步，加速工艺与产品结构调整，先后建立完善了转炉冶炼、钢 水精炼处理、铸机浇注生产的工艺路线，成功实现了公司由单一建筑用 钢向优特钢的转型。目前产品包含普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、 合金结构钢、预应力用钢、冷镦钢、齿轮钢、轴类用钢、弹簧钢等五十 余个品种。炼钢实际上就是对生铁的一种精炼过程。由于生铁冶炼过程中要使用 大量的碳来还原出金属铁，生铁中碳含量较高。钢与生铁化学成分上的 主要区别在于含碳量，含碳量超过 2.11 %的就是生铁，而常用钢的含 碳量一般在1%以下。目前，氧气顶吹转炉炼钢是冶炼普通钢的主要手 段，世界钢产量的70%以上是通过这

9、种方法生产的。电弧炉炼钢发展很 快，主要用于冶炼高质量合金钢种，已超过了世界钢产量的20%。现代炼钢工艺主要的流程有两种，即：以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢 铁联合企业生产流程和以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程。转炉炼钢：转炉区域是炼钢的中心环节。目前,济钢拥有国内外最大的 转炉之一,标准公称容量达250吨。经过预处理的铁水被注入到转炉之 中，同时兑入废钢，在冶炼过程中还要加入一定比例的合金和石灰熔剂。 冶炼时，转炉上方的氧枪下降到距离钢液面一定距离处开始吹氧，在它 的搅动参与下，转炉内产生氧化反应，经过不断升温、降碳、去磷、去 硫，并合金化，使铁水发生质的变化，最终转化成具有不同成分、可满

10、 足不同需要的钢水。随后，还要经过精炼装备如吹氩站、真空、钢包炉 等，使钢水脱气、去夹杂，并进一步对成分、温度进行微调，以满足冶 炼高难品种的需要。最后，液态钢水经过连铸工序浇铸成固态连铸板坯， 经切割、精整后，即可送往后工序厂进行轧制。炼钢厂的最终产品是连铸坯，按照形状，连铸坯分为方坯、板坯和圆 坯。在轧钢厂，方坯分别被制成棒材、线材和型材，板坯被制成中厚板和薄板，圆坯被制成无缝钢管。钢材产品包括钢和铸铁。根据断面形状 的不同，一般分为型材、板材、管材和线材四大类。炼钢流程如下：造渣、出渣、熔池搅拌、电炉底吹、熔化期、氧化 期和脱炭期、精炼期、还原期、炉外精炼、钢液搅拌、钢包喂丝、 钢包处理

11、、钢包精炼、惰性气体处理、预合金化、成分控制、增硅、 终点控制、出钢。下午，老师请来了济钢的技术骨干，同时也是我们学校毕业的师 兄，师兄向我们讲解了钢铁的生产工艺和流程。钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、连铸、轧钢等流程。炼铁，就是在经过采矿、选矿、烧结、炼焦等铁前工艺后，把烧结矿和块矿中的 铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石一起送入高 炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。炼钢,是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量 的合金成分。连铸，将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝 成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，

12、待全部凝固后， 切成指定长度的连铸坯。 轧钢，连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在 不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。如下图所示：师兄还向我们讲述了 PLC控制网络系统的结构，并且告诫我们在校要好 好学习PLC变频器、组态等课程，这对我们以后的就业发展将会有很 大的帮助，之后师兄又向我们讲了些来济钢这么多年的生活感受和体验， 使我们对钢铁公司的看法发生了很大的改变。三、实习第三天第三天上午，同学们一起参观了济钢的轧钢厂。济钢 轧钢厂现有员工 950余人，其中各类专业技术人员占到40鸠上。拥有高强度机械用钢生 产线一条、棒材全连续生产线一条和高速线材生产线两条。济钢钢热轧厂主要设备有加热炉、热

13、轧机（包括辊轧机、粗轧机、 精轧机）、切剪机、圆盘、运输辊道、升降台、冷却装置等。济钢热轧厂生产的钢铁产品主要有热轧板卷、热轧型钢、热轧重轨 和中厚板。轧钢的生产过程可表述为：钢锭钢锭预热开坯钢坯加热轧制成品精整、质量检查钢材.钢锭和钢坯在常温下很硬， 不易加工，一般将其加热到11501200 摄氏度的温度进行轧制。大部分的钢材采用热轧轧成，但在高温下钢 表面产生很多氧化铁皮，使热轧材表面粗糙，尺寸波动大。轧机是轧钢车间的主要设备，它包括工作机座、电动机、传动装 置等设备。1）工作机座工作机做是轧钢机的主要组成部分，它是由机座、轧辊、轴承、 轧机调整装置、导卫装置、安全装置、平衡装置等部分组成

