复合摆动式无钟高炉布料装置及布料控制模型的研究

发布时间：2021-06-27 11:39

　　无钟高炉布料装置是高炉炼铁的核心设备,可以将炉料按照工业需求布置到高炉内的恰当位置,合理的布料制度可以科学的指导高炉生产,保障高炉稳定顺行,提高生产效率。本文设计改进了现有的高炉布料设备,克服现有高炉布料设备传动结构复杂、控制精度低等缺点,采用双伺服电机驱动无钟布料装置中溜筒的旋转和倾动,分析无钟高炉布料过程,开发无钟布料的控制模型,对高炉向着智能、高效、绿色的方向发展起着十分重要的作用。设计一种以双自由度空间七杆机构为主体机构的复合摆动式高炉无钟布料装置,并采用溜筒代替溜槽来完成布料。对布料装置的传动系统进行了运动学分析,分析了溜筒倾动速度与滑块推进速度之间的关系和溜筒倾动角度与滑块位置之间的关系,为了控制模型的建立奠定了基础。采用了双伺服电机分别驱动溜筒的旋转和倾动,从转矩、转速和惯量比三个方面合理选定了伺服电机型号。分析无钟高炉布料过程,研究了炉料从炉罐开始,经过中心喉管,沿着溜筒滑动并落入高炉炉喉内的完整流动过程。采用多项式函数拟合料面形状和矿焦比分布,建立高炉布料模型。利用离散单元法,采用EDEM软件对炉料在高炉内的运动进行仿真模拟,研究布料器在溜筒倾角分别为10°、20°、... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高炉炼铁概述
        1.1.1 高炉炼铁的重要地位
        1.1.2 高炉炉顶的发展历程
    1.2 高炉无钟布料器
        1.2.1 无钟布料的特点
        1.2.2 无钟布料的布料方式
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文研究内容及意义
第2章 无钟炉顶布料器
    2.1 无钟布料器的工作原理
        2.1.1 炉喉内的布料装置
        2.1.2 炉喉外的布料装置
    2.2 布料器的运动学分析
        2.2.1 溜筒的倾动速度
        2.2.2 溜筒的倾角
        2.2.3 溜筒的转速
    2.3 电机的选择
        2.3.1 旋转电机的选择
        2.3.2 倾动电机的选择
    2.4 本章小结
第3章 高炉布料模型的研究
    3.1 无钟高炉布料模型
    3.2 料流速度模型
        3.2.1 模型假设条件
        3.2.2 炉料进入溜筒前的运动分析
    3.3 炉料在溜筒上的运动模型
    3.4 炉料在空区上的运动模型
    3.5 料面形状模型
    3.6 料面下降修正模型
    3.7 矿焦比模型
    3.8 数学模型的验证
    3.9 本章小结
第4章 无钟布料装置控制模型的研究
    4.1 环形布料档位的确定
    4.2 档位跳变时的控制模型
    4.3 溜筒加减速过程的控制模型
    4.4 螺旋布料的控制模型
    4.5 基本参数的确定
        4.5.1 布料制度的选择
        4.5.2 矿焦批重的选择
        4.5.3 中心喉管的选择
        4.5.4 料线深度的选择
    4.6 控制模型下的电机转速
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3252772