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过程状态持续监测,守护钢铁加工,避免意外停机!

2025China.cn   2021年12月07日

  如今,炼钢企业的热轧工艺中,轧钢机的自动化程度已经达到了一个较高的水平,其结构复杂,运行过程具有高温、高压、高速等特点,一旦发生故障,将导致长时间的停机停产并造成巨大的经济损失,还有可能危及人身安全。

  为保证轧钢机的整体安全性和可用性,对轧钢机架等关键部件进行持续的状态监测和故障诊断显得尤为重要。作为美国领先钢铁行业制造商之一的某企业,自从采用了ifm的过程状态监测方案,5年内节省了大量时间和成本。

  炼钢企业面临的挑战

  一家立足市场已百年,且跻身美国钢铁产品制造商行列领先地位的某企业,目前拥有约26,000名员工,年营收超过220亿美元。

  然而,在竞争力日趋激烈的炼钢行业,该公司发现,生产过程中的非计划停机正在成为一个日益严重且不得不重视的问题。因为这类意外停机已导致了高昂的继发成本,包括生产装置每年的非计划停机时间、不合格产品的废弃成本以及持续的设备维护成本,严重影响了公司的利润及生产效率。

  具体来说,此前该公司每年平均发生4次重大生产装置的停机事件,这会影响到钢铁加工期间的轧钢机架。并且,每次停机时间长达14个小时,由此带来的成本非常惊人:每年总共56小时的计划外设备停机时间,相当于23.2万美元损失,此外必要维修的成本也高达27.6万美元。

  经过分析,ifm专家团队认为设备意外停机的背后是由轧钢机架过热造成。而轧钢机架过热的原因有很多,如冷却水流量不足、冷却回路运行不顺畅或轧钢机架轴承温度过高等等。

  正是由于之前未对上述可预警故障的过程值进行持续监测,无法及早采取行动,往往都是等轧钢机架发生过热问题之后才进行维护处理,从而导致长时间的停机。此外,故障装置在运行期间导致的不合格产品也会增加,造成更高的废品率成本。

  状态监测,科学运维

  为了减少钢铁加工过程中的意外停机损失,保住利润,该公司为轧钢机生产装置配备了ifm的各类智能检测传感器,对轧钢机架的轴承温度、冷却管路压力和冷却水温度及流量等关键参数进行实时在线的监测,并根据这些数据信息掌握设备状态,对工厂运维进行科学指导。

  以轧钢机中的冷却系统为例,冷却水发挥重要作用,可降低轧辊表面温度,减少轧材对轧辊表面的热冲击;防止轧材温度越来越高,改变性能;降低轧辊轴承的温度,减少由于轴承温度过高而产生的烧辊事故等。

  因此在实际运行中,必需保证冷却水的出入口温度和压力等关键参数处于合理的范围。对此,ifm为用户提供了一系列的检测方案:

  1、SM系列电磁流量传感器:用于检测轧钢机架的冷却管路中冷却水泄漏及流量不足的问题,不仅监测流量,还可以监测冷却水入口和出口的温度

  2、PN系列压力传感器:用于确保冷却管路中的系统压力设置正确,且压力偏差不会被忽视,从而保证冷却回路的运行状态始终良好

  3、TP和TS系列温度传感器:检测轧钢机架的轴承温度,以便能及早发现任何过热危险

  基于ifm传感器采集的数据,炼钢厂的中央控制系统可对这些信号进行显示、监测和处理。每当有检测值超出设定的合理范围,系统都会提示并立即停止轧钢过程,避免发生任何故障。由于可通过检测关键参数掌握过程状态,减少故障发生的因素,因此排查工作也变得更加高效。

  以创新智能,避免意外生产停机

  ifm为炼钢厂提供的一系列过程状态检测解决方案,为企业节省大量成本并创造更高价值。

  基于针对生产装置关键参数的检测数据,这种可实时监测并预警的作用还可帮助炼钢厂制定更合理的维护计划,节省由过度维护产生的成本。更重要的是,可以帮助钢铁企业显著减少非计划停机时间,降低生产损失和维修成本,大幅提升生产装置的可用性等。

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