炼钢是冶金工艺的中间环节，也是最为关键的环节，所有的钢种成分调整都以转炉冶炼作为起点。转炉系统中氧枪的控制是转炉冶炼的灵魂，氧气顶吹转炉的关键工艺就在于吹氧造渣过程，因此提高造渣质量也就成为一个氧枪控制系统的重要课题。传统的转炉氧枪吹炼过程控制基本上是靠耳闻目测来完成操作的，吹炼时易发生喷溅或返干现象，对的稳定操作性和原料损耗影响很大，并直接影响钢的质量和产量。为此需要寻找一种能够及时、准确反映炉内造渣反应过程的监控系统，以实现实时地测取炉内造渣反应的数据，并依此数据直接控制转炉吹炼，降低喷溅与返干现象的发生几率，提高转炉冶炼的自动化水平。
本文在深入分析炼钢工艺过程的基础上，基于转炉烟气分析技术，设计并实现了一套氧枪自动控制系统。主要工作如下:
(1)深入研究转炉炼钢工艺及转炉烟气的产生和构成，总结出转炉熔池反应状况与转炉烟气成分之间的联系及规律，并结合冶金学原理给出依据烟气成分计算碳含量、熔池温度的计算公式。
(2)讨论研究了转炉烟气分析系统的设备构成、实现手段、运行程序及应用状况。
(3)利用可编程控制器(PLC)设计了一套转炉氧枪控制系统，在PLC硬件选用、构成、转炉氧枪控制需求、程序编写、人机界面(HMI)等方面都做出详细的设计阐述，并分别利用Concept和IFIX软件完成了控制系统软件构成工作。
(4)设计实现了基于烟气分析技术的氧枪自动控制系统，阐述了自动控制系统的运行程序、运行特点及运行优化，并实现了系统的实际应用。
本文所阐述的基于转炉烟气分析的转炉氧枪自动控制方案取代了传统的人为控制手段，并进行了实验验证，效果良好。
- 作 者：
- 韩骏
- 学科专业：
- 控制工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 徐林谢静梅
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
