پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان

مقدمه

صنعت فولاد به‌ عنوان یکی از اساسی‌ ترین صنایع پایه در اقتصاد جهانی، نقش بسیار مهمی در توسعه اقتصادی کشورها دارد. ایران نیز به دلیل برخورداری از منابع غنی سنگ آهن و گاز طبیعی، یکی از کشورهای تولیدکننده فولاد در جهان است. در این میان، شرکت فولاد خوزستان به‌ عنوان یکی از بزرگ ‌ترین و مهم ‌ترین شرکت‌ های فولادسازی ایران، سهم قابل ‌توجهی از تولید فولاد کشور را به خود اختصاص داده است. این شرکت با بهره‌ گیری از فناوری‌ های نوین مانند پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ  DCS، به دنبال بهینه‌ سازی فرآیندهای تولید و افزایش بهره‌ وری خود است.

در این مقاله، به بررسی جامع پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان و تأثیر آن بر بهبود فرآیندهای تولید، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ های تولید پرداخته می‌شود.

تاریخچه و موقعیت شرکت فولاد خوزستان

شرکت فولاد خوزستان که در سال 1368 به بهره ‌برداری رسید، یکی از شرکت‌ های استراتژیک در صنعت فولاد ایران است. این شرکت با داشتن 3/8 کیلومتر مربع مساحت، در نزدیکی شهر اهواز در استان خوزستان واقع شده و به دلیل نزدیکی به معادن سنگ آهن و منابع گازی، از یک موقعیت استراتژیک برای تولید فولاد برخوردار است. فولاد خوزستان با ظرفیت تولید بیش از 6 میلیون تن فولاد خام در سال، نقش عمده ‌ای در تأمین نیازهای داخلی و صادرات به کشورهای همسایه ایفا می‌ کند.

واحدهای تولیدی شرکت فولاد خوزستان

فرآیند تولید فولاد در شرکت فولاد خوزستان در سه بخش اصلی انجام می‌شود:

1. کارخانجات گندله ‌سازی

در بخش گندله ‌سازی، دو ماژول تولید گندله با ظرفیت اسمی 3/2 میلیون تن در سال فعالیت می‌ کنند. گندله‌ سازی فرآیندی است که در آن پودر سنگ آهن تغلیظ ‌شده به گندله تبدیل می‌شود. این گندله‌ ها به عنوان ماده اولیه برای تولید آهن اسفنجی در مراحل بعدی تولید فولاد استفاده می ‌شوند. ظرفیت تولید این کارخانجات به 6 میلیون تن در سال می ‌رسد که نقشی حیاتی در تأمین مواد اولیه خطوط تولید فولاد دارد.

2. کارخانجات احیاء مستقیم

در این بخش، گندله‌ های سنگ آهن از طریق فرآیند احیاء مستقیم به آهن اسفنجی تبدیل می‌شوند. شرکت فولاد خوزستان دارای سه ماژول میدرکس با ظرفیت 2/2 میلیون تن و دو ماژول زمزم با ظرفیت 1/8 میلیون تن است. این ماژول ها به فناوری پیشرفته میدرکس مجهز هستند که توسط مهندسان داخلی بومی‌ سازی شده است. تولید سالانه 4 میلیون تن آهن اسفنجی در این بخش، بخش عظیمی از نیازهای کارخانه ‌های فولادسازی را تأمین می ‌کند.

3. بخش فولادسازی

در بخش فولادسازی، آهن اسفنجی به محصولات نهایی از جمله شمش و تختال تبدیل می‌ شود. این بخش شامل شش کوره قوس الکتریکی، چهار کوره پاتیلی، دو ماشین دوخطه ریخته‌ گری تختال و سه ماشین شش ‌خطه شمش است. این تجهیزات پیشرفته در تولید محصولات نهایی فولاد نقش کلیدی دارند. همچنین، تأسیسات جمع‌ آوری غبار فولادسازی برای کاهش آلایندگی‌های زیست ‌محیطی در این بخش قرار دارند.

