高炉类有关学年毕业论文,与柳钢高炉生产过程自动化控制相关本科论文格式模板

发布时间：2016-07-10 03:12

  本文关键词：柳钢高炉生产过程自动化控制，由笔耕文化传播整理发布。

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摘 要

自“十一五”规划以来,随着国内生产技术的提高,钢铁设备和工艺水平得到了显著提高,尤其是采用了高炉生产过程的自动化控制.本文以柳钢对高炉生产过程中自动化的控制为基础,对高炉生产过程中自动化控制的工艺设备及控制系统配置进行了的系统的说明,并且对高炉生产过程中自动化控制的工艺流程及其特点做了详尽的分析,同时对炼铁高炉生产过程的自动化控制方法进行了钻研.

【关 键 词 】高炉 生产过程 自动化 控制

目前我国的钢铁工业在数量和质量方面的发展要求,为高炉自动化技术的进一步发展提供了机遇,也迎来了新的挑战.高炉自动化控制也得到了飞跃的进步,基于电子信息技术的,如今主要是通过计算机直接对高炉炼铁生产过程进行详细全面的管控,从而达到综合自动化的水平.通过计算周期时间,得到每次生产数据的平均值,然后通过数学公式,得出预估值来对生产过程进行比较控制,这种控制就称为“多级（元）控制”.在整个控制过程中,通过参数化的电信号将高炉生产的参数输入到电脑终端,从而进行计算调节.

1.高炉生产过程的自动化节制的工艺设备及节制系统配置

1.1 上料工艺及控制系统配置

高炉是一种高温持续产业,需要日夜不间断持续运行的炼铁装备,按照不同的装备型号,日产量也很不不异,有可达千吨至万吨.产量如此之大当然需要

高炉类有关论文范文有精确的称量、配料、上料顺序和精湛的工艺作保障.之前是由人工操纵高炉出产的各个环节,效力低下、质量差,跟着计算机技术的成长,产业主动化已经是当代产业出产的标记,上料的主动化成为了必定.

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高炉生产过程的自动化控制中上料是经过框槽配料系统,包括振筛、称斗、称重、输料皮带、除尘阀门五个重要组成,经由过程溜槽倾角、溜槽回转角、料流调节阀开度三个绝对值编码器反馈布料器位置状况.布料系统首先是槽下体系起调节上料作用,装料入罐,并开启炉顶装置,完成向高炉装料,然后依据设定布料数据开始布料.将批料装入受料罐.装料指定启动,放散阀起始卸压,开启上料闸,上罐中的炉料就被装入下罐,此时装料完毕,封闭上料闸,密封阀封锁,然后封闭放散阀,此时探尺下降到料线深度提探尺的同时向下罐均压,下料闸的开口大小就可以控制料流速度,炉料均匀进入炉内.在这个过程中,为了保证上料准确无误,系统对下面的信号进行了重点参数处理：包括炉料（含炉料中的碳铁比,碱度,氧化度,含铁量以及单位时间的铁量等）、鼓风（包括风速,风量,湿度,风压,燃料的喷吹量）、液相产物（包括生铁和炉渣的比例,均一时间内的渣量和铁量,铁水温度及炉渣的Ph度等）、气相产物（包括煤气的流量、温度,煤气成分等）.

此外还通过计算机预测各种因素的变化,从而调剂喷吹燃料的用量及湿度,以达到炉中温度的控制.

1.2 系统硬件配置

目前利用最广泛的高炉自动化控制硬件操作是全PLC操作系统,利用工业以太环网布局,形成了自动化控制系统硬件的基本布局.通过网线连接着交换机,由总线继电模板和电机驱动模板构成.由电磁阀对液压油路和气流的走向进行调节,从而控制阀门的开或关是总线继电模板.而里面整合了接触器,直接调节电机的起和停,则是电机驱动模板的主要功能,其分为单向和双向两种,双向电机驱动模板调节电机正向＼反向起停,单向电机驱动模板只能调节单方向的起与停.

1.3 主要工艺控制及软件应用

高炉生产过程的自动化控制通过组态软件系统实现,其中包括西门子PLC组态、AB公示的RSLogix5000及参数配置、网络通行配置、系统监控程序设计以及工程师站操作员站人机界面设计.在西门子WINCC和AB公司Factory Talk View组态监控界面下,下位机监控和PLC组态及参数配置均可完成,且功能丰富、方便使用,如软件仿真测试可以大大缩短调试时间.梯形图、功能图是高炉和热风炉的两种程序,不同的控制流程选择不同的编程方式.

