精炼炉底吹氩过程的优化控制系统

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1、摘要随着现代科学技术的发展和工业的发展，人们对钢的质量(如钢的纯净度)、使用性能、炼钢生产率及成本等方面，都提出了越来越高的要求。电弧炉炼钢已经不能满足要求了，因此精炼炉底吹氩技术得到了发展。目前国内的底吹氩基本都是手动操作，工人凭借工作经验来控制流量，这样就增加了失误率并且降低了工作效率。这种落后的监控和管理机制远不能适应生产和科技发展的要求，因此精炼炉底吹氩优化控制系统的研究将非常重要。本文首先介绍了论文的选题背景、底吹氩技术的国内外发展和现状，对精炼炉底吹氩的工艺、原理、以及功能进行了概述，并分析了吹氩与夹

2、杂物去除的基本规律。接着利用物理模拟的方法进行精炼炉底吹氩的水模型实验，考察在不同的吹氲量、不同的底吹氩透气砖数目及其不同的布置方式下，确定底吹氩搅拌效果较好，混匀时间较短的工艺参数，用于指导实际生产。对先前的所得到的300包氩气流量数据进行分析处理，并利用MATLAB中的曲线拟合工具箱cftool进行曲线拟合，最终得出底吹氩控制系统的实际优化曲线，以及它的数学模型。进而进行控制算法的研究；最后是底吹氩控制系统的硬件选型和软件设计。设计精炼炉底吹氩供气控制系统，以保证氩气流量能够按照设定值平稳的吹入钢包。首先利用

3、测试法对其建立数学模型，但是考虑到现场许多的干扰因素，底吹氩供气控制系统模型不易精确确定。所以只有采用合理、有效的控制系统设计，才能最大程度的体现底吹氩智能控制系统的优势，即精确与稳定的特点。主要步骤是编写控制算法和控制程序，利用MATLAB软件中的Simulink作为仿真工具，通过计算机仿真给出控制效果。采用组态王和MAT动态数据交换实现模糊控制的方法对PID的参数进行在线调整，增强系统对不确定性因素的适应性，来实现对底吹氩供气系统的控制，最终取得了比较理想的控制效果。此外本系统具有良好的人机界面，主要包括主画

4、面、实时曲线画面、历史曲线画面、报表画面与报警画面等几部分，能对各种监控参数进行动态管理和报表自动生成及打印，而且运行灵活，能够很容易的进行改、扩建。计算机仿真研究和实验应用表明，实现了底吹氩的实时监测与动态管理，提高了底吹氩的自动化监控水平。关键词底吹氩；水模型；混匀时间；曲线拟合；组态王AbstractPeoplerequestmoreorlmanyaspectsinsteelproductionalongthedevelopmentofindustI、，andmordenscientifictechenol

5、ogy，suchasthequalityandfunctionofsteel，thecostandefficiencyofsteelmaking．Thereforee1ectriCarcstovesteelmakingcannotsatisifYsomerequest，thefurnacebottomblowingargontechnologyhasdeveloped．Atpresent，theworkersoperatebottomblowingargoninourcountry，andmanipulateth

6、eflowofargongasthroughtheirexperience．Thisincreasesratiooflapsusanddecreasesworkefficiency．Thelaggardmonitorandcontrolandmanagementmechanismcan’tsuittOtherequestoftheyieldanddevelopmentofscienceandtechnology．Today,precision，convenience，andReal—timecontrolbeco

7、methedeveloping．trendofbottomblowingargoncontrol，alongwiththeprogressofintelligentcontr01．ThemainpurposeofthisarticleistheresearchinginoptimizingcontrolFirstithasintroducedthebackgroundofthetopic，thedevelopmentandcurrentsituationofbottomblowingargontechnology

8、homeandabroad．Thereisanoverviewonhandicraft，principleandfunctionoffurnacebottomblowingargontechnology·Alsothereisananalysisofbasiclawonblowingargonanddislodgmentmixedsundries·Thentakeawat