14、。2）电动机电动机是拖动轧辊转动的原动力。一般轧辊不逆转，不需调速的轧机，采用交流电；需要调速、逆转的轧机，采用直流电动机。3）传动装置传动装置主要包括连接轴、中间轴套、齿轮机架、减速器、飞轮 等部分。钢锭采用铁路运输，运给设于初轧车间头部的均热炉间。轧钢车 间内部运输主要依靠运输辊道、链板输送机、吊车以及其他机械运输 方式完成。除渣机轧出的钢坯，沿辊道送往钢坯仓库，并按其尺寸、 种类、钢号堆成垛。钢坯沿仓库间的移动或装车是通过桥式吊车进行 的。第二章具体技术环节剖析Co ntrolLogix系统在济钢高炉生产中的应用一、概述今天，全球知名的工业自动化动力、控制和信息系统解决方案供应商罗 克韦

15、尔自动化的集成架构产品和解决方案已经在冶金、电力、水处理、 乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山、汽车制造等各个行业得到成功的 应用和广泛的认同，其控制系统、软件、变频器在冶金各工艺生产中的 应用举不胜数。济钢2#、3#1750m3高炉槽下，炉顶，水处理，热风炉， 炉本体，原燃料等系统全部采用了ControlLogix系统，工程于2005年9月18日顺利投产。近年来，随着炼铁高炉自动化程度的提高，随着生产安全性、可靠性要 求的提高，随着全厂调度管理网络自动化的提高，先进的、开放的控制 系统在生产中得到越来越广泛的应用。、系统简介2. 1 控制系统配置整个工程共包括原燃料、槽下配料、无钟炉顶、热风炉

16、、净环、浊环、 渣处理、出铁场除尘以及高炉煤气清洗和 TRT子系统。主要设备为1750m3 高炉一座、顶燃式热风炉三座、炉顶为串罐式无料钟结构。本工程的自 动化设计由济南钢铁公司设计院设计完成，应用两级自动化控制实现高 炉的自动化控制。整个高炉基础自动化系统由电气和仪表系统组成，主 要功能完成对从原燃料上料、槽下配料、无钟炉顶布料、煤粉制备喷吹 以及炉体水冷和净环、浊环系统等生产过程进行数据采集、顺序控制、 连续控制、监控操作、人机对话和数据通信(包括接受过程自动化系统 的设定值和发送实际过程数据给过程自动化系统)。采用电仪一体化(电 气、仪表共用)的PLC控制系统、HMI人机界面、控制软件及

17、相关的环 型工业以太网组成。控制系统联接网络共有四层：1.设备网(DeviceNet); 2.控制网(冗余 ControlNet )； 3.工业以太网(EtherNet/IP )。现场设备联接的设备网有DeviceNet，如探尺编码器，第三方设备如MODICO的PLC通过位于本体的第三方通讯模块经过以太网进行通讯。 各子系统PLC主机与RIO分站之间以冗余的ControlNet网通讯，保证系 统网络的安全、稳定性。整个高炉区域通过光纤连接成一个 100MTCP/IP工业以太网，2#、3#高 炉各子系统及公用部分的 PLC操作站、服务器之间采用工业以太网(EtherNet/IP )连为一体，实现

18、PLC操作站、服务器数据共享、实时 交换。其中高炉的原燃料、槽下、无钟炉顶、炉体水冷、高炉软水密闭 循环、热风炉等对于高炉连续生产相对比校重要的子系统链接成环形工 业以太网，其他辅助系统如煤粉喷吹子系统，渣处理、高炉干法除尘等 子系统子系统成树型拓扑结构连接在环形以太网上。所有链接在网络上的服务器、操作站、PLC处理器都有相应的地址规划，并保留了一些地 址用于以后的扩建如图所示。出枫蚯除PtjCl号炉环却ft F.T号炉坏阿1PLCI皿护：厂I艸迪炉 1 j Ij 炉聿伸2C2PLCtKT喑下10f-LCtj31FLCImt ti83JFljCtPLCtP3X：LL_UM卡、片PLC1At!

