發(fā)布時(shí)間：2020-12-22 09:26

　　電極作為礦熱爐生產(chǎn)時(shí)控制反應(yīng)進(jìn)行的重要設(shè)備,其端部位置合理與否直接影響鐵合金的質(zhì)量及產(chǎn)量。電極控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性是保證礦熱爐冶煉能夠達(dá)到低耗、高效目的的重要條件。本文結(jié)合甘肅某鐵合金企業(yè)電極自動(dòng)控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目,通過(guò)對(duì)電極控制系統(tǒng)工藝及影響電極壓放和升降因素的分析,設(shè)計(jì)了一種新型礦熱爐電極自動(dòng)控制系統(tǒng)。首先,根據(jù)國(guó)內(nèi)外礦熱爐電極控制研究現(xiàn)狀和發(fā)展情況,結(jié)合用戶對(duì)控制系統(tǒng)的要求,通過(guò)對(duì)礦熱爐控制策略及現(xiàn)有控制系統(tǒng)存在問(wèn)題的分析,確定了本文需要研究的主要內(nèi)容。然后,通過(guò)對(duì)礦熱爐冶煉影響因素的分析,針對(duì)現(xiàn)有控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題,結(jié)合已經(jīng)提出的電極控制策略,確定了本文電極控制系統(tǒng)策略�；陔姌O位置,控制電流、電阻、功率的平衡,達(dá)到礦熱爐三相平衡。定義電極位置、電流、電阻等控制量,確定電極位置及二次電流的采集原理,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。其次,總體控制方案制定,采用磁場(chǎng)傳感器間接檢測(cè)電極位置,當(dāng)電極位置相對(duì)合理時(shí),采集所需電流、電壓等參數(shù)完成電阻及功率的計(jì)算。以電流、電阻、功率為模糊控制條件,確定電極需要的位移,并由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電極壓放或升降,達(dá)到三相平衡。根據(jù)總體控制方案,選擇WinCC軟件設(shè)計(jì)上位監(jiān)控... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

錐形環(huán)把持器及組合式把持器圖

徑向頂緊式把持器礦熱爐電極控制系統(tǒng)的研究4（3）徑向頂緊式把持器近年來(lái)，一些大型爐和密閉爐采用水平頂緊式液壓缸把持器（圖1.2a），配備波紋管壓力環(huán)（圖1.2b）。由于是水平壓力頂緊，銅瓦受力均勻、平衡，不像錐形環(huán)把持器存在多塊銅瓦不易同時(shí)夾緊、強(qiáng)行拉緊又易損壞設(shè)備等缺點(diǎn)。所以，水平頂緊式液壓缸把持器和波紋管壓力環(huán)在現(xiàn)代大中型礦熱爐上得到廣泛應(yīng)用。a)徑向頂緊式把持器b)波紋管壓力環(huán)圖1.2徑向頂緊式把持器及壓力環(huán)圖目前國(guó)內(nèi)使用較多的是由德國(guó)研發(fā)的、使用液壓波紋管的徑向頂緊式把持器。液壓波紋管在壓力環(huán)內(nèi)使用，壓力環(huán)是經(jīng)過(guò)焊接形成的耐壓密封環(huán)體，環(huán)內(nèi)有使用隔板組成的冷卻水通道及8個(gè)波紋管[20-21]。依靠液壓波紋管的彈簧力來(lái)頂緊銅瓦，使得銅瓦緊緊貼合在電極殼表面，保證冶煉的順利進(jìn)行。徑向頂緊式把持器的優(yōu)點(diǎn)有壓緊方式安全可靠；在生產(chǎn)過(guò)程中，若電極壓放量過(guò)多，可以倒拔；適合爐面溫度較高的礦熱爐；可適當(dāng)超負(fù)荷運(yùn)行；可根據(jù)礦熱爐運(yùn)行指標(biāo)、運(yùn)行情況適當(dāng)改變電極直徑（±20mm）；電極殼制作、接長(zhǎng)的技術(shù)要求較低，加工設(shè)備簡(jiǎn)單；正常生產(chǎn)維護(hù)工作量��；波紋管密封性能好，不會(huì)漏油[22-23]。徑向頂緊式把持器的缺點(diǎn)有設(shè)備笨重；可能由于電極焙燒不夠，發(fā)生電極軟斷事故；銅瓦等導(dǎo)電元件單個(gè)體積大，重量大，更換維護(hù)成本高[24]。不管是徑向頂緊式把持器還是組合把持器，在國(guó)內(nèi)都有應(yīng)用。但是由于組合式把持器用于密閉爐，且由于自身是夾鉗夾緊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)電極倒拔，并要有專用的車(chē)間制作電極殼。對(duì)于中小型礦熱爐生產(chǎn)企業(yè)而言，單獨(dú)建造車(chē)間生產(chǎn)電極殼成本過(guò)高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難重重。徑向頂緊式把持器經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，有著成熟的技術(shù)。通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)銅瓦的徑向頂緊和松開(kāi)，容易實(shí)現(xiàn)銅瓦均勻受力，

