新型物料粒度测量系统的研究与开发

摘要

在钢铁冶炼行业，良好的物料透气性能使物料的物理和化学反应更加充分。这关乎到炼铁的质量和效率，因此需要对进入高炉的返焦返矿物料进行粒度检测。这是近年来国内外冶金行业普遍关注的重点技术之一。为此首钢京唐公司委托郑州大学机械工程学院和四达有限公司，研制一套新型物料粒度测量系统。作者对此展开研究，得出了一些有益的成果。
　　论文根据物料粒度测量系统的工作环境和主要技术指标，在充分研究分析了国内外取样和筛分技术现状的基础上，提出了在皮带输送机的头轮部用液压缸取驱动料小车来实现取样的新方案;采用三个惯性激振器组合的激振源来满足精密筛分要求的新型激振源配置方案;利用聚氨酯精密筛网来满足精密筛分和剔卡要求的设计方案，并对该方案的结构和工作原理及其特点进行了详细的分析和研究。上述各个方案进行组合就构成了新型物料粒度测量的机械系统。作者详细介绍了该机械系统的结构组成和工作原理。
　　根据京唐公司对新型物料粒度测量系统的要求，作者还对该系统的电气控制系统硬件进行了设计。京唐公司对该系统的测量精度提出了很高的要求，为了满足公司要求，作者慎重仔细的选择了称重传感器和PLC的型号。为了控制机械系统各环节动作，作者还设计了PLC控制系统，并编制了相对应的PLC控制程序。
　　作者还对称重系统建立了其数学模型，利用Simulink软件对其控制性能进行了详细的分析，得到了一些最佳的控制参数。
　　该新型物料粒度测量系统于2013年12月已在首钢京唐有限公司投入使用，各项技术指标和功能已达到预先研究的目的，运行良好。该系统提高了公司的生产效率，同时也给公司带来了可观的效益。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 国内外物料粒度测量系统的现状和发展趋势

1．2．1 国内外振动筛分装置的研究现状

1．2．2 国内外振动筛分装置的发展趋势

1．2．3 国内外物料取样装置的研究现状

1．3 课题的来源和意义

1．4 新型物料粒度测量系统的主要技术要求

1．5 课题的主要研究内容

1．6 小结

2 新型物料粒度测量的机械系统研究

2．1 新型物料取样装置的方案分析

2．2 物料筛分装置的激振方式方案分析

2．3 物料筛分装置筛网方案分析

2．4 物料测量的机械系统组成和工作原理

2．5 小结

3．新型物料粒度测量的电气控制系统硬件设计

3．1 称重系统主要元件的选择

3．1．1 称重传感器的选择

3．1．2 TSC型称重传感器性能特点

3．2 PLC型号的选择

3．2．1 PLC输入／输出点数的计算

3．2．2 PLC模块的选择

3．3 小结

4．新型物料粒度测量系统PLC控制程序设计

4．1 Logix5000软件授权的导入

4．2 PLC控制程序流程框图

4．3 取样小车PLC控制程序设计

4．4 筛分系统PLC控制程序设计

4．5 称重系统PLC控制程序设计

4．6 小结

5 新型物料粒度测量的称重系统的仿真分析

5．1 称重系统的组成

5．1．1 称重仪表

5．1．2 称重传感器

5．1．3 接线盒

5．1．4 信号隔离器

5．2 建模方法研究

5．2．1 系统仿真建模的几种主要方法

5．2．2 Simulink软件介绍

5．3 物料粒度测量称重系统的仿真模型

5．3．1 确定系统的研究对象

5．3．2 系统的数学模型

5．3．3 基于Simulink称重系统仿真模型

5．4 仿真分析

5．5 小结

6 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历