《計算機在鋼鐵冶金中的應(yīng)用》論文

1、混合料水分控制系統(tǒng)在燒結(jié)機的應(yīng)用班級： 學(xué)號： 姓名：摘 要:本論文通過燒結(jié)機水分檢測控制系統(tǒng)的應(yīng)用，介紹系統(tǒng)的原理和構(gòu)成， 分析紅外水分儀的技術(shù)優(yōu)勢，提出混合料目標(biāo)水分含量的加稅過程控制措施。 包含物料實時測量、計算、加水時間處理及控制等。關(guān)鍵字：水分自動控制、計算機、紅外水分儀。燒結(jié)生產(chǎn)是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，混合料水分是其中一個重要參數(shù)。 水分含量高，不但直接影響點火及燒結(jié)效果，且會因制粒效果差而導(dǎo)致料層透 氣性下降；水分含量過低，則會因混合料過程中的成球差等原因引起結(jié)塊率降 低、返粉量增加，最終直接影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。影響混合料水分穩(wěn)定的因素影響混合料水分穩(wěn)定的因素有很多，大致有

2、以下幾種：物料原始水分的 影響生石灰及除塵灰消化的影響上料量變化及返礦配比調(diào)整的影響緩變 料及料頭料尾的影響混合料熱蒸汽的影響等?；旌狭纤謾z測自動控制的系統(tǒng)設(shè)計燒結(jié)混合料加水是燒結(jié)礦生產(chǎn)的一個重要工序，配料后燒結(jié)原料，在混合 機重混勻，并適當(dāng)加水潤濕，使之達(dá)到規(guī)定的水分目標(biāo)值，以利于造球，保證 燒結(jié)機有良好的透氣性，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。2.1系統(tǒng)的方案及框架水分控制基于燒結(jié)物料的平衡。根據(jù)物料中的已有水分，對一、二混加水 進行分配，根據(jù)一混的水分設(shè)定目標(biāo)值，計算相應(yīng)加入量，除了水分測量值和 加水流量值之外，實際控制中，還應(yīng)引入物料瞬時流量、系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的延時等 參數(shù)，以及皮帶啟停信號等，依

3、據(jù)上述多參數(shù)，對加水量進行實時控制，控制 流程圖如圖1.2.2系統(tǒng)的主要構(gòu)成如圖2所示，系統(tǒng)主要由壓力開關(guān)，紅外水分儀，智能電動調(diào)節(jié)閥，電磁 流量計，快速切斷閥，手操器，工控機人機界面以及可編程控制器等組成。在一、二次混合機出口各安裝一套紅外水分儀，給水管上增加流量計、調(diào) 節(jié)閥、快速切斷閥等，形成流量控制回路；可編程控制器完成現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)鎖、 模擬輸入/輸出處理、物料跟蹤以及控制算法、控制輸出，并通過工業(yè)以太網(wǎng)連 接上位工控機?？删幊炭刂破骶哂胸S富的控制運算功能，能實現(xiàn)前饋控制、非線性控制、 純滯后時間補償控制等。具有自動平衡、模擬輸入異常檢測以及連銷功能；上位機采用北京亞控的組態(tài)王6.5.3，

4、監(jiān)視模擬數(shù)據(jù)趨勢。圖1圖2系統(tǒng)具有手動與自動操作功能。手動方式下，直接通過現(xiàn)場顯示屏“上”“下” 鍵來調(diào)節(jié)閥門開啟度、控制加水量；自動方式下，系統(tǒng)根據(jù)工藝要求的混合料 水分目標(biāo)設(shè)定值，自動監(jiān)測水分測量值及其他參數(shù)，來控制調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)節(jié) 給水量大小；系統(tǒng)還能方便地切換到遠(yuǎn)程主控室操作，由主控室直接調(diào)整混合 料的目標(biāo)水分值、在開/停過程和上料系統(tǒng)故障時自動控制加停水，實現(xiàn)加停水 與燒結(jié)生產(chǎn)同步，并存有歷史記錄。2.3紅外水分儀的原理及性能保證紅外水分儀是系統(tǒng)的核心設(shè)備和技術(shù)。有探頭、組態(tài)界面、顯示單元、配 電箱等組成。基于水分對特定波長的紅外線所具有的選擇性吸收特性，采用雙 探測器同步測量技術(shù)，

