PLC在连铸电磁搅拌中的应用

PLC在连铸电磁搅拌中的应用

一、PLC在连铸电磁搅拌中的应用(论文文献综述)

黄祺洲[1](2020)在《多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化》文中进行了进一步梳理电磁搅拌(Electromagnetic Stirring;EMS)技术广泛应用于连铸生产中。电磁搅拌是电磁电器激发的交变磁场渗透到钢水中,在其中感生起感应电流,该感应电流与当地磁场相互作用,产生洛伦兹力带动钢水运动。电磁搅拌技术是把电磁搅拌器与铸坯作为一个整体来考虑,其分类也必须涉及电磁搅拌器本身以及与铸坯相关联的搅拌器的安装位置和铸坯内钢水的流动形态。本课题选取了一种,多模式磁场坩埚电磁搅拌器,该电磁搅拌器是针对科研院校的研究实验要求,由高校与电磁搅拌器制造厂商共同研制。本论文以多模式磁场坩埚电磁搅拌器为研究对象,利用Ansoft Maxwell软件建立电磁搅拌器的电磁场数值分析模型,求解获得各模式磁场电磁搅拌过程中坩埚内电磁场分布规律以及各项工艺参数对电磁场的影响。在各类磁场型电磁搅拌作用下,磁场分布各具特征,可对不同类型的铸坯产生相应的冶金效果。通过改变电磁搅拌的各项工艺参数,可调节磁场的大小和形态。利用Fluent软件建立电磁搅拌器内坩埚以及金属熔体的流场计算模型,从电磁场模拟结果中导出X、Y、Z各向磁感应强度以及各节点的位置信息,利用自编MATLAB程序,转化出“mag”格式磁场文件,该文件类型可用于Fluent中的MHD(磁流体动力学)接口,为流体加载上特定磁场文件,求解获得金属熔体流场分布规律以及各项工艺参数对于流场的影响。通过对坩埚内流体在电磁搅拌过程中的流场数值模拟,体现出了各类磁场对于金属熔体流动的影响,结合磁场数值模拟结果,综合得出了工艺参数的改变与流体运动分布之间的关系。根据数值模拟分析的结果,我们得出合理工艺参数的范围,通过实验室的多模式磁场电磁搅拌实验平台,利用得出最优工艺参数区间进行材料试验,进一步对工艺参数进行对比优化试验。

刘青[2](2020)在《基于中包连续测温的连铸动态二冷轻压下模型及应用》文中指出随着连铸自动控制技术的迅猛发展,从最早的现场基础控制到后来的过程控制,近年来以模型控制为特点的高效智能连铸机崭露头角,成为今后连铸自动化控制的发展方向。随着钢铁市场竞争压力的不断增大,客户对铸坯探伤提出更加严苛的要求,针对铸坯质量控制的数学模型被深度挖掘,并应用在实际生产中,取得了不错的效果。钢水从液态到凝固的连续浇注过程,是铸坯内部质量控制的关键节点,国内外研究学者针对这个过程,从温度控制、配水量控制、辊道压下量和压下区间、液芯长度计算等为切入点,结合数学算法进行建模研究,形成了以凝固传热模型为核心模型的动态二冷配水模型、动态轻压下模型等典型质量控制模型,在实际生产中起到了重要的理论指导作用,对连铸自动化控制有着深远的意义。本文以山钢集团1#板坯连铸机为实践和研究背景,定位高合金含量产品,围绕优化铸坯质量和提高探伤合格率,综述了国内外动态二冷轻压下技术的发展现状,通过阅读大量的国内外期刊和文献,主要完成了以下三个方面的工作:1、建立了凝固传热模型,分析了边界条件,推导了传热方程,界定了模型研究和分析的理论范围,并通过射钉法验证了模型的准确性。分析了拉速和温度对铸坯液芯凝固末端位置的影响,得出了液芯长度与拉速的经验公式。2、分析了动态轻压下模型及其控制策略,构建了山钢1#连铸机ASTC轻压下控制系统,研究了扇形段超公差报警诱因及其应对策略,开发了辊缝校验计算公式及驱动辊定位跟踪技术。3、分析了动态二冷配水模型及其控制策略,构建了山钢1#连铸机二冷配水控制系统,研究了建立在黑体空腔理论基础上的中包连续测温仪的控制原理,开发了中包连续测温并行模式,验证了连续测温模式的准确性。

