奧斯克爾鋼鐵冶金工廠是俄羅斯唯一一家生產(chǎn)并在爐料中使用直接還原鐵劑――金屬噴鍍球礦的企業(yè)。奧斯克爾冶金股份公司的冶金工藝流程包含四個(gè)基本階段：從鐵礦石中生產(chǎn)氧化球礦；從氧化球礦中生產(chǎn)金屬噴鍍球礦；熔煉鋼和生產(chǎn)不間斷鑄造坯料；從不間斷鑄造的坯料中生產(chǎn)軋材。 礦石成球車間由面積為480平方米的壓縮機(jī)構(gòu)成，每年可以生產(chǎn)260多萬(wàn)噸的氧化球礦。金屬噴鍍車間由四臺(tái)豎爐組成，每年可以生產(chǎn)兩種金屬噴鍍球礦170萬(wàn)噸以上。其中，經(jīng)過(guò)純化的產(chǎn)品供應(yīng)外部使用者，而非純化的產(chǎn)品自己使用。經(jīng)過(guò)金屬噴鍍熱處理過(guò)的純化球礦是優(yōu)質(zhì)金屬原料。這種原料是利用專門(mén)工藝在金屬噴鍍裝置中進(jìn)行生產(chǎn)，使其在受潮時(shí)盡量避免二次氧化。奧斯克爾鋼鐵冶金工廠擁有金屬噴鍍球礦純化工藝的專有技術(shù)。 電熔煉鋼車間包括四臺(tái)150噸位的電弧爐，兩臺(tái)鋼成套加工機(jī)組，兩臺(tái)真空裝置，兩臺(tái)鋼的氬換氣設(shè)備，四臺(tái)帶有四個(gè)槽的徑向型不間斷鑄造坯料機(jī)。生產(chǎn)的產(chǎn)品是剖面為300X360mm，長(zhǎng)度為4.2—11.8米的連續(xù)鑄造坯料。在2000年產(chǎn)量達(dá)到210萬(wàn)噸連續(xù)鑄造坯料。 一號(hào)型材軋制車間擁有初軋逆動(dòng)機(jī)座DУО 1000，有兩組不間斷的四機(jī)座構(gòu)成的軋機(jī) 700。車間還有熱加工和軋材精加工工段。一號(hào)型材軋制車間預(yù)計(jì)年生產(chǎn)140萬(wàn)噸圓為80—180mm，方為70—170mm的軋材，將來(lái)可發(fā)展到230萬(wàn)噸。 二號(hào)型材軋制車間在2001年投產(chǎn)。目前，正在進(jìn)行投產(chǎn)調(diào)試工作，處于生產(chǎn)工藝試制階段。二號(hào)型材軋制車間預(yù)計(jì)每年總產(chǎn)量100萬(wàn)噸的12—75mm圓型材，12—70 mm方型材，12—75 mm六面體型材和厚度6—23 mm、寬度30—120 mm的扁鋼。 豎爐1－2和3－4的控制系統(tǒng)位于兩個(gè)房間內(nèi)，并且在水供應(yīng)上有共用部分（控制臺(tái)）。在自動(dòng)化方案的實(shí)施中，德國(guó)公司《Lurgi》，《Simens》，《Teleperm》起了主要作用。所提供的可靠設(shè)備和高水平方案可保證在15年內(nèi)不需要對(duì)金屬噴鍍球礦的生產(chǎn)進(jìn)行更新改造。 奧斯克爾鋼鐵冶金工廠與消費(fèi)者的關(guān)系受市場(chǎng)調(diào)節(jié)，這提高了對(duì)金屬噴鍍工藝進(jìn)行控制的要求。此時(shí)，俄羅斯自動(dòng)化系統(tǒng)和軟件市場(chǎng)上出現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)商EMICON和AdAstrA（莫斯科市）。 AdAstra公司以TRACE MODE為基礎(chǔ)，所追求的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)可以使1－2號(hào)金屬噴鍍豎爐的技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)得到最大程度運(yùn)用的“開(kāi)放式”操作站。 從一開(kāi)始，自動(dòng)化和計(jì)量部的工作人員和礦石成球和金屬噴鍍車間的技術(shù)人員做出了整體決定，即最大程度的利用TRACE MODE軟件的功能和可靠性，以建立豎爐操作員的人機(jī)界面。 在開(kāi)發(fā)任何一種屏幕形式時(shí)，都分析了班組人員對(duì)屏幕的接受能力。開(kāi)發(fā)工作是直接在豎爐現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的。為了降低不正確操作帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，在第一階段，決定建立不帶有操作成分的純信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)可最大程度的實(shí)現(xiàn)工藝人員自適應(yīng)，并且能減少培訓(xùn)的支出。 