转炉氧枪控制系统的设计与实现

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炼钢是所有冶炼工艺过程中最为重要的环节,因为它很难做到精准控制,炼钢最重要的部分在转炉过程,而在整个转炉系统中氧枪的控制好坏关乎到转炉冶炼的质量,也进而直接影响到炼钢的质量与效率,以及后期钢铁产品的多项关键核心性能指标,可以说是整个钢铁企业非常重要的关键质量把控点。在整个炼钢的过程中,氧枪枪位位置是一个极其重要的技术参数,也是炼钢工艺控制的关键所在,考虑到转炉氧枪定位控制系统工艺比较复杂、操作极其繁琐、相关的联锁保护非常多,目前很多氧枪枪位位置是炼钢造渣过程的重要控制参数,合理的枪位位置的控制操作对于降低钢水喷溅和返干炉况的发生频率,提高钢的质量都具有十分重要的意义。  笔者从怎样有效达到精确控制氧枪枪位位置的目的出发,以计算机控制系统的设计理论和工业网络通讯技术为理论依据,结合氧枪运行过程所必须要求的安全性、稳定性、可靠性、易于操作等特点,分别完成了以下几个方面的工作:(1)基于Siemens SIMATIC自动化控制系统的硬件选型设计、系统结构设计、原理图设计、完成了控制方案设计、控制软件开发、人机接口设计等一系列设计;并在此基础上实现了氧枪控制系统的低压变配电及传动系统、检测仪表系统和自动化控制系统;(2)本文还结合攀钢的转炉炼钢的实际情况,对攀钢转炉控制模型进行了简单的描述,分析氧枪控制技术在攀钢转炉炼钢的终点控制运用的情况,指出了目前实际操作中存在的一些问题,为今后如何在计算机控制模式下实现转炉全自动化吹炼,提出了本课题的深入研究方向;(3)进行了大量有效的氧枪位置检测和控制功能测试、氧枪自动化控制系统的功能测试,也进行了必要的安全性测试和可靠性测试确保系统的可靠、安全和健壮性,并提供了大量详实的数据和现场截图。  笔者认为氧枪控制系统的设计与实现,很好的实现了氧枪的快速响应和精确定位。通过氧气流量值、压力值、冷却水流量值、进水压力值与出水温度值等冶炼技术参数的负反馈联锁控制,极大的改进和提高了转炉炼钢安全性和可靠性。氧枪控制逻辑软件和人机界面交互软件的开发和运用,提高了转炉炼钢的可视化操作性。使得氧枪控制系统真正实现了能够为炼钢过程平稳进行提供保障的目的。
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