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矿热炉节能降耗技术的研究与应用

发布时间:2018-03-14 12:21

  本文选题:矿热炉 切入点:模糊自适应PID 出处:《河南工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:矿热炉是冶金工业中的主要设备,随着矿工业的发展,冶炼要求的不断提高,矿热炉冶炼工艺和操作工艺也需进行及时调整和优化。从市场需求看,中国是世界上最大的钢材消费市场,近年来,市场竞争和环保压力已经促使一批冶炼产能企业退出,冶炼工艺的改进是企业面临的一个艰巨的挑战,因此急需研究合适技术解决矿热炉耗能大效率低的问题。本文研究了矿热炉的生产工艺、生产设备以及冶炼的化学原理,对矿热炉电极液压升降机构及原理进行了分析,并且对矿热炉的数学模型进行了分析和建立。对矿热炉的负载电流进行了分析,并通过叠加原理计算了负载电流,为负载功率平衡的实现提供依据。将PID控制算法与模糊算法相结合,设计了模糊自适应PID算法的电极控制器,并对此控制算法进行了计算机仿真研究。仿真结果证明该算法具有良好的动态响应性能,在抗扰动能力及鲁棒性等方面,均优于常规的PID调节器,可以有效调整矿热炉炉三相电极做功不平衡,稳定炉况运行,降低能耗。根据矿热炉的特点,设计基于LabVIEW矿热炉电极运行监控系统,通过设计采集单元、积分模数转换及光纤传输单元、信号合成及处理单元、检测数据显示及历史数据保存与趋势分析、网络共享五部分,对矿热炉进行实时监控,同时设计了基于LabVIEW的模糊自适应PID控制器,对电极进行调节。该系统具备显示电炉电极各项运行参数、达到稳定炉况、提高产量、降低单位电耗等功能。在进行矿热炉数学模型建立的时候,都是在理想状况下,因此精确度方面还有待提高。在后续的工作中需要不断完善数学模型,完善控制算法。
[Abstract]:Furnace is the main equipment in the metallurgical industry, with the development of mining industry, smelting requirements increasing, smelting process and operation process should be adjusted and optimized. From the market demand, China is the world's largest steel consumer market, in recent years, market competition and environmental pressure has prompted a number of enterprises from the smelting capacity, improvement of smelting process is a daunting challenge faced by the enterprise, so it is urgent to study the appropriate technology to solve the problem of low efficiency of furnace energy consumption. This paper studies the production process of smelting furnace, smelting production equipment and chemical principle, the hydraulic lifting mechanism of submerged arc furnace electrode and the principle is analyzed, and the mathematical model of ore furnace was established. Analysis and load current of submerged arc furnace are analyzed, and the principle of superposition to calculate the load current to the load power leveling Provide the basis for the realization of scale. Algorithm and fuzzy algorithm combining PID control, design of electrode controller based on fuzzy adaptive PID algorithm, and this algorithm through computer simulation. The simulation results show that the algorithm has good dynamic performance, anti disturbance energy force and robustness, is superior to the conventional PID the regulator, can effectively adjust the furnace furnace power unbalanced three-phase electrode, stable furnace operation, reduce energy consumption. According to the characteristics of the submerged arc furnace, LabVIEW furnace electrode design of operation monitoring system based on the design of acquisition unit, integral analog-to-digital conversion and optical transmission unit, signal synthesis and processing unit, detection and analysis of data display and save the historical data and the trend of network sharing five part, real-time monitoring of the furnace, and the design of adaptive fuzzy PID controller based on LabVIEW, the electrode Regulation. The system has the display electrode of the operating parameters, stabilize furnace condition, increase production, reduce the unit power consumption and other functions. When establishing ore furnace mathematical model, are in the ideal condition, so the accuracy still needs to be improved. In the follow-up work need to constantly improve the mathematical model, perfect control the algorithm.

【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TF06;TP273

【参考文献】

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本文编号:1611181

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