電熔鎂爐新型控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、電熔鎂砂是一種純度高,耐高溫,結(jié)構(gòu)致密的高級(jí)耐火材料,被廣泛地應(yīng)用于冶金航天工業(yè),核工業(yè),光學(xué)和電子工業(yè),超導(dǎo)材料,高溫窺視鏡等諸多領(lǐng)域。目前,電熔鎂砂生產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是三相交流電熔鎂爐。電熔鎂熔煉是以輕燒氧化鎂粉或菱鎂礦為原料,利用電流通過爐料時(shí)爐料電阻產(chǎn)生的熱量,以及電弧產(chǎn)生的熱量使?fàn)t料熔化,從而得到較高純度的電熔鎂砂結(jié)晶體。在電熔鎂爐熔煉過程中,主要利用由人工手動(dòng)控制熔煉電流,由于熔煉過程復(fù)雜具有較強(qiáng)非線性、時(shí)變性和強(qiáng)耦合性

2、以及外界擾動(dòng)使熔煉電流不停地變動(dòng),造成產(chǎn)品能耗高、高品位產(chǎn)品含量低,所以實(shí)現(xiàn)電熔鎂爐熔煉電流自動(dòng)控制具有重要意義。
　　 本文以國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“鎂產(chǎn)業(yè)綜合節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新工程”為依托,以降低能耗和提高產(chǎn)品高品位率為目標(biāo),設(shè)計(jì)與開發(fā)了電熔鎂爐新型控制系統(tǒng),并成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)電熔鎂爐熔煉過程三相電極自動(dòng)控制。
　　 本文主要研究工作如下:
　　 (1)在分析電熔鎂爐熔煉過程特性的和控制目標(biāo)基礎(chǔ)上,針對(duì)交流電熔鎂

3、爐熔煉過程具有非線性、強(qiáng)耦合、隨機(jī)干擾頻繁的特性,電極電流穩(wěn)定性差,產(chǎn)品能耗高,傳統(tǒng)控制方法無法達(dá)到滿意的控制效果的問題,提出了基于正常工況、異常工況、排氣處理三個(gè)不同工況辨識(shí)的電熔鎂爐過程控制策略。
　　 (2)基于上述控制策略設(shè)計(jì)開發(fā)了電熔鎂爐新型控制系統(tǒng)。新型控制系統(tǒng)對(duì)電極升降控制策略進(jìn)行了改進(jìn),人機(jī)交互接口方面新增了觸摸屏的設(shè)計(jì)與開發(fā),網(wǎng)絡(luò)通訊方面新擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布功能等。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過程控制、過程數(shù)據(jù)歸檔、熔煉過程分析、