工程碩士學(xué)位論文9第2章礦熱爐設(shè)備及影響爐內(nèi)反應(yīng)因素礦熱爐作為冶金的母體，主要設(shè)備是否完善、是否符合生產(chǎn)工藝將直接影響爐內(nèi)反應(yīng)的進(jìn)行，是影響生產(chǎn)效率的重要方面。對(duì)爐內(nèi)反應(yīng)影響因素的分析可以讓我們更加深入的了解控制系統(tǒng)會(huì)受到哪些影響，進(jìn)而提高控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性。2.1礦熱爐相關(guān)設(shè)備2.1.1礦熱爐組成礦熱爐作為生產(chǎn)各類合金的重要設(shè)備。從原材料的按比稱重，均勻混合到礦熱爐具體的操作過(guò)程及煙塵收集處理、余熱利用均實(shí)現(xiàn)了集中控制，對(duì)提高生產(chǎn)效率有積極意義。礦熱爐主要由爐體、煙罩、加料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電極控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等組成。（1）爐體爐體作為礦熱爐冶煉反應(yīng)區(qū)域，大電流通過(guò)爐料電阻和電極端電弧形成高溫(2000℃以上)使?fàn)t料熔化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成需要的合金。由爐殼、耐火爐襯和出爐口組成。爐殼位于爐襯外側(cè)，爐襯會(huì)在溫度變化時(shí)有一定的熱脹冷縮，因此爐殼要具有適應(yīng)熱脹冷縮的能力�，F(xiàn)在的爐殼大部分采用圓筒形，由16mm~25mm厚的鍋爐鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加強(qiáng)筋較少，冷卻面積較校出爐口一般由鋼板焊接或鑄鐵制成，爐口放置在爐底工字鋼上。圖2.1正六邊形煙罩（2）煙罩煙罩作為收集煙塵，減少環(huán)境污染的主要設(shè)備，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的演化過(guò)程。早期礦熱爐為敞口式，煙塵直接排入空氣中，不僅污染環(huán)境，還對(duì)工人的身體產(chǎn)生極大地影響。隨后出現(xiàn)了高煙罩，即在爐口正上方懸掛一個(gè)罩子，煙罩與爐口有

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼鐵工業(yè)對(duì)鐵合金的質(zhì)量要求及鐵合金發(fā)展方向[J]. 邸久海,宋耀欣,龐建明,潘聰超,羅林根.  鐵合金. 2019(02)
[2]交流電弧爐電氣運(yùn)行仿真研究[J]. 沈南飛.  冶金動(dòng)力. 2019(02)
[3]中國(guó)鐵合金工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊馥羽.  化工管理. 2019(05)
[4]基于行業(yè)發(fā)展和企業(yè)運(yùn)營(yíng)視角的鐵合金市場(chǎng)特征分析[J]. 楊斌.  鐵合金. 2018(06)
[5]礦熱爐電極把持器系統(tǒng)選型比較[J]. 袁寶龍.  重工與起重技術(shù). 2016(04)
[6]16.5MVA硅鋇鈣特種合金礦熱爐組合把持器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李秦燦,袁熙志,宋小剛.  工業(yè)爐. 2016(04)
[7]礦熱爐組合把持器電極殼的制作簡(jiǎn)述[J]. 劉成,戰(zhàn)荷真,鄧寶庫(kù).  鐵合金. 2015(07)
[8]組合把持系統(tǒng)在大型礦熱爐中的優(yōu)化運(yùn)用[J]. 梁少林,何濤,仇進(jìn),臺(tái)明.  鐵合金. 2015(03)
[9]電弧爐煉鋼智能化技術(shù)的發(fā)展[J]. 朱榮,魏光升,劉潤(rùn)藻.  工業(yè)加熱. 2015(01)
[10]組合式把持器在硅鐵電爐生產(chǎn)中的改進(jìn)和實(shí)踐[J]. 邸俊明,劉鵬,唐宗黨.  鐵合金. 2013(06)

碩士論文
[1]低頻礦熱爐節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝廣超.西安石油大學(xué) 2017
[2]礦熱爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制算法研究[D]. 鄧睿.中南大學(xué) 2012
[3]鐵合金冶煉礦熱爐電極位置檢測(cè)建模及優(yōu)化設(shè)定研究[D]. 陳壽輝.中南大學(xué) 2011
[4]基于熔池功率平衡的礦熱爐控制系統(tǒng)研究[D]. 班泉聚.武漢理工大學(xué) 2009
[5]交流鋼包精煉爐電極控制方法及系統(tǒng)研究[D]. 史慧艷.天津大學(xué) 2005



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