马靓[3](2020)在《连铸大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化研究》文中提出结晶器电磁搅拌可以大幅改善结晶器区域的铸坯缺陷,提高产品质量。因此,对结晶器电磁搅拌器的研究可以更大程度的发挥出其在连铸生产中的作用。本文以某钢厂360mm×300mm连铸大方坯20CrNiMo低碳钢为研究对象,对常规结晶器电磁搅拌器进行结构改进,提出两种新型搅拌器。通过建立三维电磁场模型,利用数值模拟,研究了不同电磁参数(电流强度和电流频率)和搅拌器本体结构(分层旋转角度和铁芯偏斜角度)对连铸结晶器内磁场分布的影响。之后,将电磁力单向耦合到流场和温度场模型,得到了不同电磁参数和搅拌器本体结构下,结晶器内流场和温度场的分布,确定了较为合适的电磁参数和新型搅拌器本体结构。为了更清楚地阐释结晶器电磁搅拌对钢液初始凝固作用的微观机理,对上述大方坯凝固组织进行了数值模拟。研究结果表明:仅改变电磁参数时,三种结晶器电磁搅拌器产生的电磁力随着通入电流强度和电流频率的增大而增大;磁感应强度随着电流强度的增大而增大,但随着电流频率的增大而减小,符合集肤效应。三种搅拌器下弯月面的温度和流速都随着电流强度和电流频率的增加而提高,其中,斜极式搅拌器弯月面的温度最高、波动最大,分层式搅拌器温度最低、波动最小。三种搅拌器下钢液流速都随电流强度和电流频率的增加而增加,其中分层式搅拌器下的结晶器内存在多个回流区,流动最复杂。仅改变搅拌器本体结构时,随着分层旋转角度和铁芯偏斜角度的增加,结晶器内的电磁力和磁感应强度先没有明显变化,随后急剧下降。常规搅拌器和斜极式搅拌器在较低的电磁参数(1Hz/350A)下能够满足搅拌强度。随着分层旋转角度的增加,钢液热区范围先没有明显变化,随后热区范围扩大,温度升高;分层旋转0°和15°的搅拌器,结晶器内钢液流速明显大于分层旋转30°的搅拌器。随着铁芯偏斜角度的增加,钢液热区范围先减小,随后热区范围扩大,温度升高;铁芯偏斜30°的搅拌器,结晶器内流速出现明显下降。综上所述,斜极式结晶器电磁搅拌器搅拌能力最强,在电磁参数为1Hz/350A的情况下,铁芯偏斜15°搅拌器效果最好。铸坯在结晶器内的生长趋势为由铸坯外表面的激冷细晶区向内发展成为粗大的柱状晶,铸坯中心为等轴晶区。随着钢液过热度的增大,中心等轴晶区的范围不断减小,晶粒尺寸不断变大,可以对结晶器内的钢液实施在液相线温度附近的低温浇注来细化晶粒;随着体形核数量的增大,晶粒的数量增加,等轴晶更加细化,有利于提高铸坯的质量。

李伟红[4](2019)在《二冷区电磁搅拌对不锈钢板坯质量的影响研究》文中研究表明随着社会的日益发展,市场对不锈钢表面质量的要求日益提高,需要生产出表面质量更好的不锈钢板材。对于较高表面质量要求的不锈钢板,其连铸坯的等轴晶率和波纹的发生密切相关,保证50%以上等轴晶率可以有效防止波纹的发生。但不锈钢铸坯柱状晶特别发达、过热度较高等因素导致不锈钢等轴晶率很难形成,特别是SUS430、SUS410S等钢种,国内外等轴晶率一般都只能做到30%-40%,所以研究二冷区电磁搅拌对不锈钢铸坯质量的影响是很有价值的。本文以国内某不锈钢厂二冷区箱式电磁搅拌和二冷区辊式电磁搅拌为研究对象,通过数值模拟建立以上两种二冷区电磁搅拌的三维有限元模型,并通过改变电流、频率等参数,分析其对应的磁场形态分布、磁感应强度、电磁推力、能效等,而后通过后处理生成直观的图像、表格等进行显示,从而直观的描述电磁搅拌的性能以及最佳使用参数。最后,结合开展二冷区电磁搅拌对不锈钢板坯质量影响的试验,进一步验证模拟计算的准确性,主要研究结果如下:(1)对于430不锈钢,采用二冷区电磁搅拌可以增加铸坯等轴晶率;(2)二冷区箱式电磁搅拌的最佳使用电流和频率分别为1200A,10Hz;二冷区辊式电磁搅拌的最佳使用电流和频率分别为500A,7Hz;(3)最佳使用参数下:二冷区辊式电磁搅拌铸坯中心的磁感应强度是二冷区箱式电磁搅拌的2.35倍;二冷区辊式电磁搅拌电磁力是二冷区箱式电磁搅拌的3.88倍;二冷区辊式电磁搅拌效率及能效比均高于二冷区箱式电磁搅拌;(4)最佳使用参数下,板坯质量影响试验表明,二冷区箱式电磁搅拌作用等轴晶率可以达到45%,不能满足不锈钢430生产需求;而二冷区辊式电磁搅拌,可以使等轴晶率达到60%以上,可以满足不锈钢430生产需求。

