高效蓄热式钢包烘烤器的设计与研究

摘要

随着冶炼技术的发展，钢包的职能发生了很大的变化，它不仅是运送钢水的工具，更主要是成了钢水精炼工艺的一个组成部分。钢包烘烤的目的是均匀地提高钢包内衬的温度水平，以减少钢水浇注过程的热损失，达到浇注工艺要求。钢包的快速烘烤，可以提高工作效率，获得节能降耗等综合效益。高温空气燃烧（High Temperature Air Combustion简称HTAC）技术是90年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新的燃烧技术，它具有高效热烟气回收和高温预热空气及低NOx排放等多重优越性。我国近几年在这一技术领域已开始起步，进一步开发和推广这一高效节能、低污染的先进燃烧技术势在必行，发展前景广阔。本文作者针对唐山淞汀钢厂提出的“钢包烘烤装置技术改造”的要求，利用HTAC技术，研制了以陶瓷为原料的蓄热体，并采用双蓄热方式设计了钢包烘烤器，重点开发了基于PLC控制自动控制系统。
　　论文首先对蓄热式燃烧技术的原理进行了研究，对高效蓄热式燃烧技术与传统的蓄热式燃烧技术的区别也进行了对比分析，得出高效蓄热燃烧技术可进一步节省燃料、提高燃烧效率的结论。此外，还调查并分析了国内外高效蓄热式燃烧技术的应用现状。
　　在文中还研究了构成高效蓄热式钢包烘烤器的燃烧系统、换向系统、排烟系统及控制系统的基本组成。又从基本动作、自动控制、手动操作、包盖动作、故障处理及系统停车等方面提出了控制要求。并从硬件和软件两个方面分别实现了控制策略。介绍了系统的实施方案。将模糊控制与传统的 控制相结合，用于高效蓄热式钢包烘烤器的温度控制；并使用MATLAB对此控制器进行仿真，与常规PID控制器进行比较。仿真结果表明，基于模糊控制算法与常规PID相结合的控制方法，具有良好的自适应能力和实时性，而且抗干扰能力强，有效地提高了控制系统的稳定性，能够取得良好的控制效果。
　　通过对唐山淞汀钢厂于2006年末及2007年初安装的2套高效蓄热钢包烘烤器的跟踪调查及售后服务，验证了该研究成果的实用性、可靠性和先进性。

目录

高效蓄热式钢包烘烤器的设计与研究

DESIGN AND STUDY ON LADLE BAKING DEVICE WITH HIGHLY EFFICIENT REGENERATIVE COMBUSTION

摘要

Abstract

绪论

课题背景

国内外研究现状

课题的目的和意义

本课题研究的内容

高效蓄热式钢包烘烤器技术的分析

引言

高效蓄热式燃烧技术

高效蓄热式钢包烘烤器的性能特征

本章小结

高效蓄热式钢包烘烤器系统方案设计

引言

高效蓄热式钢包烘烤器的系统构成

高效蓄热式钢包烘烤器的控制系统设计方案

本章小结

高效蓄热式钢包烘烤器的实现

高效蓄热式钢包烘烤器的结构实现

高效蓄热式钢包烘烤器控制系统的实现

本章小结

试运行以及效果分析

试运行

运行效果分析

运行实验总结

结论

参考文献

附录

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致谢

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