نقش آهک در فرآیند تولید فولاد

آهک به‌ عنوان یکی از مواد مهم در فرآیند تولید فولاد نقش حیاتی ایفا می ‌کند. در فرآیند فولادسازی، آهک به‌ عنوان یک ماده احیاء ‌کننده به‌ کار می‌رود که به حذف ناخالصی ‌ها از فلز مذاب کمک می‌ کند. اضافه کردن آهک به کوره ‌های قوس الکتریکی باعث حذف ترکیبات مضر مانند فسفر و گوگرد از فلز می‌شود و در نهایت به تولید فولاد باکیفیت بالا منجر می‌ گردد. به همین دلیل، مدیریت دقیق و بهینه‌ سازی فرآیند انتقال آهک در کوره‌ های فولادسازی اهمیت بسیاری دارد. اینجا است که پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS نقش مهمی را ایفا می‌کند.

پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان

پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS در شرکت فولاد خوزستان با هدف بهینه‌ سازی فرآیند انتقال آهک به کوره‌ های فولادسازی طراحی و اجرا شده است. این پروژه از فناوری‌ های نوین در زمینه اتوماسیون صنعتی بهره می‌ گیرد تا بهبود کنترل و نظارت بر فرآیندهای تولید فولاد را ممکن سازد.

شرکت پناپ، به عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در حوزه اتوماسیون صنعتی، مسئولیت اجرای پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان را بر عهده داشته است. این شرکت با بهره ‌گیری از دانش فنی پیشرفته و تیم متخصص خود، توانسته است فرآیند انتقال آهک به کوره‌ های فولادسازی را به ‌طور کامل بهینه ‌سازی کرده و از طریق سیستم ‌های کنترل توزیع‌ شده (DCS)، نظارت و کنترل دقیقی را بر این فرآیند اعمال کند. پناپ با اجرای این پروژه به ‌صورت موفقیت ‌آمیز، نقش کلیدی در بهبود بهره ‌وری و کیفیت تولیدات شرکت فولاد خوزستان ایفا کرده است.

سیستم کنترل توزیع‌شده (DCS) چیست؟

سیستم DCS یا کنترل توزیع‌شده یک سیستم پیشرفته اتوماسیون صنعتی است که امکان کنترل و نظارت همزمان بر چندین فرآیند تولید را به صورت متمرکز فراهم می‌کند. این سیستم‌ ها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و فولاد به کار گرفته می‌ شوند تا دقت و کنترل بیشتری در فرآیندهای پیچیده فراهم کنند. با استفاده از سیستم  DCS، اپراتورها قادر هستند به صورت لحظه ای (Real-Time) بر پارامترهای مختلف نظارت کنند و در صورت بروز هرگونه مشکل یا انحراف از حالت بهینه، به‌ سرعت اقدامات لازم را انجام دهند.

مزایای سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS

اجرای پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان مزایای فراوانی را برای این شرکت به همراه داشته است:

• بهبود بهره ‌وری تولید:  با استفاده از سیستم  DCS، فرآیندهای تولید با دقت بیشتری کنترل می ‌شوند و امکان کاهش توقف‌ های غیرمترقبه و افزایش بهره ‌وری فراهم شده است.
• کاهش هزینه‌ های تولید:  با نظارت دقیق بر مصرف مواد اولیه مانند آهک و جلوگیری از هدررفت آن ‌ها، هزینه‌ های تولید به ‌طور محسوسی کاهش یافته است.
• افزایش کیفیت محصولات:  سیستم DCS امکان کنترل دقیق ‌تر بر فرآیندهای فولادسازی را فراهم کرده است که در نتیجه آن، کیفیت محصولات نهایی بهبود یافته و امکان تولید فولاد با مشخصات یکنواخت‌ تر فراهم شده است.
• کاهش خطاهای انسانی:  سیستم‌ های اتوماسیون مانند DCS با کاهش وابستگی به نیروی انسانی در فرآیندهای حساس، احتمال خطاهای انسانی را به حداقل رسانده و در نتیجه به افزایش دقت و کارایی منجر شده است.
• کاهش آلایندگی ‌های زیست ‌محیطی:  استفاده از سیستم‌ های اتوماسیون پیشرفته مانند DCS کمک کرده تا فرآیندهای تولید با کمترین آلایندگی انجام شوند. سیستم‌ های جمع‌ آوری غبار و مدیریت دقیق مصرف آهک به کاهش آلودگی ‌های زیست‌ محیطی کمک می‌ کنند.