柴智彬[5](2019)在《基于PLC连铸系统的研究与实现》文中认为连续铸钢技术就是连铸,在钢铁行业生产各式种类钢铁产品的流程中,将液态钢水凝固成型,固化成铸坯的工艺。其中,板坯作为成品的连铸,就是板坯连铸。自动化程度高低直接影响到铸机铸坯的质量和轧钢产品的成材率。本文以某钢铁厂板坯连铸机自动化的生产过程做为背景,经过查看了众多国内外相关参考资料文献,详细的介绍了板坯连铸机控制系统的现状及发展趋势等,了解该厂板坯连铸实际作业生产需求,采用可编程控制器理论、计算机控制技术、电气自动化技术与理论对连铸机自动控制系统进行分析研究和设计。当前,该厂板坯作业过程自动化系统还需作业人员凭经验操作来完成,人工操作和调节经常由于精度不够高而影响生产出坯子的质量,进而降低成品的成材率。在之前的作业过程中,漏钢铁生产事故时常发生,还造成了铸机的停机停产,作业被迫中断,带给企业直接的财产损失和安全隐患,检修人员的工作量和劳动强度也会增加,企业的生产经营受到影响。针对上述问题,本文展开连铸板坯自动化系统的研究与设计,这将会使企业提高产品质量,消除生产隐患,优化作业环境,降低生产成本,有着重要的现实意义。设计主要内容概括如下:(1)依据连铸生产作业要求,设计板坯连铸各生产工序设备控制方案。完成板坯连铸系统里大包回转台、中间车、结晶器、扇形段等设备的性能研究,设计了设备控制方案,更好的去服务板坯生产作业工艺;对连铸自动化系统硬件组态进行设计。(2)该系统采用SIEMENS PLC程序工具step7,组态软件采用wincc7.0。系统提供了现场手动、远程手动、远程自动等功能模式。应用本系统能够安全、稳定、高效地完成铸机现场实际生产工作,并为板坯连铸自动化系统的研究开发提供一定的参考价值。本文开发和设计的连铸自动化控制系统已成功应用于包钢稀土钢板材厂连铸车间作业。经过生产实践印证,系统稳定可靠,生产效率高,所生产的板坯质量好,满足生产工艺预定目标。

王俊晖[6](2018)在《大方坯连铸动态压下技术研究与应用》文中指出通常把边长大于等于220mm(含圆坯、矩形坯)的方坯连铸机叫做大方坯连铸机。大方坯连铸机生产钢种特殊且断面较大,在浇注过程中易出现中心疏松、中心偏析和内部裂纹等缺陷。为解决这一问题,新建的大方坯连铸机都采用电磁搅拌、凝固末端压下控制等技术。攀钢2号大方坯连铸机是国内自主设计研发的首台动态轻压下大方坯连铸机,该铸机是能够铸造国内最大断面(360×450mm)的4流大方坯连铸机,由于攀西地区钒钛矿富蕴的特点,其生产钢种合金钢含量较高,易出现中心偏析和疏松。针对该问题开展攀钢2号大方坯连铸机动态轻压下工艺及控制技术,以及动态重压下工艺及控制技术,将该技术应用于连铸压下的实际生产中,证明该技术能够有效提高连铸压的产品质量,优化现有生产工艺,扩展该设备的产品类型和控制功能。本文从连铸坯的工艺技术和质量要求入手,对铸坯的压下控制系统、控制设备特性进行了深入的分析。通过对大方坯压下技术的研究和总结,并结合生产实际过程中的问题,提出针对性的解决方案,总结了系统开发和应用效果,从而为该技术的应用和扩展以及后续系统开发和实施提供了参考。

