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渣处理滚筒运行状态监测及异常诊断系统研发与应用

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成果主要完成人

梁宁,徐锟,尹德明,张刚,李希军,吴守仓,张亮海,时东升

项目概况

一、研究背景 滚筒法冶金渣处理技术是从俄罗斯引进的液态熔融冶金渣处理技术,具有流程短、效率高、成本低、节能环保等优点,然而滚筒设备由于本身的复杂性,备件更换频率比较高,而且存在生产工艺不当导致响爆的安全风险,中冶宝钢作为国内滚筒设备第一个使用者,运维毫无成熟经验可供借鉴,在当前数字化生产和智慧制造的时代背景下,实施本项目,提升设备运行智能化程度。 二、成果先进性、创新性 本项目提出滚筒受力模型和托轮称重传感器安装工艺、滚筒在线状态监测与诊断技术、滚筒运行工艺参数优化模型经上海市情报研究所查新:未见国内外相关文献报道,具有新颖性。同时,中冶科工集团邀请行业内专家进行成果评价,经汇报答疑等环节,专家组认为该成果达到国内领先水平。 在关键附属设备研制方面,项目研发了可动态计量进渣量的智能化滚筒及附属设备,实现对生产数据的精准调控,避免滚筒响爆事故的发生,同时在检修过程中,通过称重传感器的读数调整托轮位置,确保滚筒托轮均衡受力,延长了承重备件设备的使用寿命;研发了料仓远程放料控制利用监控技术,实现滚筒料仓的远程控制与监视,实现现场无人化。 在设备运维方面,构建了滚筒运行工艺参数优化模型,通过分析进渣过程中渣量、水量、转速、进渣速度等参数之间的关系,得出最佳参数配比数据,提升了滚筒生产效率;研发了滚筒在线状态监测与诊断系统,利用各类传感器对滚筒运行状态进行数据实时采集,通过边缘计算技术,建立起数据接口统一的设备状态在线监测系统,通过数据异常的组合,分析滚筒故障类型并推荐点检方案,同时结合历史运行记录,建立滚筒设备故障数据库,形成故障趋势分析。 项目在研发过程中,获得授权发明专利1项,授权实用新型专利1项,受理发明专利2项,软件著作权登记2项,发表论文3篇。 三、经济社会效益及可推广性 项目成果应用于宝钢股份宝山基地滚筒设备,解决了滚筒远程监测与诊断难题,对比成果应用前,滚筒托轮更换频率降低33%,滚筒链板机、刮板机、斗提机寿命提高半年,并且通过故障诊断,提高滚筒生产效能,有效的节约了备件及人工成本,同时滚筒料仓中控远程放料实现现场无人化,效率减员1人,平均每年产生经济效益227.5元。 项目成果在运维中不断提升优化,丰富了滚筒智能化管理的技术路径,与滚筒设备形成了配套的产业链,使得滚筒渣处理工艺相对于热泼法、闷坑法、风淬法的优势更加明显,值得国内外钢铁厂借鉴推广。