12.5MVA硅锰电炉电极控制系统分析和改造

摘要

硅锰矿热电炉主要由炉体、环形加料系统、电炉单相变压器系统、电极升降卷扬控制子系统、冷却水系统等组成，是生产硅锰合金的主要设备。通过三相电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料,因炉料的电阻而产生能量，使原料在一定温度下发生化学还原反应生成硅锰合金。硅锰三相电极升降系统控制性能直接影响炉内温度，决定了硅锰合金的冶炼效率和质量。针对我公司硅锰电炉落后的手动控制电极升降系统进行了改造，增加了电极位置检测，构建了三相电极升降自动控制系统的软硬件平台，并对电极升降执行机构进行了改造，极大地实现硅锰合金生产过程自动化，达到了提高生产效率、产品质量和降低耗能的目标。本文针对硅锰电炉的特点，分析了目前存在的各种电极控制策略，根据我公司的实际情况，选用了PID算法作为三相电极升降控制系统控制策略。最后，本文对改造前后的效果进行了评价。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 概述

1．2 论文提出的背景及目的

1．2．1 论文背景

1．2．2 论文实施的目的

1．3 矿热炉电极升降系统国内外研究综述

1．3．1 国外矿热炉三相电极升降系统概述

1．3．2 国内矿热炉电极升降系统研究综述

1．3．3 国内铁合金工业生产发展趋势

1．4 论文主要研究内容

第2章 硅锰合金生产工艺及其主要生产设备

2．1 硅锰合金生产原理和用途

2．2 硅锰合金的生产流程及主要设备

2．2．1 硅锰合金生产简介

2．2．2 硅锰合金生产工艺流程

2．2．3 矿热炉炉体

2．2．4 矿热炉变压器，短网

2．2．5 电极

2．2．6 矿热妒电极升降系统

2．3 小结

第3章 电极控制策略

3．1 目前国内电极升降控制策略

3．2 我公司采用的控制策略

3．3 调节器的PID参数整定

3．4 小结

第4章 电极升降自动控制系统总体设计

4．1 原有电极升降控制系统存在的问题

4．2 电极升降控制系统主要改造内容

4．3 电极控制系统总体设计

4．3．1 电极控制系统总体配置方案

4．3．2 电极升降控制系统硬件选型

4．3．3 系统DCS结构示意图及调试

4．3．4 电极控制电路设计及调试

4．4 改造前后对比

4．5 小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间科研及论文完成情况