19、ar12:人1: hl_ : h : LIB H_ : h: H: IJ岀熬孕 逡住理 TET 陪尘处赶 转谴驕 SJlPLCl阵現炉怎成机站?OtPLCJ高炉服务器采用DELL中高端配置服务器。HMI服务器、域控制器操作系 统平台为 Windows2003操作站采用西门子工控机，其操作系统平台为 WindowsXp操作站上位监控软件为监控软件使用Rockwell Automation公司的RSView SE从各级设备中采集数据、并分配到整个系统，以实 现生产过程的实时监控，同时具备历史数据存储、报警、统计、报表打 印等功能。2. 2 控制系统特点ControlLogix控制器平台是将高速离散

20、控制、过程控制、协调传动控制、 运动控制、批次控制和安全控制融于一体的一个控制平台。允许混合使 用多个处理器、多种网络和I/O。系统灵活性强、易于集成、模块化设 计、开放式结构，特有的升级固件，使得系统在应用中功能强大、安全 可靠，而且极大地节省培训费用和工程实施费用。Con trolLogix在济钢高炉自动化控制中应用的技术，具有下述特点：1、控制器：每台 Logix5555控制器最大寻址量 128000点DI/O, 4000点AI/O及回路。ControlLogix 平台通过背板提供了高速数据传输。各 控制器能产生(广播)和使用(接收)系统标签，这种技术使得多个控制器 共享输入信息和输出状

21、态，非常实用。控制器采用1756-L55M16:带有7.5M内存，位执行时间为0.08卩s,支持浮点运算及快速事件处理，适用 于大规模、复杂控制过程的编程需求。I/O扩展方式灵活，能适应多分 站、远距离的结构。支持控制器冗余，在槽下配料，炉顶控制等重要环 节采用处理器冗余提高了系统的可靠性，具有与controlNET、 Ethernet/IP 、DeviceNET、DH+ RS-232 (DF1)、DH-485通讯功能。2、1756系列智能I/O模块：I/O模块种类繁多，可拆卸端子，具有带电 拔插、分变则报(COS)、自诊断、时间标记、模块标识、闪存升级、电子 保险、单独隔离等功能。模块广播数

22、据的速率可设定。3、网络设置：网络分层、分工明确、安全可靠。控制网 ControlNet冗余、开放、高速、实时、对等传送数据信息，ControlNet能够可靠预测数据何时发送，具有高度的确定性。设备网DevicelNet，是一种开放式的底层通用网络，基于标准的 CAN技术，具有互操作性。成本及维护费 用低。2. 3控制系统主要功能及效果整个系统可以实现原燃料输送、槽下配料、无钟炉顶控制、热风炉换炉 控制、净环水处理、浊环水处理、渣处理、出铁场除尘等工艺的生产参 数的在线检测、数据处理运算、显示、存储、管理、控制输出、记录操 作过程等功能。程序全自动时，设备由计算机控制，操作人员可通过人 机对话

23、修改设定值、可直接控制设备运行。大大减小了控制室监控人员 的劳动强度。槽下配料，无钟炉顶控制是炼铁工艺中比较复杂的工艺对 象，在济钢高炉控制系统中通过一些创新的程序处理，使这些工艺对象 控制得非常理想。三、结语先进的控制系统是一个现代化工厂的标志，对于企业有着深远的社会效 益和经济效益。Con trolLogix系统在济钢高炉一炼铁车间的成功使用， 为济钢节约了能源、降低了成本、减少了操作人员，提高了生产的安全 性，提高了产品的合格率、生产率。本系统自投运以来情况良好，画面 清晰，易于维护，便于操作。根据工艺要求实现设备相互连锁，利于设 备的启停及运行操作；利于系统操作和工艺参数的修改；完整的

24、故障信 息报表可及时发现系统的某一环节故障，减少系统的故障停机时间。保 障生产顺利进行，提高了监控与管理水平。3#1750高炉自2005年9月18日投产后，在较短的时间内，各项生产指标较快地达到设计要求。第三章实习心得此次参观，我触动很大。首先，钢厂里现代大生产的气氛让人 感到震撼，济钢为河南省经济和现代化建设作出了重要贡献。其次，钢厂的工作环境确实较差，不管是进厂便闻得到的刺鼻 气味，工厂里的隔十米人能让人感受到的酷热，都不是那么让人愉 快。再次，济钢始终坚持全心全意依靠职工办企业的方针和“以人为 本”的员工管理思想，并将其贯穿于生产经营和模拟市场核算机制的全 过程，培养和造就一支高素质的员工队伍是公司员工管理的最终目标。 重视技术创新和管理创新以及人才的引进、培养和使用，并注重人力资 源的开发和合理配置。在公司内部建立了人才市场和劳动力市场，内部 人员流动均通过市场的形式实现，为各类人才提供了学习提高的机会和 施展才华的广阔舞台。人员配置是比较合理的，而且文化程度也是比较 高的。对于一个国有的大型工业企业，基本符合生产的需要，有能力生 产出世界一流的钢材。最后，我能感受到当下铁矿石价格持续上涨给钢铁企业带来的 沉重压力。不管是运输铁轨车上的减成本标语还是车间里“度过新 困难时期”的长幅都告诉我当下行业面临的问题。不管如何，选择 了这一行，我便会坚持走下去。