高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化-硕士学位论文

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1、分类号密级UDC学位论文高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化作者姓名：指导教师：副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：专业学位学科专业名称：控制工程论文提交日期：年月论文答辩日期：年月学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：东北大学年月高炉煤粉喷吹自动控制系统的设计与优化摘要高炉煤粉喷吹（以下简称喷煤）系统是组成炼铁生产工艺流程的重要一环，是高炉冶炼过程中以煤代焦、节约能源成本和焦碳资源的重要措施。高炉对其生产过程的连续性、稳定可靠性要求很高，这就要求喷煤的生产过程实现较高水平的自动化控制。天钢2000m3高炉和3200m3高炉喷煤系统分别

2、从2005年7月和2006年6月正式投入生产至今，在工程建设时就引入自动控制理念，替代人工操作，并将此设计在生产过程中逐步完善。本文在结合高炉喷煤生产工艺的基础上研究天钢炼铁厂高炉喷煤自动控制系统的设计与优化，并已取得了实验性的结果。喷煤子系统的基础自动化包括煤粉的加工、煤粉的喷送和喷煤罐自动切换及生产安全自动保护等几个部分。高炉喷煤自动控制系统是典型的连续过程控制系统，选用PLC控制能够很好的满足其工艺控制要求，保证高炉喷煤过程连续、稳定进行。工程上硬件设计选用Siemens公司的S7系列产品，软件选用Citect组态软件。过程控制算法上，在满足生产工艺的基

3、础上还要满足设备及生产过程的安全并要求操作简易。回路控制则采用PID算法。在检测方面，与回路控制、安全生产、能源计量等相关的流量、压力、温度、重量等信号的检测仪表的配备都比较齐全。在高炉喷煤的生产过程中，作为喷煤系统中核心部分的自动化控制系统要建立严密的控制体系，从提高控制系统的稳定性到严格完整的控制理论都需要进一步的开发研究及论证，要不断的优化控制系统，以确保喷煤系统安全稳定高效地运行，稳定喷送煤粉的要求。我在此课题研究工作过程中，首先深入研究喷煤的生产工艺，其次在满足工艺要求的基础上建立自动控制理念，分别从硬件和软件方面进行系统设计。最后在生产试验过程中，

4、结合生产需求进行优化改进，最终达到研究目的。关键字:炼铁喷煤；自动化控制；PID控制；优化东北大学硕士学位论文abstractDesignandoptimizationofpowdercoalinjectionautomaticcontrolsystemonblastfurnaceAbstractPCIsystem(PowderCoalInjection)isanimportantpartforblastfurnacesmeltmanufacture,itisamainmeasureiniron-makingtosavecokeandcost，whichuse

5、ssomecoaltoreplacecoke.Itisimportantforblastfurnacetokeepcontinuity、stabilizationandreliabilityintheprocessofiron-making，soahighqualityautomaticcontrolsystemisrequiredinPCIsystem.Theprojectofwhich2000m3blastfurnacePCIwascompletedinJuly2005，Theprojectofwhich3200m3blastfurnacePCIwasco

6、mpletedinJune2006，andhasruntothepresent.Whenengineeringconstructiononintroductionautomaticcontrolidea,substitutionmanualcontrol,andconsummatesgraduallythisdesignintheproductionprocess.ThisarticleunifiestheblastfurnacetopowdercoalproductioninthefoundationtostudytheTianjinSteelFactory

7、ironworksblastfurnacetopowdercoalautomaticcontrolsystemthedesignandtheoptimization,andhasobtainedtheexperimentalresult.TheautomaticcontrolsystemofthePCIincludespowdercoalmaking、powdercoalinjecting、automaticswitchofpotandsafetyprecautionforPCI.TheautomaticcontrolsystemforPCIisatypica

8、lcontrolsystemofcon