80t電爐電極升降液壓系統(tǒng)分析及數值模擬.pdf

1、現代冶金電爐日趨向大型化、超高功率化發(fā)展,其關鍵液壓控制機構如電極升降工作穩(wěn)定性和可靠性、控制精度和運行速度等指標對冶金電爐實現高效生產、滿足生產工藝要求顯得至關重要。研究大型電爐液壓系統(tǒng)的組成、重要機構的液壓系統(tǒng)設計和響應速度與加速度,即液壓動作的快速性、靈敏度和制動速度具有很大的現實意義和實際應用價值。二重最新引進的意大利達涅利(DANIELI)公司80t電爐,在使用中發(fā)現有電極升降系統(tǒng)響應速度較慢的弱點,工作不穩(wěn)定的特點,常有碰斷

2、電極現象發(fā)生,造成停產。論文結合80t電爐的工作狀況,對電路的電極調節(jié)特征進行了分析,并對電極調節(jié)液壓系統(tǒng)進行了仿真,論文主要完成了以下主要內容和結論:
　?、俳Y合實際工程經驗,提出了電極調節(jié)器的設計要求,建立了三相電極調節(jié)系統(tǒng)電極控制的數學模型,并對電極之間的相互影響進行了分析;對調節(jié)對象放大系數、弧長非靈敏區(qū)與設備參數之間關系,以及電弧穩(wěn)定的條件進行了理論分析,分析表明,調節(jié)器弧長非靈敏區(qū)與級區(qū)電壓降a無關,同弧流非靈敏區(qū)成正

3、比,并且隨著爐子工作電流的減少而減少;隨著短網導體感抗的增加和電爐變壓器二次電壓的降低而增大,此外,ΔI_h還同弧柱梯度β成反比;
　?、趯﹄姌O調節(jié)器的控制策略和控制方法進行了研究,改進了傳統(tǒng)的PID控制,改進PID控制具有魯棒性強、動態(tài)響應好、上升時間快、超調小的特點;對液壓式電極調節(jié)系統(tǒng)的工作原理進行了分析,建立了液壓電極調節(jié)系統(tǒng)工作模型。對PLC、DCS和FCS三大控制系統(tǒng)之間的優(yōu)缺點進行了分析,對不同的電極調節(jié)控制策略,恒

4、阻抗、恒電流、恒功率之間的差異進行了比較,采用PLC和恒阻抗作為電極調節(jié)的控制系統(tǒng)和控制策略;
　　③設計了電極調節(jié)系統(tǒng),詳細推導了各環(huán)節(jié)的數學模型,得到電液比例閥控缸位置系統(tǒng)總的數學模型并繪出該系統(tǒng)的傳遞函數方框圖,帶入具體數據用Matlab軟件對系統(tǒng)進行了分析,分析得到的結果說明系統(tǒng)的動態(tài)性能較好,能滿足電爐電極升降的要求。論文的研究結論對電極調節(jié)系統(tǒng)的改進具有重要的指導作用,在工程中的實際應用表明可以減小電極的損壞、電能的消