5、通過測量紅外線輻射經(jīng)濕料反射的衰減程度來反映濕料 含水量。光源發(fā)出的紅外光，經(jīng)透鏡、濾光盤和反射鏡將平行光反射到被測物料上， 其中一部分紅外光被吸收，另一部分紅外光散射后經(jīng)凹面鏡直接聚焦到紅外探 測器上，探測器受光元件將能量變化轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)放大、變換成統(tǒng) 一標(biāo)準(zhǔn)信號，用于顯示、記錄、控制或傳送給計算機系統(tǒng)進行相關(guān)處理。系統(tǒng)應(yīng)用中的措施系統(tǒng)的應(yīng)用，除了依賴于紅外水分儀的技術(shù)優(yōu)勢保證水分測量的精度外， 實現(xiàn)混合料水分含量的控制，還涉及到物料的準(zhǔn)確計量、加水過程的準(zhǔn)確控制。3.1物料的跟蹤與計算兄運用物料跟蹤技術(shù)，替代在混合機前設(shè)置計量秤的傳統(tǒng)做法，既保證了 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，又減少了設(shè)備投入。3

6、.2加水過程控制系統(tǒng)主要采取了加水時間控制、加水回路條件控制、料尾延時停水控制等 措施。加水時間的控制：加水時間是加水量控制的主要參數(shù)。為確保系統(tǒng)能夠根 據(jù)生產(chǎn)實際情況精確控制加水時間，對混料筒出口輸送皮帶的料頭和尾料進行 處理。加水回路的啟動條件控制：根據(jù)前述的延時時間延時加水，需要建立在以 下撒個條件成立基礎(chǔ)上，皮帶運轉(zhuǎn)正常、混料筒運轉(zhuǎn)正常、皮帶來料信號正常。尾料延時停止加水控制：當(dāng)皮帶秤檢測到料空信號時，系統(tǒng)將根據(jù)混料筒 加水點的分布情況而確定閥門延時關(guān)閉時間。但在皮帶、混料筒出現(xiàn)緊急停機 情況，通過快速切斷閥，立即關(guān)閉加水回路?？偨Y(jié)及結(jié)論燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程中混合料水分監(jiān)測控制系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)

7、用，不僅對混合料 水分含量進行準(zhǔn)確測定，且實現(xiàn)了水分的自動控制。該系統(tǒng)地應(yīng)用，促進了混 合料水分穩(wěn)定和生產(chǎn)過程的良性循環(huán)，有利于燒結(jié)礦產(chǎn)量與質(zhì)量的提高，并減 輕了勞動強度、提高了生產(chǎn)率、有利于燒結(jié)降耗，在冶金行業(yè)具有較大的推廣 應(yīng)用價值。本文給出了混合料水分控制系統(tǒng)在燒結(jié)機主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和每一個生產(chǎn)環(huán) 節(jié)的主要過程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法及特點等，對鋼鐵冶金的基本流程有一定 的了解，又對計算機在冶金技術(shù)過程中的基本任務(wù)和做出了一定的分析，而且 對計算機在冶金領(lǐng)域的發(fā)展前景做出了一定的展望，即對微觀或宏觀過程的認(rèn) 識、單元過程或現(xiàn)象的定量解析、反應(yīng)過程的數(shù)學(xué)物理模擬、反應(yīng)和生產(chǎn)速率 的預(yù)測、反應(yīng)器的

8、仿真研究和設(shè)計、人工智能技術(shù)的應(yīng)用以及反應(yīng)器運行和整 體生產(chǎn)過程的控制等等，計算機的應(yīng)用起著推動冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進步的重要作用！參考文獻1周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊M.北京：冶金工業(yè)出版社. 20052 方康玲.過程控制與集散系統(tǒng)M .北京：電子工業(yè)出版社，2009 .1徐本柱，王浩，胡學(xué)鋼.ACM / ICPC的教學(xué)與實踐J.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科 學(xué)版)，2008 , (6 ) : 133 137.于世華.基于ACM競賽模式的程序設(shè)計教學(xué)改革研究J.呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報，2010 , (16 ) : 113 116.孫宣東，路璐，明俊峰從A CM / ICPC看計算機算法設(shè)計教學(xué)改革J.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué) 報(社會科學(xué)版)，2005 , (9