煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍的動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-12-24 15:28
從鐵礦石的開采一直到線棒材、板材等鋼鐵產(chǎn)品的整個(gè)冶金生產(chǎn)過(guò)程中,煉鋼環(huán)節(jié)處在這一過(guò)程的中點(diǎn)。想要生產(chǎn)不同成分,不同性能的鋼材都必須要在煉鋼過(guò)程中進(jìn)行鋼液組分的調(diào)配,所以說(shuō)煉鋼是鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)中最重要的一步。而在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過(guò)程中,加入造渣溶劑將雜質(zhì)元素去除,又是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵。熔渣的形成又與氧槍的控制緊密聯(lián)系。傳統(tǒng)的氧槍控制完全是操作人員憑借自身的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)觀察鐵水顏色和煙氣來(lái)判斷氧槍的位置和吹氧量。不僅會(huì)導(dǎo)致大量的原材料浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)使鋼水的質(zhì)量也會(huì)變得很不穩(wěn)定。本文研究的就是如何通過(guò)一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化的控制氧槍的吹氧量和位置,有利于促進(jìn)鋼水質(zhì)量的穩(wěn)定,以及減少故障發(fā)生的可能性。首先,本文基于現(xiàn)場(chǎng)已有的煉鋼設(shè)備,對(duì)煉鋼各個(gè)時(shí)間段所需的吹氧壓力進(jìn)行了分析。在電除塵器發(fā)生氧氣泄爆時(shí),記錄下當(dāng)時(shí)的氧氣壓力數(shù)據(jù),并加以分析。最終,繪制出了開吹階段最優(yōu)的氧氣壓力變化曲線。再通過(guò)觀察記錄,總結(jié)出了氧氣壓力和閥門開度之間的關(guān)系,基于這個(gè)關(guān)系來(lái)調(diào)整閥門開度,最終能夠?qū)⒀鯕鈮毫刂圃诶硐氲奈恢谩F浯?對(duì)氧槍位置控制程序和影響氧槍位置控制的各個(gè)因素進(jìn)行了分析與研究。通過(guò)雙編碼器的優(yōu)化方案,提高了氧槍位置檢...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)爐設(shè)備的主要組成部分轉(zhuǎn)爐的本體設(shè)備的構(gòu)成為:爐體;爐體的翻轉(zhuǎn)傾動(dòng)機(jī)構(gòu);原輔料添加設(shè)備;
PID 的整定難度大這兩個(gè)原因[30]?刂屏鞒倘鐖D 2.2 所示。圖 2.2 氧氣氣體調(diào)節(jié)簡(jiǎn)圖2.2.2 氧槍位置控制系統(tǒng)所謂的氧槍槍位就是指轉(zhuǎn)爐內(nèi)的平靜液位到氧槍的槍頭之間的距離。除了吹氧量以外,槍位也是一個(gè)重要參數(shù),它關(guān)系到升溫、降低含碳量、形成熔渣、防止噴濺等因素,關(guān)系到整個(gè)冶煉過(guò)程的質(zhì)量。所以說(shuō),要想順利的獲得一爐好鋼,控制好氧槍的槍位是必須的。那么氧槍槍位如何才能更好的控制就成為了一個(gè)重要的課題。對(duì)氧槍操作控制的不同分為三種方式:因?yàn)楦淖儤屛桓淖兇笛趿靠梢云鸬较嗤男Ч,所以可以只改變槍位不改變吹氧量即恒氧變位操作,也可以只改變吹氧量而不改變氧槍位置即恒位變氧操作,還可以既改變氧槍位置又改變吹氧量即變氧變位操作。根據(jù)氧槍操作控制方式的不同也分為三種方式:手動(dòng)、自動(dòng)、半自動(dòng)。采用手動(dòng)方式時(shí),操作工通過(guò)手柄直接控制氧槍的升降,只能判斷大概位置,根本談不上精確性,一旦采用自動(dòng)或半自動(dòng)方式時(shí),氧槍系統(tǒng)的 PLC 通過(guò)機(jī)械主令或編碼器的檢測(cè)來(lái)獲取或者輸出氧槍的位置信號(hào),通過(guò)變頻對(duì)氧槍的垂直位置進(jìn)行控制。氧槍位置可以通過(guò)兩種方式確定,即機(jī)械主令以及編碼器。萊鋼老區(qū)煉鋼4#轉(zhuǎn)爐同時(shí)運(yùn)用了這兩種方式。如果只是通過(guò)手工方式進(jìn)行檢測(cè),就需要操作工按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整氧槍速度,顯然這種辦法存在較大的誤差。如果編碼器無(wú)法正常工作,單純依靠主令進(jìn)行控制,同樣也存在較大的誤差[31]。2.2.3 自動(dòng)加料系統(tǒng)現(xiàn)有大部分的加料系統(tǒng)都包括了高位料倉(cāng)、振動(dòng)給料機(jī)、稱量斗、匯總斗、
