结晶器自动加渣机渣厚控制方法研究

发布时间：2020-12-03 00:16

　　在连铸生产过程中,需要不断地向结晶器内钢水表面投撒一定厚度的保护渣,保护渣投撒质量直接影响到铸坯质量。因此,设计了结晶器自动加渣机并使其实现均匀加渣、按需加渣,提高结晶器内保护渣的加渣质量。(1)设计了矩形化补偿机构,使结晶器自动加渣机的螺旋输料管出料口中心的运动轨迹为直线,减少保护渣浪费;设计了倾斜角度为3°的侧面倾斜式出料口,使保护渣在输送过程中实现自动分流,在结晶器的各区域内保护渣重量误差不超过2g,实现了在沿结晶器长度方向上保护渣投撒均匀。(2)对结晶器自动加渣机的机构进行运动学分析,提出了渣厚开环控制方法,即在输料电机转动速度一定的情况下,控制摆动电机使螺旋输料管出料口中心在摆动过程速度一致。最后,实验验证滑动平台的位移最大差值不超过2mm,最大误差不超过5%,说明渣厚开环控制能够实现均匀加渣。(3)在实际连铸过程中,由于保护渣的不断消耗结晶器内各个位置保护渣厚度不均匀,提出了渣厚闭环控制方法,即在控制螺旋输料管出料口中心速度一致的情况下,通过激光测距传感器不断检测结晶器内每个区域内保护渣厚度,将检测区域内厚度的平均值与连铸工艺要求的厚度的差值来调整输料电机的转动速度。最后,... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 保护渣加渣要求
    1.3 国内外研究发展现状
        1.3.1 加渣设备研究发展现状
        1.3.2 渣厚检测与渣厚控制研究发展现状
    1.4 本课题研究的目的意义及内容
        1.4.1 本课题研究的目的及意义
        1.4.2 本课题研究的内容
第2章 结晶器自动加渣机设计
    2.1 结晶器自动加渣机机构设计
    2.2 矩形化补偿机构设计与优化
    2.3 螺旋输料管出料口倾斜角度设计与实验分析
        2.3.1 出料口倾斜角度设计的实验研究方法
        2.3.2 出料口倾斜角度设计的实验结果
    2.4 结晶器自动加渣机实物介绍
    2.5 本章小结
第3章 结晶器自动加渣机渣厚开环控制方法
    3.1 结晶器自动加渣机渣厚开环控制思路
    3.2 结晶器自动加渣机运动学仿真数学模型的建立及分析
        3.2.1 建立结晶器自动加渣机运动学仿真数学模型
        3.2.2 数学模型的求解及分析
        3.2.3 出料口中心速度控制方法
    3.3 渣厚开环控制实验及结果分析
    3.4 本章小结
第4章 渣厚闭环控制关键问题分析与研究
    4.1 保护渣的消耗量
    4.2 保护渣厚度测量方法
        4.2.1 传感器安装位置方式
        4.2.2 保护渣厚度检测原理及传感器参数
        4.2.3 保护渣厚度测量程序
    4.3 结晶器自动加渣机电机闭环控制方案分析
        4.3.1 双电机闭环控制
        4.3.2 单电机闭环控制
        4.3.3 结晶器自动加渣机电机闭环控制方案
    4.4 本章小结
第5章 结晶器自动加渣机渣厚闭环控制方法
    5.1 结晶器自动加渣机渣厚闭环控制流程
    5.2 出料口中心位置确定及传感器数据处理
        5.2.1 出料口中心位置确定
        5.2.2 传感器数据处理
    5.3 结晶器自动加渣机电机控制框图及数学模型
        5.3.1 摆动电机控制框图及数学模型
        5.3.2 输料电机闭环控制框图及数学模型
    5.4 结晶器自动加渣机渣厚闭环控制实验
        5.4.1 渣厚闭环控制实验过程
        5.4.2 渣厚闭环控制实验结果
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：2895679