Дипломная работа на тему: Объем работы: семьдесят две страницы пояснительной записки, тридцать две иллюстрации, пять таблиц,

Введение

В настоящее время электродуговые печи являются самыми эффективными и экологически чистыми сталеплавильными агрегатами, используемыми для массового производства стали с повышенными потребительскими свойствами.

Возможность сосредоточенного ввода значительного количества тепловой энергии в сочетании с простотой управления подводимой электрической мощностью является неоспоримым преимуществом дуговых сталеплавильных печей (ДСП) по сравнению с другими агрегатами для производства стали. В электродуговых печах особенно удобно перерабатывать стальной лом и металлизированное сырьё (продукт бескоксового восстановления железа).

Однако электродуговым агрегатам присущи и некоторые недостатки, к которым относятся высокие удельные затраты электроэнергии на выплавку тонны металла, загрязнение стали цветными металлами, а также трудность получения низкоуглеродистых сталей[1].

В современных условиях высокопроизводительного электросталеплавильного производства сверхмощные ДСП все больше начинают использоваться как высокоэффективные технологические агрегаты для расплавления металлошихты и нагрева полученного расплава до заданной температуры[2].

Наиболее значимым периодом электросталеплавильного технологического процесса является период расплавления металлошихты, в котором потребляется более 70% электрической энергии, затраченной на всю электроплавку, за вычетом тепла, выделяющегося при экзотермических реакциях окисления [С], [Si], [Мn], [Fе] и других элементов, и тепла, выделяющегося от сжигания природного газа в комбинированных газокислородных горелках-фурмах. Основным источником тепловой энергии при выплавке стали в ДСП является тепловая энергия, выделяющаяся при горении электрических дуг между электродами и металлошихтой или расплавом металла.

При выбранной величине напряжения питания электрическая мощность, выделяемая в дуге, зависит от длины дуги (сопротивления дуги) и тока дуги. Эта зависимость имеет унимодальный вид, поскольку с увеличением тока возрастают потери электрической мощности. Для каждой установленной ступени напряжения печного трансформатора ДСП в каждый текущий момент времени по ходу электроплавки существует такое положение электрода относительно шихты или расплава, при котором выделяемая в дуге и преобразуемая в тепловую энергию электрическая мощность достигает максимально возможного значения. Это способствует интенсификации расплавления металлошихты и нагрева расплава, обеспечивая увеличение производительности ДСП[3].

Основной задачей, решаемой в данной работе, является необходимость обеспечивать определенное варьирующееся в заданных пределах значение скорости роста температуры расплава.

Второй задачей является разработка и исследование поискового метода интенсификации расплавления металлошихты и нагрева расплава в сверхмощной ДСП-180 за счет рационального использования потребляемой печью электрической энергии. Рациональное использование подводимой к ДСП-180 электрической энергии обеспечивается оперативным определением и поддержанием в течение всей электроплавки и для всех выбранных величин напряжения питания такого электрического режима, определяемого положением электродов, при котором достигается выделение максимально возможной электрической мощности.

Для обеспечения рационального энергосберегающего оперативного изменения подводимой мощности в заключительный (жидкий) период электроплавки необходима непрерывная информация о текущем температурном состоянии расплавленного металла и огнеупорной кладки[1].

Оглавление

- Введение

- Устройство дуговых сталеплавильных печей и особенности технологического процесса выплавки стали

- Основные технические характеристики и устройство современных сверхмощных дуговых печей ДСП-180

- Тепловые характеристики дуговой печи

- Функциональная схема автоматизации ДСП-180

- Структурная схема управления энергетическим режимом ДСП-180

- Принципиальная электрическая схема управления энергетическим режимом ДСП-180

- Аппроксимация статической характеристики объекта управления методом наименьших квадратов

- Анализ характеристик дуговой сталеплавильной печи

- Аппроксимация статической характеристики методом наименьших квадратов

- Оптимизация энергетического режима электродуговой плавки с целью обеспечения максимальной производительности печи

- Выбор системы автоматического управления

- Система автоматического управления с запоминанием максимума скорости выходного параметра

- Расчет переходного процесса

- Контрольный расчет начального участка переходного процесса

- Расчет переходного процесса на ЭВМ

- Блок-схема алгоритма оптимизации энергетического режима ДСП-180

- Программа расчета переходного процесса в САО с запоминанием максимума изменения выходной величины

- Исследование влияния параметров динамической настройки САО на показатели качества переходного процесса

- Исследование переходных процессов САО при отсутствии дрейфа статической характеристики

- Исследование переходных процессов САО при наличии дрейфа статической характеристики Заключение

- Список использованных источников

- Приложение

Список литературы

Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установки специального нагрева: Учебник для вузов/ А. Д. Свенчанский и др.; Под ред. А. Д. Свенчанского. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 2001. - 296 с., ил.

Ишметьев Е. Н. и др. Автоматизация и оптимизация управления технологическими процессами внепечной доводки стали: Монография. - Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2008. - 312 с.

Автоматическое управление электротермическими установками: Учебник для вузов/ А.М. Кручинин и др.; Под ред. А. Д. Свенчанского. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 416 с.: ил.

4 Л. В. Лапшин. Автоматизация технологических процессов дуговой сталеплавильной печи. - М.: ООО "Квадратум", 2002. - 157 с.

Окороков Н. В. Электроплавильные печи черной металлургии. - М.: Металлургия, 2005. - 220 с.

Н. А. Марков. Электрические печи и режимы дуговых электропечных установок. - М.: Энергия, 2003. - 204 с.

Б. Н. Парсункин, М. В. Бушманова. Расчет переходных процессов в системах экстремального регулирования с запоминанием экстремума: Учебное пособие. - Магнитогорск: МГТУ, 2001. - 164 с.

Электрические печи сопротивления и дуговые печи./ Под ред. Гутмана М. Б. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 320 с.

Глинков Г. М., Маковский В. А. АСУ ТП в агломерационных и сталеплавильных печах. - М.: Металлургия, 2002. - 360 с.

Промышленные установки электродугового нагрева и их параметры./ Под ред. Никольского Л. Е. - М.: Энергия, 2001. - 270 с.

Лапшин И. В. Автоматизация дуговых печей. Учебник для вузов. - М: Издательство "МИСиС", 2004. - 165 с.

Бигеев А. М., Бигеев В. А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Учебник для вузов, 3-е изд. перераб. и доп. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - 544 с.

Ефроймович Ю. Е. Оптимальные электрические режимы дуговых сталеплавильных печей. - М: Металлургиздат, 2005. - 98 с.

Идентификация элементов систем управления и оптимизации контуров управления технологическими процессами./ Парсункин Б. Н. - Магнитогорск, 2006. - 148 с.