馬鋼車間也是使用這樣的半自動(dòng)加料方式的。這種方式的主于操作流程復(fù)雜,誤差大。間同步的應(yīng)用PS技術(shù)在現(xiàn)代控制技術(shù)中的應(yīng)用十分廣泛,比如構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的 GPS時(shí)鐘服務(wù)器、同步軟件和 S7 軟件參數(shù),從而確保網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的一致性以及是充分有效且可靠的,數(shù)據(jù)采集能夠按照預(yù)定的時(shí)間完成[33]。爐動(dòng)態(tài)煉鋼控制系統(tǒng)概述及需求統(tǒng)概述圖 2.3 詳細(xì)給出了某鋼廠轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)煉鋼控制系統(tǒng)的工作流程[34],該系統(tǒng)基礎(chǔ)級(jí))系統(tǒng)、二級(jí)系統(tǒng)(過(guò)程控制級(jí))以及三級(jí)系統(tǒng)(生產(chǎn)管理系統(tǒng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐干法除塵工藝控制技術(shù)[J]. 杜利華. 四川冶金. 2015(02)
[2]轉(zhuǎn)爐煉鋼氧氣壓力的選擇[J]. 楊文遠(yuǎn),王麗麗,肖尊湖,王明林,劉路長(zhǎng). 鋼鐵. 2014(11)
[3]煉鋼轉(zhuǎn)爐散料加料系統(tǒng)控制策略優(yōu)化[J]. 周登科. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2014(08)
[4]脫磷專用轉(zhuǎn)爐的氧槍設(shè)計(jì)及研究[J]. 路文剛,呂明,潘宏濤,朱榮,王慧知,劉煜. 鋼鐵. 2014(05)
[5]大型轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 張福明,張德國(guó),張凌義,韓渝京,程樹森,閆占輝. 鋼鐵. 2013(02)
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程工藝控制的發(fā)展與展望[J]. 李光輝,劉青. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]轉(zhuǎn)爐煉鋼綜合智能型靜態(tài)控制模型改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 何平,劉瀏,趙進(jìn)宣. 鋼鐵研究. 2012(06)
[8]轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)[J]. 張東麗,毛艷麗,曲余玲,王涿. 世界鋼鐵. 2012(05)
[9]轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍控制系統(tǒng)改造[J]. 張志華,葉新林,陳川. 設(shè)備管理與維修. 2011(12)
[10]轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)電氣控制的設(shè)計(jì)研究[J]. 吳艷麗. 今日科苑. 2010(16)
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)爐自動(dòng)煉鋼技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 黃祖祝.東北大學(xué) 2013
[2]210t轉(zhuǎn)爐副槍自動(dòng)煉鋼技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 林文輝.西安建筑科技大學(xué) 2013
[3]基于副槍的轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 顏炳正.上海交通大學(xué) 2013
[4]轉(zhuǎn)爐煉鋼專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的研究與應(yīng)用[D]. 周奇龍.安徽工業(yè)大學(xué) 2012
[5]專家系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐氧槍槍位控制中的應(yīng)用研究[D]. 于洋.東北大學(xué) 2005
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼智能控制方法的研究[D]. 閆博.東北大學(xué) 2005
本文編號(hào):3550738
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)爐設(shè)備的主要組成部分轉(zhuǎn)爐的本體設(shè)備的構(gòu)成為:爐體;爐體的翻轉(zhuǎn)傾動(dòng)機(jī)構(gòu);原輔料添加設(shè)備;
PID 的整定難度大這兩個(gè)原因[30]?刂屏鞒倘鐖D 2.2 所示。圖 2.2 氧氣氣體調(diào)節(jié)簡(jiǎn)圖2.2.2 氧槍位置控制系統(tǒng)所謂的氧槍槍位就是指轉(zhuǎn)爐內(nèi)的平靜液位到氧槍的槍頭之間的距離。除了吹氧量以外,槍位也是一個(gè)重要參數(shù),它關(guān)系到升溫、降低含碳量、形成熔渣、防止噴濺等因素,關(guān)系到整個(gè)冶煉過(guò)程的質(zhì)量。所以說(shuō),要想順利的獲得一爐好鋼,控制好氧槍的槍位是必須的。那么氧槍槍位如何才能更好的控制就成為了一個(gè)重要的課題。對(duì)氧槍操作控制的不同分為三種方式:因?yàn)楦淖儤屛桓淖兇笛趿靠梢云鸬较嗤男Ч,所以可以只改變槍位不改變吹氧量即恒氧變位操作,也可以只改變吹氧量而不改變氧槍位置即恒位變氧操作,還可以既改變氧槍位置又改變吹氧量即變氧變位操作。根據(jù)氧槍操作控制方式的不同也分為三種方式:手動(dòng)、自動(dòng)、半自動(dòng)。采用手動(dòng)方式時(shí),操作工通過(guò)手柄直接控制氧槍的升降,只能判斷大概位置,根本談不上精確性,一旦采用自動(dòng)或半自動(dòng)方式時(shí),氧槍系統(tǒng)的 PLC 通過(guò)機(jī)械主令或編碼器的檢測(cè)來(lái)獲取或者輸出氧槍的位置信號(hào),通過(guò)變頻對(duì)氧槍的垂直位置進(jìn)行控制。氧槍位置可以通過(guò)兩種方式確定,即機(jī)械主令以及編碼器。萊鋼老區(qū)煉鋼4#轉(zhuǎn)爐同時(shí)運(yùn)用了這兩種方式。如果只是通過(guò)手工方式進(jìn)行檢測(cè),就需要操作工按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整氧槍速度,顯然這種辦法存在較大的誤差。如果編碼器無(wú)法正常工作,單純依靠主令進(jìn)行控制,同樣也存在較大的誤差[31]。2.2.3 自動(dòng)加料系統(tǒng)現(xiàn)有大部分的加料系統(tǒng)都包括了高位料倉(cāng)、振動(dòng)給料機(jī)、稱量斗、匯總斗、
