發(fā)布時間：2022-04-23 07:41

　　電熔氧化鎂是一種性能優(yōu)良的耐火材料,使用三相交流電熔鎂爐冶煉菱鎂礦石可以大規(guī)模地生產(chǎn)電熔氧化鎂。電熔氧化鎂的冶煉是一個高能耗、高排放的行業(yè),實(shí)現(xiàn)其節(jié)能減排是氧化鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求。降低電熔鎂爐冶煉的單噸能耗,對氧化鎂冶煉工藝的優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)作用,對實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的低碳生產(chǎn)也有重要的意義。傳統(tǒng)的電熔鎂爐冶煉測控系統(tǒng)僅以三相電流、電壓作為輸入?yún)⒘亢涂刂埔罁?jù),無法有效地跟蹤電弧的燃燒狀態(tài)和氧化鎂熔池的熔透程度。研究表明,電弧聲信號作為一種重要的電弧燃燒過程中的信息伴生信號,可以采用非接觸性的測量手段獲取,并且能較好地反映電弧的燃燒狀態(tài)和熔池的熔透程度。電弧聲信號中包含大量與電弧爐冶煉狀態(tài)相關(guān)的信息,特別是在噴爐之前,電弧信號的特征會發(fā)生明顯的變化。鑒于此,本文根據(jù)電熔鎂爐工作過程中所伴隨著的聲音信號的特征,采用時頻分析和語音識別手段對電弧爐的噴爐抑制和熔池熔透特征識別進(jìn)行了系統(tǒng)性地研究,旨在優(yōu)化現(xiàn)有的電熔鎂爐控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)氧化鎂冶煉單噸能耗的降低和高純度氧化鎂晶體產(chǎn)量的提高,從而為電熔鎂爐的冶煉工藝提升提供重要的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)借鑒,對氧化鎂產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本具有重大的實(shí)際意義... 

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 電熔鎂爐冶煉生產(chǎn)氧化鎂的工藝
        1.2.1 電熔鎂爐的基本構(gòu)成及冶煉過程
        1.2.2 影響電熔鎂爐冶煉單噸能耗的因素
        1.2.3 電熔鎂爐的電弧聲信號
    1.3 國內(nèi)外相關(guān)工作研究進(jìn)展
        1.3.1 電弧建模技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.2 電弧聲信號的特征及應(yīng)用
        1.3.3 虛擬儀器技術(shù)在聲信號采集和處理中的應(yīng)用
        1.3.4 電熔鎂爐冶煉生產(chǎn)氧化鎂的節(jié)能技術(shù)
    1.4 本論文選題依據(jù)、意義、研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 選題依據(jù)及研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
2 電弧聲信號的數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 基于功率的電弧聲學(xué)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 電弧聲信號的量化計(jì)算
        2.2.2 交流電弧爐聲信號的頻率特征研究
    2.3 基于語音識別算法的電弧聲信號模型
    2.4 數(shù)值計(jì)算與分析
        2.4.1 電熔鎂爐內(nèi)部的電弧聲強(qiáng)的空間分布計(jì)算
        2.4.2 計(jì)算結(jié)果的合理性驗(yàn)證
    2.5 小結(jié)
3 基于電弧聲信號的電熔鎂爐運(yùn)行狀態(tài)的判據(jù)
    3.1 引言
    3.2 電弧爐聲信號的數(shù)據(jù)采集
        3.2.1 基于虛擬儀器技術(shù)的電弧聲信號采集系統(tǒng)的構(gòu)建
        3.2.2 電熔鎂爐電弧聲信號采集的軟件編程
        3.2.3 電熔鎂爐電弧聲信號的數(shù)據(jù)采集流程
        3.2.4 電熔鎂爐電弧聲信號測量點(diǎn)的選取
    3.3 電熔鎂爐電弧聲信號的特征
        3.3.1 電熔鎂爐電弧聲信號的聲強(qiáng)特征
        3.3.2 電熔鎂爐電弧聲信號的頻率特征
    3.4 四種典型運(yùn)行狀態(tài)下電弧聲信號的時頻圖特征
        3.4.1 起爐階段電弧聲信號的時頻圖特征
        3.4.2 平穩(wěn)運(yùn)行階段電弧聲信號的時頻圖特征
        3.4.3 噴爐發(fā)生時電弧聲信號的時頻圖特征
        3.4.4 投料階段電弧聲信號的時頻圖特征
    3.5 利用電弧聲信號監(jiān)測電熔鎂爐冶煉狀態(tài)的判據(jù)
    3.6 小結(jié)
4 基于電弧聲信號的電熔鎂爐的噴爐抑制
    4.1 引言
    4.2 電熔鎂爐在噴爐狀態(tài)下的電弧聲信號變化特征
        4.2.1 噴爐監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集
        4.2.2 噴爐發(fā)生時電弧聲信號的變化規(guī)律
        4.2.3 噴爐抑制系統(tǒng)的核心程序
    4.3 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 小結(jié)
5 基于電弧聲信號的電熔鎂爐的熔透狀態(tài)識別
    5.1 引言
    5.2 熔池熔透狀態(tài)
    5.3 熔池熔透狀態(tài)下電弧聲信號的特征向量提取
        5.3.1 電弧聲信號的波形重構(gòu)
        5.3.2 熔透狀態(tài)下電弧聲信號的特征向量
        5.3.3 熔透狀態(tài)下電弧聲信號特征向量的降維
    5.4 基于電弧聲信號的熔池熔透狀態(tài)識別
        5.4.1 熔透狀態(tài)圖
        5.4.2 熔透狀態(tài)圖的調(diào)整
        5.4.3 熔透狀態(tài)的識別結(jié)果
    5.5 基于電弧聲信號的冶煉工藝提升
        5.5.1 投料工藝的提升
        5.5.2 電流注入工藝的提升
        5.5.3 冶煉工藝的整體提升
    5.6 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)摘要
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]航空電氣系統(tǒng)中故障電弧研究[J]. 劉銘光.  電子技術(shù)與軟件工程. 2016(18)
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博士論文
[1]嵌入式電熔鎂爐智能控制系統(tǒng)研究[D]. 吳志偉.東北大學(xué) 2015
[2]電熔鎂爐智能控制系統(tǒng)研究[D]. 吳永建.東北大學(xué) 2012
[3]制備MgO晶體電弧爐的建模研究[D]. 王振.大連理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]電熔鎂爐極心圓的優(yōu)化研究[D]. 于凱.東北大學(xué) 2014
[2]電熔鎂爐新型控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 董濱.東北大學(xué) 2008
[3]基于弧聲的故障電弧預(yù)測預(yù)警保護(hù)技術(shù)研究[D]. 仲啟樹.華僑大學(xué) 2008



本文編號：3646860