刘强[7](2018)在《板坯连铸扇形段辊缝动态轻压下研究与应用》文中进行了进一步梳理连铸工艺是精炼钢水连续铸造成钢坯的生产工艺,主要包括回转台、中间包、结晶器、拉矫机等。在连铸生产过程中,铸坯在凝固过程中易形成中心偏析、疏松、缩孔等内部质量缺陷,其对后续的轧制生产及产品质量产生影响。随着各类用钢装备技术的日益发展和不断提高,针对钢产品的各性能制定出了更高的技术参数,同时对铸坯质量也提出了更严格的要求。因此,板坯连铸扇形段辊缝调整动态轻压下对减轻铸坯中心偏析、疏松等缺陷状况,改善连铸坯质量,极大提高连铸坯的生产合格率具有极为重要的意义。连铸动态轻压下技术的有效应用是影响铸坯内部质量的重要因素之一。根据连铸工艺要求,铸坯质量的提高可通过改善钢水化学成分和优化连铸机的生产工艺。现代高效连铸技术是以高拉速为核心的技术,高速连铸使得中心偏析和疏松等缺陷加剧。板坯连铸辊缝调整模型动态轻压下是指轻压下工艺参数及在线控制模型组合,功能是实现远程辊缝调节。扇形段辊缝调整模型是整个连铸浇铸过程中实现动态轻压下最重要的组成部分。本文主要根据板坯连铸辊缝调整轻压下机理、作用形式、发展过程、理论研究等,结合生产实践的实际情况,对板坯连铸机辊缝调整轻压下技术及系统模块中的核心技术:“实时温度场计算模型”和“扇形段辊缝调整模型”两个模型。针对某公司板坯连铸机辊缝调整轻压下模型进行仿真优化和改进设备结构及工艺参数。结合仿真分析结果,对辊缝调整轻压下进行阶段性测试,并调试出适合生产的工艺参数。针对扇形段在生产过程中高温、潮湿等恶劣的外部环境,扇形段辊缝调整稳定性与在线标定的问题,提出相应的解决办法和完善措施。实践证明,连铸扇形段辊缝调整动态轻压下的实施,不仅从生产工艺要求、效果、产生的经济效益方面体现出企业在新技术开发及应用、产品质量提升、核心竞争力强化方面的大幅提高。还从产品种类临界应变物理性研究、探讨两相钢液流体的应变能力与流动性及凝固模型控制等方面指明了研究方向,也对企业的控制领域采用自动化系统起到积极的参考作用。

黄凌远[8](2018)在《宝钢连铸机系统的流程优化和系统实现》文中研究表明连铸机是一种使高温钢水直接浇注成钢坯的钢铁生产设备,由于其生产效率和金属收得率高、节约能源、钢坯质量好等优点得到了快速广泛的应用,连铸机几乎成为现代钢铁企业的标配,连铸率也成为衡量一个钢铁企业先进与否的重要标准。宝钢作为国内钢铁龙头企业,自1989年第一台板坯连铸机投产以来,经过近30年的建设,现共有各种规格板坯连铸机6台12流。这些连铸机在不同时期分别投产,新旧不一,有些还经过了改造,状态和工艺水平参差不齐。在生产中这些连铸机分别暴露出一些大大小小的问题,其中很大部分是有共性的问题。针对普遍存在的人工操作耗费人力、自动流程需人工监控、操作场所不够集中、异常处理未流程化等问题,通过控制系统软硬件改造实现生产流程的优化和改进是很有必要的。本研究总结作者十余年专注于连铸机控制技术研发和近10个连铸机改造项目实践,提炼形成了连铸生产流程优化的一整套方法,包括:用最新的机电一体化设备、机器人等代替人工劳动和手工操作;在自动流程中使用专家系统来做监控分析,用工艺模型的计算结果来优化操作和设定;合并操作室,减少操作分散性;将异常的处理整理集成为标准自动/半自动流程。在此基础上又给出了对于不同状况连铸机系统进行改造的三种不同方案:对于老化系统彻底更新换代的整体更新方案;对于可部分保留系统升级重构的局部更新方案;对于主流系统增加功能的系统扩展方案。深入研究了连铸流程优化中的生产专家系统和工艺模型,并以漏钢预报系统为例说明了生产专家系统和工艺模型的结构、功能以及在流程优化中的应用方法。本文首先探讨了国内外连铸生产发展的现状,对宝钢连铸生产中存在的问题进行了分析、归纳和总结,提出了本文的技术路线。然后给出了连铸生产流程优化方法和系统实现方案。最后以连铸流程优化在宝钢一炼钢1930连铸机提高劳动效率项目中的具体实现进行了应用验证。