在將系統(tǒng)交付投產(chǎn)試運(yùn)行時(shí)，為了有效地查明缺陷和排除不足，自動(dòng)化和計(jì)量部參與開(kāi)發(fā)的工作人員被安排到班組中。在自動(dòng)化系統(tǒng)在“交鑰匙”后的第一個(gè)階段里，節(jié)省了60臺(tái)多通道自動(dòng)記錄器，而且，另外增加了120個(gè)模擬參數(shù)的記錄。通過(guò)使用新系統(tǒng)，在第一個(gè)階段便節(jié)約了購(gòu)買進(jìn)口設(shè)備的支出。成本回收期為一年。 所開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化系統(tǒng)利用了TRACE MODE的所有功能——其中包括動(dòng)畫(huà)制作和聲音效果。第一階段使用的AdAstra開(kāi)發(fā)工具有32000條通道和兩臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)視器。 在工程的第二階段，計(jì)劃將豎爐的控制、防護(hù)和分作接入系統(tǒng)。為了完成事件存檔和報(bào)表文件生成的任務(wù)，另外使用了第三臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)視器和文件服務(wù)器（Documentation Server）。在這里，為了控制豎爐設(shè)備和機(jī)組的運(yùn)行還使用了內(nèi)置于實(shí)時(shí)監(jiān)控器中用于查找和分析事件的應(yīng)用軟件和圖表。 這項(xiàng)工作取得了以下的結(jié)果： 1.替換了控制、防護(hù)和分組系統(tǒng)的老化設(shè)備； 2.排除了豎爐因“不明原因”而停機(jī)的情況，減少了停工時(shí)間； 3.生成所有事故的報(bào)表，創(chuàng)建分析系統(tǒng)； 4.豎爐工作期間的報(bào)告； 5.換班工具。 系統(tǒng)第二階段的交付使用可減少在查明停車原因期間的設(shè)備停工時(shí)間，提高生產(chǎn)進(jìn)度。這一時(shí)期的資本回收期大約為12個(gè)月。 工程第三階段，完成了金屬噴鍍車間稱重設(shè)備改造任務(wù)。為了完成這個(gè)任務(wù)，使用了EMICON公司的材料統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的控制器（КСУМ-01?。?。該產(chǎn)品穩(wěn)定的計(jì)量特性可以使材料的統(tǒng)計(jì)工作得到改善，而文件服務(wù)器（Documentation Server）能對(duì)工作步驟進(jìn)行自動(dòng)記錄。КСУМ-01А 和TRACE MODE可節(jié)約與校準(zhǔn)皮帶稱相關(guān)的支出。這里使用的是4.20 版的TRACE MODE。 在工程第四個(gè)階段，基于TRACE MODE和EMICON公司控制器的第二個(gè)豎爐實(shí)現(xiàn)了向自動(dòng)化的過(guò)渡。當(dāng)然，在第二個(gè)豎爐上得到的結(jié)果是和第一個(gè)豎爐相同的。另外，還將調(diào)節(jié)站上的局域調(diào)節(jié)器替換成自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。 一號(hào)和二號(hào)豎爐的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)圖如圖1和圖2所示。系統(tǒng)的技術(shù)特性如表1所示。 通過(guò)使用TRACE MODE軟件為每一個(gè)階段帶來(lái)了實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，還為建立一個(gè)強(qiáng)大的，能夠擔(dān)負(fù)諸如于2001年完成的奧斯克爾鋼鐵冶金工廠350軋機(jī)外部設(shè)備自動(dòng)化“交鑰匙”工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)組提供了前提。 圖1，一號(hào)金屬噴鍍爐的控制和可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 圖2，二號(hào)金屬噴鍍爐的控制和可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