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2.自动化控制在高炉生产过程的方法

2.1 原料系统自动化在高炉生产过程中的控制

高炉生产过程的自动化调节通过设计原则联合经验与技术,以计算机调节监控系统达到自动化控制.其中的处理方式包括计算机收集和处理数据以及记录和反应图形.计算机系统就对原料系统进行控制应用较早,也处于相对成熟的阶段.其主要过程就是将每次实际加入的原料数据记录下来,减去排料后的剩余值,得到每次装入高炉的实际值,这样以后与之前的给定量做比较,下一次装入的时候就予以补正.

具体步骤分以下几点：自动校正下次称重质量,通过卸空称量与满装称量后计算机的读取,这样再次卸空漏斗后计算机会显示为零值,负荷传感器测定称料漏斗中原料称量值,然后对实际称量值和卸料设定值进行磁力比较运算,当实际值占卸料设定值的95%,计算机发出供料指令进行减速供料操作,达到100%时,计算机发出停止指令,显示满,超过100%但是供料设备没有停止运行时,计算机发出105%的紧急停运信号,等到称料漏斗放料完成,空信号发向计算机,计算机发出信号关闭料斗阀门,启动斜仓给料器,发出放料指令,按照规定开始操作.

高炉生产过程中原料系统自动化的控制就是这样通过预先计算确定原料给定值,从而进行准确无误的给料称料控制.

2.2 热风炉自动化在高炉生产过程中的控制

高炉生产过程中热风炉自动化的控制系统是通过确定最佳的换炉时间,同时保持最佳燃烧状态,分析燃料的废气成分、湿度、高炉顶部湿度等,通过计算机计算自动启动调节燃烧空气和煤气量来实现.

高炉生产过程中热风炉自动化的控制系统中一般包括三座热风炉,且有一定的工作周期.在每一个工作周期内,热风炉炉内温度循环性变化.随着送风时间的延长增加,风的温度会降低.通过减少送风时间,可迅速达到稳定阶段,从而缩短了燃烧时间.所以,合理地设置燃烧控制系统和换炉控制系统是充分发挥热风炉控制系统的潜力,增加储热本领、提升风温,保证热风炉设备安全,提高热效率、降低能耗的关键所在. 2.3 自动化自控在高炉生产过程中的控制

高炉生产过程自动化自控系统中,气体、液体、固体的相互化学反应使得炉内生产过程相当复杂,而且每一个过程有一段相当长的时间过程,在此过程中原料的质量会发生上下波动,种种因素给高炉自动化自控带来了相当的难度,因而相较高炉生产过程中自动化控制中相对成熟的原料系统自动化的控制和热风炉自动化的控制,高炉生产过程中自动化自控系统显得并不是十分成熟.计算机对炉体的监控,对高炉操作数据的收集和显现,对炉况的操作指导和调节是现如今使用的降低设备故障导致过程的变化给产品带来的干扰的主要控制功能.控制输入的大量参数表化,准确的测量出可控参数,减少很多不可控参数以及未知变化对产品的干扰.

开环控制调节和闭环控制调节是自动化控制系统两个重要控制方式,两者有本质的不同之处.计算机操作人员进行操作,这个过程中计算机不接受自动化控制的各种调节和反馈,直接按照操作人员的意图进行,或者计算机之显示和打印,不参与控制系统,直接由操作人员,这种操作就是开环控制调节.而闭控制调节是计算好几对测试的结果进行计算后执行控制方案,计算机自行完成高炉参数的变化与检测,比较和判断后启动合理的控制方案,此过程中不仅打印结果数据,还直接对反馈信息进行炉况调节,从而保证高炉高效的生产.图1是炼铁厂计算机对各高炉实时监控报表.

3.结束语

通过对当前高炉生产过程的自动化控制中高炉自动化控制的工艺设备及控制系统配置的相关了解以及对高炉生产过程自动化控制的工艺流程及其特点、生产过程的自动化控制方法的粗略分析和研究中得到,虽然我们基础的控制技术比较成熟,但我们仍然需要在原有的基础上继续发掘新的方法,我们应该不断的对高炉自动化控制进行完善,为我国高炉自动化控制的发展做出贡献.

参考文献

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[3]朱学其,徐涛.宝钢4号高炉冶炼专家系统的研制[J].武汉科技大学学报（自然科技版）,2011（23）.

作者简介

程巍（1984-）,男,湖北省随州市人.大学本科学历.现为柳州钢铁股份有限公司炼铁厂自动化工程师,主要从事自动化控制和信息化方面工作.

作者单位

1.柳州钢铁股份有限公司炼铁厂 广西壮族自治区柳州市 545002

2.广西柳州钢铁（集团）公司计控所 广西壮族自治区柳州市 545002

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