中频感应电炉铸铁屑熔化在线监测系统论文

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1、y-105：53喜$7《j赫㈣山东理工大掌硕士学位论文中频感应电炉铸铁屑熔化在线监测系统OnlineMonitoringSystemofCastlngFilingSmeltedbyMedium-frequencyFurnace研咒生：王垒室指导取帅玺．塞熬援协助指导教师垫敦堑申请学位门樊级别三堂．甄±．学科专业名称：生盘鱼王量皂血监盘一研究方热量玉篮垒蓝匪堕型论文完成日期：2螋!生3旦31目山东理T大学硕士学位论文摘要大型铸造企业每年可产生数万吨的铸铁屑。回收利用铸铁屑，不仅关系到我国金属资源的节约利用，而且与能源消耗和环境保护紧密相关，因而高效率和高质量

2、的回收利用铸铁屑，意义重大。目前国内外通常采用冲天炉、还原炉或中频感应炉熔化铸铁屑。冲天炉在有氧环境下熔炼，使多种金属元素烧损，且冲天炉生产造成环境污染严重；还原炉熔炼适合熔炼低标号的铸铁；中频感应炉可以方便控制温度和添加各种元素，可生产高标号的铸铁。故现场选用了中频感应电炉熔炼铸铁屑。中频感应电炉经过了多年的发展，技术日趋成熟。但是国内感应电炉的发展水平滞后于发达国家。由于具有成本优势，国内生产的感应电炉也得到了广泛的应用。国内电炉在一拖二电源供电、炉衬厚度监测等方面的安全保障尚不太完善。特别是炉衬厚度监测方面，监测方法比较落后，只针对漏炉设置报警装置。

3、针对时风集团现场的具体情况，我们开发了感应炉熔化在线监测系统。本系统采用了组态软件及可编程控制器技术，对电流、电压、功率以及炉衬厚度等参数实时监测，现场实践表明该系统起到了很好的效果。主要工作如下：1分析铸铁屑的特性，三种熔化方案的优缺点，确定熔化系统方案。并分析中频感应电炉熔炼的特点，结合生产现场的条件，确定熔化监测系统方案。2分析炉衬厚监测的现状，提出了运行阻抗法监测炉衬厚度。通过建立感应电炉的数学模型，从理论上分析电炉的内部磁场分布，炉料阻抗、炉料感应电流与磁场强度及炉衬厚度的关系，炉料的感应电流与输入电流的关系及运行阻抗与炉衬厚度的关系等。并提出了

4、用运行阻抗变化曲线监测炉衬厚度变化的方法。通过现场采集数据，实验验证该方法的可行性。该方法与传统采用的接触式报警装置相比，不仅实现了漏炉报警，而且可以对炉衬大面积变薄等危险预警。’3对可编程控制器进行选择，并进行软、硬件设计。本系统采用西门子S7-200可编程控制器，共有六路模拟量输入、两路开关量输出。并通过串口实现与组态软件的通信。软件程序简单高效，实现了对数据采集、处理及防止干扰误动等方面的功能。4监测系统运行界面、数据库管理等功能的实现。通过开发组态王应用程序，建立与PLC和智能仪表的连接，实现数据的实时交换；设置运行画面实现数据的实时显示、历史查询

5、、班次管理等功能。并开发后台用用程序，实现历史数据的存储。现场运行几个月来，本监测系统实现了对生产过程的实时监测，提高了生产效率以及生产过程的安全性。关键词：铸铁屑，感应电炉，炉衬厚度，运行阻抗，组态王AbstractAlargefoundrycompanywillproducetensofthousandstonscastingfilings．Accordingtomarketquotations，ifitcanbereused，thatwillgetmucheconomicreturnsandsocialbenefits．Int11ispaper,1w

6、illintroducethethreemaeltingpatternsandthevirtuesanddefectsofthem．Attertensofyears’development,thetechniquesofinductionfurnacea∞gettingmatl鹏daybyday．Buttooureotmlry,Wegetlost缸behindthedevelopedeounlries．Forkindsofreasons．thefurnacesbuiltinotⅡeounlry∽widelyused．Comparedwiththeforei

7、gncotmtries，We雠notgoodatthesafetyofthefurnaceproduction．SoIdesignthemonitoringsystem鲴toimprovethesafetyoftheproductioILThereamfourpartsofthepaperasthefollowing：FirstbasedOntheanalysisofcharacteristicsandproductiveprocessofinductionfIHnace．especiallyOntheanalysisofsafetyandeconomic

8、．wedevelopthemonitoringsystem．The