目前爐外精煉技術(shù)在全世界范圍內(nèi)有著廣泛應用,它不僅可以提高鋼種的質(zhì)量而且可以加快生產(chǎn)速度。LF鋼包精煉爐的設(shè)備費用低、操作簡單,如今成為了爐外精煉技術(shù)中代表性的設(shè)備,得到了普遍的使用。精煉爐精煉過程中電極調(diào)節(jié)是最重要的環(huán)節(jié),電極調(diào)節(jié)直接影響著爐內(nèi)的溫度和成分指標,因此想要準確的控制鋼水的溫度和成分,就需要加深對電極控制的了解。文中以某鋼廠150 t LF精煉爐為研究背景,搜尋了國內(nèi)外有關(guān)于精煉爐煉鋼的文獻,綜述了精煉爐的發(fā)展歷史、工藝流程以及國內(nèi)外精煉爐電極控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況。通過查閱文獻總結(jié)出精煉爐電極控制常用的三種控制方法,經(jīng)過分析對比最終確定了電極調(diào)節(jié)的控制方法為恒阻抗控制。精煉爐系統(tǒng)具有非線性和時變性,同時精煉爐三相電極之間還存在耦合性,因此控制過程中難度大,效果差。傳統(tǒng)的PID控制器結(jié)構(gòu)簡單,對于復雜的非線性的控制系統(tǒng)無法取得良好的控制效果。本文采用了模糊自適應PID控制器對電極系統(tǒng)進行控制,模糊自適應PID控制利用模糊規(guī)則能夠?qū)崿F(xiàn)對PID參數(shù)的修改。模糊自適應PID控制器以誤差e和誤差變化率ec作為輸入,能夠滿足不同時刻的e、ec對PID參數(shù)自整定的要求。利用Matlab軟... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

精煉爐工藝流程

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-5-短網(wǎng)也叫大電流線路，它包含了從變壓器二次側(cè)引出的補償器、銅排、水冷電纜等裝置。經(jīng)主回路產(chǎn)生的電流可以通過短網(wǎng)傳送到精煉爐電極系統(tǒng)，對鋼水加熱。4.保護與檢測計量回路主電路變壓器一次側(cè)裝置了測量設(shè)備電壓互感器和電流互感器，通過測量的電壓和電流能夠及時了解到變壓器的電功率消耗情況。在高壓斷路器柜上裝設(shè)了微機綜合保護器，此裝置提高了高壓斷路器的工作可靠性。5.控制器鋼包精煉爐控制系統(tǒng)分為精煉爐爐體控制，電極控制兩部分。由于PLC具有良好的穩(wěn)定性能，在此可利用PLC控制爐體和電極的運轉(zhuǎn)。6.液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由比例閥和液壓缸組成。精煉爐電極升降過程中通過模糊PID控制器輸出的信號調(diào)節(jié)比例閥的開度，控制電極的升降[21]。7.電極夾持器電極夾持器用來固定電極的位置，當石墨電極長度無法進行冶煉時可以松開夾持器把石墨電極延長。圖1.2精煉爐系統(tǒng)框圖

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-7-2研究方案2.1電極控制系統(tǒng)精煉爐電極控制系統(tǒng)框圖如圖2.1所示。圖2.1精煉爐電極控制系統(tǒng)框圖在電極升降調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，三相電極的每一個電極都配有一套液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)由液壓缸和比例閥組成。利用電壓互感器測量電弧電壓，電流互感器測量電弧電流，將采集得到的弧流與弧壓經(jīng)整流濾波處理后傳送到PLC中，在PLC中經(jīng)過計算輸出一個-10V-10V之間的電壓信號。PLC將控制信號傳送至比例閥，通過控制閥桿的移動來完成電極的升降。電弧：三相電極與鋼水放電產(chǎn)生電弧，電弧的作用是將電能轉(zhuǎn)變成精煉爐精煉時所需要的熱能�？刂破鳎嚎刂破骺梢愿鶕�(jù)偏差以及偏差變化率進行控制算法的計算，計算得到的結(jié)果作用于被控對象，在這里用于控制電極的升降�，F(xiàn)在常用的控制器有三種：（1）模擬電路控制器：這種控制器價格低廉，操作簡單，但是控制效果不好，達不到預期目標，使用的人很少，幾乎被淘汰。（2）可編程邏輯控制器:這種控制器現(xiàn)在在國內(nèi)普遍被使用，可編程邏輯控制器即PLC具有非常強的穩(wěn)定性能，控制效果非常理想。在本文中就采取了利用下位機PLC進行編程，控制電極的升降。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于CAN總線的多PLC通信控制研究[D]. 郭成鎮(zhèn).上海交通大學 2012
[3]模糊PID控制器的研究[D]. 丁堅.哈爾濱工程大學 2009
[4]基于CANBUS的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的研制[D]. 王偉.哈爾濱工業(yè)大學 2006
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本文編號：2935650