復合擺動式無鐘高爐布料裝置及布料控制模型的研究
發(fā)布時間:2021-06-27 11:39
無鐘高爐布料裝置是高爐煉鐵的核心設備,可以將爐料按照工業(yè)需求布置到高爐內(nèi)的恰當位置,合理的布料制度可以科學的指導高爐生產(chǎn),保障高爐穩(wěn)定順行,提高生產(chǎn)效率。本文設計改進了現(xiàn)有的高爐布料設備,克服現(xiàn)有高爐布料設備傳動結構復雜、控制精度低等缺點,采用雙伺服電機驅動無鐘布料裝置中溜筒的旋轉和傾動,分析無鐘高爐布料過程,開發(fā)無鐘布料的控制模型,對高爐向著智能、高效、綠色的方向發(fā)展起著十分重要的作用。設計一種以雙自由度空間七桿機構為主體機構的復合擺動式高爐無鐘布料裝置,并采用溜筒代替溜槽來完成布料。對布料裝置的傳動系統(tǒng)進行了運動學分析,分析了溜筒傾動速度與滑塊推進速度之間的關系和溜筒傾動角度與滑塊位置之間的關系,為了控制模型的建立奠定了基礎。采用了雙伺服電機分別驅動溜筒的旋轉和傾動,從轉矩、轉速和慣量比三個方面合理選定了伺服電機型號。分析無鐘高爐布料過程,研究了爐料從爐罐開始,經(jīng)過中心喉管,沿著溜筒滑動并落入高爐爐喉內(nèi)的完整流動過程。采用多項式函數(shù)擬合料面形狀和礦焦比分布,建立高爐布料模型。利用離散單元法,采用EDEM軟件對爐料在高爐內(nèi)的運動進行仿真模擬,研究布料器在溜筒傾角分別為10°、20°、...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 高爐煉鐵概述
1.1.1 高爐煉鐵的重要地位
1.1.2 高爐爐頂?shù)陌l(fā)展歷程
1.2 高爐無鐘布料器
1.2.1 無鐘布料的特點
1.2.2 無鐘布料的布料方式
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容及意義
第2章 無鐘爐頂布料器
2.1 無鐘布料器的工作原理
2.1.1 爐喉內(nèi)的布料裝置
2.1.2 爐喉外的布料裝置
2.2 布料器的運動學分析
2.2.1 溜筒的傾動速度
2.2.2 溜筒的傾角
2.2.3 溜筒的轉速
2.3 電機的選擇
2.3.1 旋轉電機的選擇
2.3.2 傾動電機的選擇
2.4 本章小結
第3章 高爐布料模型的研究
3.1 無鐘高爐布料模型
3.2 料流速度模型
3.2.1 模型假設條件
3.2.2 爐料進入溜筒前的運動分析
3.3 爐料在溜筒上的運動模型
3.4 爐料在空區(qū)上的運動模型
3.5 料面形狀模型
3.6 料面下降修正模型
3.7 礦焦比模型
3.8 數(shù)學模型的驗證
3.9 本章小結
第4章 無鐘布料裝置控制模型的研究
4.1 環(huán)形布料檔位的確定
4.2 檔位跳變時的控制模型
4.3 溜筒加減速過程的控制模型
4.4 螺旋布料的控制模型
4.5 基本參數(shù)的確定
4.5.1 布料制度的選擇
4.5.2 礦焦批重的選擇
4.5.3 中心喉管的選擇
4.5.4 料線深度的選擇
4.6 控制模型下的電機轉速
4.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼鐵企業(yè)統(tǒng)計工作現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 聶俊. 統(tǒng)計與管理. 2018(08)
[2]鐵前爐料制備過程先進控制與智能優(yōu)化[J]. 胡杰,杜勝,吳敏,陳鑫,曹衛(wèi)華. 信息與控制. 2018(04)
[3]基于有限元的密封閥結構參數(shù)優(yōu)化方法研究[J]. 戴文軍,王蜀生. 機械工程師. 2018(02)
[4]2016年全球直接還原鐵產(chǎn)量同比稍有增長[J]. 袁文. 冶金管理. 2017(09)
[5]基于摩擦功原理的高爐布料溜槽磨損分析[J]. 馬財生,任廷志. 鋼鐵. 2017(01)
[6]基于遺傳算法的無鐘高爐布料工藝優(yōu)化[J]. 任廷志,馬財生. 鋼鐵. 2016(06)
[7]新常態(tài)下中國煉焦化學行業(yè)運行及發(fā)展趨勢[J]. 鄭文華,溫燕明,鄭波. 鋼鐵. 2016(05)
