高炉软水检漏技术研究及其系统应用开发

摘要

高炉炉壁冷却系统是影响高炉寿命的重要因素,但由于高炉恶劣的炉况环境,高炉冷却壁检漏系统一直以来都是我国炼钢、炼铁产业的一大难点技术.软水闭路循环冷却是在60年代后期发展起来的新的冷却方式.经过多年的生产实践,这种系统逐渐得到完善,获得了令人满意的效果,已成为当前国内外高炉冷却系统的发展趋势.在国内已有很多高炉采用了软水或纯水闭路循环冷却形式.该设计就是开发基于电磁流量计的软水闭路循环冷却系统,并取得了初步成果.该系统设计的基本原理就是监测高炉冷却壁软水的流量和温度参数,通过对这些参数的分析,获得高炉炉况以及冷却壁的工作情况,为实际生产提供准确的参考信息.该设计包括底层硬件设备的开发、系统通讯网络的组建、上位机分析软件的开发.底层硬件设备开发包括高精度电磁流量计、温度监测仪、通道切换模块的开发.系统通讯网络采用具有高可靠性和实时性的现场总线--CAN总线(控制器局域网),该通讯网络的组建包括网络应用层协议、PC-CAN适配卡的开发.该系统中上位机软件的开发是在对多个高炉进行反复调研、总结高炉专家多年来对高炉研究成果的基础上采用VC++开发的,该软件给操作人员提供清晰直观的显示画面,基本实现高炉检漏中的预测、报警、历史曲线回放和故障症断等功能.该系统目前在实验室调试已经基本完成,取得令人满意的效果.由于高炉软水闭路循环系统是一个复杂而庞大的系统,该系统还有待进一步的完善.

目录

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第一章绪论

1.1概述

1.2系统设计重点之处

1.2.1对热流进行测量

1.2.2仪表精度高、稳定性好

1.2.3注重低成本

1.2.4系统分析功能完备

第二章高炉软水闭路循环冷却系统机理

2.1高炉长寿技术概述

2.2软水密闭循环冷却系统的优点

2.3系统设计

2.4流量和温度测量仪表的安装

2.4.1温度传感器安装

2.4.2电磁流量计安装[1]

2.5高炉冷却壁漏水原因分析及对策[35]

2.5.1冷却壁孔洞型泄漏的对策

2.5.2冷却壁缝隙型泄漏的对策

2.5.3冷却壁管根剪坏的对策

第三章流量测量仪表设计

3.1流量计概述

3.1.1电磁流量计的特点

3.1.2电磁流量计设计的基本原理

3.2电磁流量计的硬件电路设计

3.2.1开关电源设计[6]

3.2.2转换器放大电路设计[11]

3.2.3方波励磁电路设计

3.2.4通道切换电路设计

3.2.5流量计数字系统电路设计[7]

3.3电磁流量计的标定

3.3.1标定装置及标定方法介绍

3.3.2标定实验数据分析

第四章CAN总线通讯

4.1现场总线简介[15]

4.2 CAN总线简介[16]

4.2.1 CAN总线性能特点

4.2.2 CAN节点的分层结构

4.2.3 CAN报文传送及其帧结构

4.2.4非破坏性逐位仲裁机制

4.3 CAN总线通讯网络的硬件设计

4.3.1基于电磁流量计的CAN节点设计[17]

4.3.2 PC-CAN适配卡的设计[11]

4.4 CAN通讯网络结构及其应用层协议设计

4.4.1通讯系统的部件要求

4.4.2协议结构

4.4.3协议物理结构

4.4.4网络拓扑结构

4.4.5通讯信息结构

4.5通讯系统性能测试

4.5.1 CAN通讯网络测试方法

4.5.2 CAN通讯网络测试结果

第五章系统功能分析及软件设计

5.1系统设计基本思想

5.2数据生成

5.3高炉炉况识别

5.4 上位机功能软件开发

5.4.1系统软件的功能设计

5.4.2系统软件的结构

5.4.3配置窗口

5.4.4数据采集

5.4.5数据分析

5.4.6状态显示窗口

5.4.7进出水流量及温度显示窗口

5.4.8实时曲线窗口

结束语

致 谢

参考文献