馬鋼車間也是使用這樣的半自動(dòng)加料方式的。這種方式的主于操作流程復(fù)雜,誤差大。間同步的應(yīng)用PS技術(shù)在現(xiàn)代控制技術(shù)中的應(yīng)用十分廣泛,比如構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的 GPS時(shí)鐘服務(wù)器、同步軟件和 S7 軟件參數(shù),從而確保網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的一致性以及是充分有效且可靠的,數(shù)據(jù)采集能夠按照預(yù)定的時(shí)間完成[33]。爐動(dòng)態(tài)煉鋼控制系統(tǒng)概述及需求統(tǒng)概述圖 2.3 詳細(xì)給出了某鋼廠轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)煉鋼控制系統(tǒng)的工作流程[34],該系統(tǒng)基礎(chǔ)級(jí))系統(tǒng)、二級(jí)系統(tǒng)(過(guò)程控制級(jí))以及三級(jí)系統(tǒng)(生產(chǎn)管理系統(tǒng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐干法除塵工藝控制技術(shù)[J]. 杜利華. 四川冶金. 2015(02)
[2]轉(zhuǎn)爐煉鋼氧氣壓力的選擇[J]. 楊文遠(yuǎn),王麗麗,肖尊湖,王明林,劉路長(zhǎng). 鋼鐵. 2014(11)
[3]煉鋼轉(zhuǎn)爐散料加料系統(tǒng)控制策略優(yōu)化[J]. 周登科. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2014(08)
[4]脫磷專用轉(zhuǎn)爐的氧槍設(shè)計(jì)及研究[J]. 路文剛,呂明,潘宏濤,朱榮,王慧知,劉煜. 鋼鐵. 2014(05)
[5]大型轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 張福明,張德國(guó),張凌義,韓渝京,程樹森,閆占輝. 鋼鐵. 2013(02)
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程工藝控制的發(fā)展與展望[J]. 李光輝,劉青. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]轉(zhuǎn)爐煉鋼綜合智能型靜態(tài)控制模型改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 何平,劉瀏,趙進(jìn)宣. 鋼鐵研究. 2012(06)
[8]轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)[J]. 張東麗,毛艷麗,曲余玲,王涿. 世界鋼鐵. 2012(05)
[9]轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍控制系統(tǒng)改造[J]. 張志華,葉新林,陳川. 設(shè)備管理與維修. 2011(12)
[10]轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)電氣控制的設(shè)計(jì)研究[J]. 吳艷麗. 今日科苑. 2010(16)
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)爐自動(dòng)煉鋼技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 黃祖祝.東北大學(xué) 2013
[2]210t轉(zhuǎn)爐副槍自動(dòng)煉鋼技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 林文輝.西安建筑科技大學(xué) 2013
[3]基于副槍的轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 顏炳正.上海交通大學(xué) 2013
[4]轉(zhuǎn)爐煉鋼專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的研究與應(yīng)用[D]. 周奇龍.安徽工業(yè)大學(xué) 2012
[5]專家系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐氧槍槍位控制中的應(yīng)用研究[D]. 于洋.東北大學(xué) 2005
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼智能控制方法的研究[D]. 閆博.東北大學(xué) 2005
本文編號(hào):3550738
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