Consteel电炉自动化控制系统的研究

论文摘要

Consteel工艺是具有连续装料、连续废钢预热、连续熔化和连续冶炼功能的电炉炼钢法。与传统电炉冶炼相比具有冶炼周期短、冶炼能耗低、冶炼噪声小、生产环境较清洁等优点,在炼钢领域里,是一种具有生命力和竞争力的先进的电炉炼钢技术。本文以宁夏电投钢铁公司75t Consteel电炉项目为课题来源,对Consteel电炉自动化控制系统作了以下研究：(1)建立废钢量估算模型满足Consteel工艺情况下,在冶炼过程中加入到电炉内的废钢被迅速熔化,炉内无固体废钢,通过称重系统可获得炉内钢液重量数据,用废钢量估算模型可估算出加入到电炉内的废钢量,它是实现钢液温度估算和运输机进料速度控制的前提。(2)建立钢液温度估算模型满足Consteel工艺情况下,根据能量守恒定律建立钢液温度估算模型,它可以监测炉内钢液温度的变化,是实现钢液温度自动控制的基础。(3)建立运输机进料速度控制模型满足Consteel工艺情况下,根据运输机进料速度控制模型可以控制废钢进料速度,使钢液温度逼近目标温度,实现Constee工艺(4)Consteel钢液温度自动控制程序的实现用Delph语言编写了Consteel钢液温度自动控制程序,能够实现钢液温度自动控制。(5)研究基础控制系统的功能设计及实现方法(6)研究过程控制系统的功能设计及实现方法经过研究掌握了Consteel钢液温度自动控制原理及实现方法,为优化工艺,提高产品质量提供理论指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 Consteel电炉炼钢工艺流程
• 1.2 Consteel电炉炼钢工艺特点
• 1.3 Consteel电炉设备描述
• 1.3.1 电炉设备
• 1.3.2 Consteel运输机设备
• 1.3.3 KT碳氧喷吹系统设备
• 1.4 Consteel自动化系统描述
• 1.4.1 电极数字自动调节器
• 1.4.2 基础控制系统
• 1.4.3 过程控制系统
• 1.5 国内外电炉自动控制系统发展现状及发展趋势
• 1.5.1 现状
• 1.5.2 发展趋势
• 1.6 课题来源及本文所做的工作
• 第二章 建立Consteel电炉控制模型
• 2.1 问题描述
• 2.2 建立控制模型
• 2.2.1 废钢量估算模型
• 2.2.2 钢液温度估算模型
• 2.2.3 运输机进料速度控制模型
• 2.3 废钢预热温度估测
• 2.4 小结
• 第三章 Consteel钢液温度自动控制
• 3.1 能量概述
• 3.2 冶炼各阶段控制分析
• 3.2.1 化清阶段
• 3.2.2 升温阶段
• 3.3 Consteel钢液温度自动控制程序设计
• 3.3.1 约束条件
• 3.3.2 参数选择
• 3.3.3 控制变量
• 3.3.4 程序实现
• 3.3.5 控制效果
• 3.4 小结
• 第四章 Consteel自动化控制功能设计及实现
• 4.1 功能设计
• 4.1.1 电炉PLC功能设计
• 4.1.2 Consteel运输机PLC功能设计
• 4.1.3 KT碳氧喷吹系统PLC功能设计
• 4.1.4 基础控制系统HMI功能设计
• 4.1.5 Consteel电炉过程控制系统功能设计
• 4.2 Consteel自动控制系统数据设计
• 4.3 程序实现
• 4.3.1 PLC程序结构
• 4.3.2 HMI监控软件结构
• 4.3.3 过程控制系统软件结构
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文的结论
• 5.2 未来工作计划
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