精炼炉底吹氩气流量的控制与优化(1609)

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文精炼炉底吹氩气流量的控制与优化作者姓名：王莉指导教师：袁平副教授东北大学自动化研究所申请学位级别：硕：￡学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：学位授予日期：评阅人：2012年6月2012年7月肖东副教授论文答辩日期：2012年6月答獭厶摘：贾明兴教授石振刚副教授东北大学2012年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringTheFlowControlandOptimizationofRefiningFurnaceBottomBlowingArgonByWangLiSupervisor：

2、AssociateProfessorYuanPingNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢二亡‘思。学位论文作者签名：．王赧日期：2D12．6．万学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文

3、被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年刚学位论文作者签名：王莉签字日期：ZO12．6、酉导师签名：专耳签字日期：矽f)，．∥．哆万方数据东北大学硕士学位论文摘要精炼炉底吹氩气流量的控制与优化摘要底吹氩技术是精炼炉精炼过程中关键工艺环节之～，是保证钢材质量的重要工艺操作。底吹氩技术因其具有强搅拌力、均匀温度和成份、加快化学反应和去除有害气体和夹杂等良好的冶金效果广泛应用于钢铁冶炼领域。本文将PCM调流器做为精炼炉底吹氩气系统的执行机构，并以该系统为研究对象，确定了系统的控制

4、策略，优化了吹氩制度。基于流体力学的相关理论，对精炼炉底吹氩过程控制系统进行了深入分析与研究，建立了被控对象的数学模型和执行机构(即PCM调流器)的数学模型。考虑到精炼炉冶炼过程中不同炉次的钢包、透气面积及钢水高度等对被控对象模型参数的影响较大，所以采用模糊控制提高控制系统的鲁棒性；根据同一炉次冶炼过程中氩气流量设定值大范围频繁变化的问题，提出了变论域模糊参数自适应P1D的控制策略，以提高系统的控制性能。通过对精炼炉底吹氩工艺的分析和研究，建立了描述底吹氩气的搅拌特性、钢水混合特性、反应速度特性、液峰高度和去除夹杂特性的数学模型。在基于精炼炉底吹氩气生产工艺和水力模拟实验建立的吹氩制度基础上

5、，考虑到精炼炉冶炼过程中各个冶炼阶段的冶金工艺目标不同，在每个冶炼阶段选择不同的目标，建立了多目标的底吹氩气优化系统，对各个阶段的吹氩参数进行优化。通过对精炼炉底吹氩气流量的控制，使氩气能够稳定、快速、准确地跟踪设定值的变化；对氩气流量的优化，提高了搅拌效率，缩短精炼时间，为实际的吹氩制度提供了依据。关键词：精炼炉；PCM；变论域模糊参数自适应PID；吹氩制度；优化·——III·——万方数据TheflowControlandOptimizationofBottomBlowingArgonforRefiningFumaceAbstractArgonbottom·blowingtechnolog

6、yisoneofthepivotalproceduresofrefiningprocess，anditissignificanttechnologicaloperationtoimprovethequalityofsteel．ItisaDpliedinthefieldofsteelsmelting，becauseofitsgoodmetallurgicaleffects，suchaShighlystirring，evenlydistributingtemperatureandcomposition，acceleratingtherateofchemicalreaction．renloving

7、theharmfulgases，impuritiesandSOon．TakingArgonbosomblowingsvStem。whichPCMadjustablefluxcontrollerisitsactuator,astheobject，thethesisconfirmsthecontrolstrategy,andoptimizestheregulationofboRomblowingArgon·Thr