许晓昱[9](2017)在《八钢连铸结晶器液位控制系统设计》文中指出在现代钢铁工业生产中,连铸设备逐步向着大型化、多钢种、高效、高产、环保等方向发展。而热送、热装、及热轧等加工工艺的不断进步,对连铸控制系统的稳定性和铸坯质量的要求也越来越高。结晶器液位控制是根据预设好的结晶器内钢税液面值通过自动调节拉速或中间包注流大小来保持液面稳定的工艺技术。结晶器液位控制是连铸生产过程中非常重要的一环,钢水液面的异常波动将造成结晶器保护渣和杂质大量卷入结晶器内,严重影响铸坯质量,严重时甚至会导致溢钢和漏钢事故的发生。因此,提高结晶器钢水液位控制精度和稳定性,对降低钢坯质量缺陷、提高连铸作业率,节能减排,降本降耗都有着非常重要的意义。本文针对八钢150t转炉连铸生产工艺需求,进行了结晶器液位控制系统的设计。八钢150t转炉配套1台10流方坯连铸机,综合考虑生产成本和铸坯质量因素,本设计最终确定了最后的控制思想:普通钢种冶炼采用拉速调节控制液位;特殊钢冶炼则采用塞棒控制液位。本文对连铸工艺过程进行了分析,建立了自动控制的数学模型,并利用传统PID控制思路,对控制器进行了设计和编程。同时,为了保证控制系统的精度和响应速度,本文还对液位检测系统、塞棒控制机构进行了分析、比较和选型设计。最终确定,液位检测系统采用Cs137射线检测装置,塞棒控制机构采用高精度伺服电动缸。本设计投入生产运行后,在大多数情况下液位控制精度能够达到±5mm,基本满足了生产工艺需求。但由于结晶器液位控制系统自身具有的大时滞性、强时变性和非线性,以及大量不确定扰动因素的存在,在一些特殊情况下,液位波动较大,无法完全满足生产需要。今后将尝试用模糊控制技术,构建结晶器液位模糊PID控制器,尝试设计能够更好地满足生产工艺对液位控制系统的要求。

幸伟[10](2017)在《电磁技术在连铸过程中的应用与发展》文中研究表明概述了电磁技术的作用、特点以及在连铸过程中的应用情况,主要包括电磁搅拌、电磁制动、电磁软接触、电磁振荡、感应加热及电磁检测技术,同时对钢的电磁连铸技术应用现状进行了评述,展望了电磁技术在连铸领域的发展前景。

二、PLC在连铸电磁搅拌中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、PLC在连铸电磁搅拌中的应用(论文提纲范文)