[8]Verification on Spray Simulation of a Pintle Injector for Liquid Rocket Engine[J]. Min Son,Kijeong Yu,Kanmaniraja Radhakrishnan,Bongchul Shin,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[9]世界煉鐵技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李剛,畢學工,劉威,李鵬. 煉鐵. 2015(05)
[10]串罐式無鐘高爐爐頂爐料運動的離散元分析[J]. 李超,程樹森,趙國磊,尹怡欣. 過程工程學報. 2015(01)
本文編號:3252772
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 高爐煉鐵概述
1.1.1 高爐煉鐵的重要地位
1.1.2 高爐爐頂?shù)陌l(fā)展歷程
1.2 高爐無鐘布料器
1.2.1 無鐘布料的特點
1.2.2 無鐘布料的布料方式
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容及意義
第2章 無鐘爐頂布料器
2.1 無鐘布料器的工作原理
2.1.1 爐喉內(nèi)的布料裝置
2.1.2 爐喉外的布料裝置
2.2 布料器的運動學分析
2.2.1 溜筒的傾動速度
2.2.2 溜筒的傾角
2.2.3 溜筒的轉速
2.3 電機的選擇
2.3.1 旋轉電機的選擇
2.3.2 傾動電機的選擇
2.4 本章小結
第3章 高爐布料模型的研究
3.1 無鐘高爐布料模型
3.2 料流速度模型
3.2.1 模型假設條件
3.2.2 爐料進入溜筒前的運動分析
3.3 爐料在溜筒上的運動模型
3.4 爐料在空區(qū)上的運動模型
3.5 料面形狀模型
3.6 料面下降修正模型
3.7 礦焦比模型
3.8 數(shù)學模型的驗證
3.9 本章小結
第4章 無鐘布料裝置控制模型的研究
4.1 環(huán)形布料檔位的確定
4.2 檔位跳變時的控制模型
4.3 溜筒加減速過程的控制模型
4.4 螺旋布料的控制模型
4.5 基本參數(shù)的確定
4.5.1 布料制度的選擇
4.5.2 礦焦批重的選擇
4.5.3 中心喉管的選擇
4.5.4 料線深度的選擇
4.6 控制模型下的電機轉速
4.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼鐵企業(yè)統(tǒng)計工作現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 聶俊. 統(tǒng)計與管理. 2018(08)
[2]鐵前爐料制備過程先進控制與智能優(yōu)化[J]. 胡杰,杜勝,吳敏,陳鑫,曹衛(wèi)華. 信息與控制. 2018(04)
[3]基于有限元的密封閥結構參數(shù)優(yōu)化方法研究[J]. 戴文軍,王蜀生. 機械工程師. 2018(02)
[4]2016年全球直接還原鐵產(chǎn)量同比稍有增長[J]. 袁文. 冶金管理. 2017(09)
[5]基于摩擦功原理的高爐布料溜槽磨損分析[J]. 馬財生,任廷志. 鋼鐵. 2017(01)
[6]基于遺傳算法的無鐘高爐布料工藝優(yōu)化[J]. 任廷志,馬財生. 鋼鐵. 2016(06)
[7]新常態(tài)下中國煉焦化學行業(yè)運行及發(fā)展趨勢[J]. 鄭文華,溫燕明,鄭波. 鋼鐵. 2016(05)
[8]Verification on Spray Simulation of a Pintle Injector for Liquid Rocket Engine[J]. Min Son,Kijeong Yu,Kanmaniraja Radhakrishnan,Bongchul Shin,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[9]世界煉鐵技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李剛,畢學工,劉威,李鵬. 煉鐵. 2015(05)
[10]串罐式無鐘高爐爐頂爐料運動的離散元分析[J]. 李超,程樹森,趙國磊,尹怡欣. 過程工程學報. 2015(01)
本文編號:3252772
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