| 作者： | 张少伟 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王玉涛;王长水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 炼铁高炉;煤粉喷吹;自动控制系统;优化设计 |
| 摘要： | 高炉煤粉喷吹是炼铁生产工艺中的重要环节，喷吹技术的应用不仅降低了焦比，实现了生铁成本下降，也为高炉冶炼提供了一种炉温调剂手段。因此，稳定可靠的喷吹控制系统是实现钢铁企业降本增效，高炉炉况顺行的有力保证。 本论文以首钢京唐钢铁厂5500m3高炉并罐双管路浓相煤粉喷吹控制系统为研究对象，结合生产工艺要求、系统组成和装备水平，研究了特大型高炉煤粉喷吹控制系统的设计与优化，实现了煤粉喷吹的自动化控制及喷煤量的稳定调节。本文研究的主要内容如下： (1)分析了浓相煤粉喷吹工艺流程和系统组成特点，从控制功能需求出发，建立了控制功能流程图。 (2)针对原有喷煤量控制策略控制精度低、调节滞后等问题，提出了包含罐压、补气量、总管煤粉流量控制的复合控制策略。 (3)针对喷煤量较高时，因煤粉质量流量计检测值不准确造成双系列浓相喷煤系统的喷煤量波动较大问题，提出了一种基于罐重变化的双系列喷煤系统喷煤量控制方法。 (4)根据喷煤控制策略和控制功能需求，基于罗克韦尔自动化PLC控制系统平台，设计了喷煤自动控制系统硬件架构和软件程序，开发了人机监控界面，实现了煤粉喷吹自动控制功能和喷煤量自动调节功能。 (5)分析了系统运行后出现的喷煤量检测值波动较大、输煤管堵煤和停机率高等问题，优化了喷煤量检测值选定、喷煤罐稳压和极限联锁程序，实现了喷煤量的准确检测和喷煤系统的稳定运行。 本论文控制系统的设计与优化，实现了高炉煤粉喷吹流程的全自动控制和喷煤量的稳定调节，解决了煤粉质量流量计测量波动大情况下双系列管路喷煤量自动调节的难题。 该控制系统自投入运行以来，工作稳定，响应迅速，控制精度高。在高炉日产量13000吨的前提下，喷煤能力最大达到日均113t/h，高炉煤比最大达到222.7kg/t.Fe时喷煤的稳定性，满足喷煤生产的控制要求，为高炉大喷吹冶炼提供了保障，具有较强的实用性。 |