بهینه ‌سازی فرآیند انتقال آهک

یکی از اهداف اصلی پروژه DCS در شرکت فولاد خوزستان، بهینه‌ سازی فرآیند انتقال آهک به کوره ‌های فولادسازی بود. کنترل دقیق میزان آهک اضافه شده به کوره‌ها نه تنها به بهبود کیفیت فولاد تولیدی کمک می‌ کند بلکه از هدررفت مواد اولیه و افزایش هزینه‌ ها جلوگیری می ‌کند. سیستم DCS این امکان را فراهم کرده تا انتقال آهک به کوره ‌ها با دقت بسیار بالا و در مقادیر بهینه انجام شود، که این موضوع به‌ طور مستقیم بر افزایش بهره‌ وری و کاهش هزینه‌ های تولید تأثیرگذار بوده است.

نتایج و دستاوردهای پروژه DCS در شرکت فولاد خوزستان

اجرای موفقیت ‌آمیز پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS در شرکت فولاد خوزستان نتایج و دستاوردهای قابل ‌توجهی به همراه داشته است. از جمله این دستاوردها می‌ توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. افزایش بهره‌ وری خطوط تولید :با کاهش زمان‌ های توقف و بهینه‌ سازی مصرف مواد اولیه، بهره ‌وری کلی تولید به شکل محسوسی افزایش یافته است.
2. کاهش خرابی‌ها و توقف‌ های اضطراری : سیستم DCS با نظارت مداوم بر وضعیت تجهیزات و فرآیندها، امکان پیش‌ بینی خرابی‌ ها و جلوگیری از توقف‌ های ناخواسته را فراهم کرده است.
3. بهبود کیفیت محصولات: کنترل دقیق‌ تر بر فرآیندهای تولید باعث تولید محصولات با کیفیت بالاتر و یکنواخت ‌تر شده است.
4. کاهش هزینه‌ های انرژی و مواد اولیه : با بهینه‌ سازی مصرف آهک و دیگر مواد اولیه، هزینه ‌های مربوط به مواد مصرفی و انرژی کاهش یافته است.
5. افزایش ایمنی : سیستم‌ های اتوماسیون به بهبود شرایط ایمنی کارکنان و کاهش خطرات احتمالی کمک کرده ‌اند.

چالش‌ها و آینده پروژه ‌های اتوماسیون در صنعت فولاد

با وجود دستاوردهای قابل ‌توجه، پروژه‌ های اتوماسیون در صنایع بزرگ مانند فولادسازی با چالش‌های خاص خود روبرو هستند. از جمله این چالش ‌ها می ‌توان به هزینه ‌های بالای اولیه برای اجرای پروژه‌ های اتوماسیون، نیاز به نیروی متخصص برای نصب و نگهداری سیستم ‌ها و همچنین پیچیدگی‌ های مرتبط با به‌ روزرسانی و نگهداری سیستم‌ ها اشاره کرد.

نتیجه‌ گیری

پروژه سیستم اتوماسیون و مانیتورینگ DCS شرکت فولاد خوزستان یکی از پروژه‌ های کلیدی و راهبردی در راستای بهبود کارایی و بهره‌ وری صنعت فولاد کشور بوده است. این پروژه نه تنها به بهبود فرآیندهای تولید و کاهش هزینه‌ ها کمک کرده، بلکه نقش مهمی در افزایش کیفیت محصولات و بهبود شرایط ایمنی و زیست ‌محیطی نیز ایفا کرده است. با توجه به دستاوردهای این پروژه، می ‌توان انتظار داشت که در آینده ‌ای نزدیک، دیگر شرکت‌ های فولادی نیز به اجرای پروژه‌های مشابه بپردازند و به سوی خودکارسازی و بهینه ‌سازی فرآیندهای تولید گام بردارند.