(1)多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电磁搅拌冶金技术的发展概论
        1.1.1 国外电磁搅拌技术发展概况
        1.1.2 我国电磁搅拌技术发展概况
    1.2 电磁搅拌的类别及特性
        1.2.1 按使用的激励电源分类
        1.2.2 按激发的磁场形态分类
        1.2.3 按激发磁场的电源相数和频率分类
    1.3 电磁搅拌的数值模拟概论
        1.3.1 磁流体力学概论
        1.3.2 电磁搅拌数值模拟概论
    1.4 本论文的研究目的意义与主要内容
第二章 多模式磁场电磁搅拌器原理及设计
    2.1 电磁搅拌器的磁场激发原理
    2.2 多模式磁场电磁搅拌实验设备设计
    2.3 多模式磁场电磁搅拌实验设备结构
        2.3.1 电磁搅拌器本体
        2.3.2 电磁搅拌器控制系统
        2.3.3 电磁搅拌器冷却水系统
    2.4 本章小结
第三章 电磁搅拌器电磁场数值模拟
    3.1 电磁场数学模型
        3.1.1 基本假设
        3.1.2 麦克斯韦方程组
        3.1.3 本构关系
    3.2 电磁场有限元模型的建立
        3.2.1 ANSYS Maxwell软件简介
        3.2.2 几何模型的建立
        3.2.3 物性参数的选择
        3.2.4 网格划分
        3.2.5 施加边界条件以及激励
        3.2.6 求解及后处理
    3.3 磁场数值模拟结果与分析
        3.3.1 各磁场的作用下电磁搅拌器内磁场分布特征
        3.3.2 工艺参数对磁感应强度分布的影响
        3.3.3 工艺参数对电磁力分布的影响
        3.3.4 网格划分
    3.4 数值模拟与实测结果的比较
    3.5 本章小结
第四章 电磁搅拌器流场数值模拟
    4.1 流场的数学模型
        4.1.1 基本假设
        4.1.2 磁流体力学模型
    4.2 坩埚内流体模型的建立
        4.2.1 ANSYS Fluent软件简介
        4.2.2 电磁搅拌作用下电磁场与流场耦合
        4.2.3 流场的有限元模型
    4.3 各模式磁场电磁搅拌流场计算结果与分析
        4.3.1 各模式磁场作用对坩埚内流场分布的影响
        4.3.2 工艺参数对坩埚内流体的影响
    4.4 本章小结
第五章 多模式磁场电磁搅拌器工艺参数的优化试验
    5.1 各模式磁场电磁搅拌对圆坯质量的影响
        5.1.1 合金材料的制备
        5.1.2 金相组织的分析
    5.2 多模式磁场电磁搅拌工艺参数范围的选择
        5.2.1 磁场模式的选择
        5.2.2 工艺参数的选择
    5.3 本章小结
结语
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢

(2)基于中包连续测温的连铸动态二冷轻压下模型及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 山钢1#连铸机二冷轻压下技术的研发背景
    1.2 连铸二冷配水控制技术的研究现状
        1.2.1 铸坯裂纹与二冷配水技术
        1.2.2 二冷配水控制技术的发展
    1.3 连铸轻压下控制技术研究现状
        1.3.1 中心偏析/疏松与轻压下技术
        1.3.2 轻压下控制技术的发展
    1.4 本文主要工作内容
第二章 凝固传热模型的分析与研究
    2.1 凝固传热模型与二冷轻压下控制
    2.2 凝固传热模型的建立
        2.2.1 模型构建与传热方程推导
        2.2.2 边界条件
    2.3 高温物性参数的选取
        2.3.1 热导率
        2.3.2 固液相线温度
        2.3.3 密度
        2.3.4 热容
    2.4 模型准确性验证
        2.4.1 射钉实验验证液芯长度
        2.4.2 铸坯内表面温度准确性验证
    2.5 拉速和中间包温度对凝固传热模型的影响
    2.6 本章小结
第三章 动态轻压下锥度调节自动控制系统
    3.1 ASTC自动铸坯锥度控制技术
        3.1.1 ASTC控制原理
        3.1.2 ASTC技术国内外发展现状
    3.2 动态轻压下模型研究
        3.2.1 动态轻压下模型及工艺参数
        3.2.2 动态轻压下控制策略
    3.3 山钢1#连铸机ASTC轻压下控制系统的构建
        3.3.1 ASTC系统的自动化控制
        3.3.2 SMART智能扇形段的动态控制
        3.3.3 ASTC自动控制模型
    3.4 SMART/ASTC轻压下技术的开发应用
        3.4.1 超公差报警诱因分析及对策
        3.4.2 驱动辊定位跟踪技术的开发应用
    3.5 本章小结
第四章 中包连续测温技术在动态二冷配水模型中的应用
    4.1 中包连续测温技术简介
    4.2 动态二冷配水控制系统
        4.2.1 动态二冷配水模型分析
        4.2.2 动态二冷配水控制策略
    4.3 山钢1#连铸机二冷配水系统的设计
        4.3.1 动态二冷控制系统的组成
        4.3.2 基于在线黑体空腔理论的连续测温仪
    4.4 中包连续测温技术的现场应用效果
        4.4.1 中包连续测温并行模式的应用
        4.4.2 实验过程及结论分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢
附件

(3)连铸大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 连铸技术
        1.1.1 连铸技术简介
        1.1.2 连铸技术的发展
    1.2 连铸电磁搅拌技术
        1.2.1 连铸电磁搅拌技术的发展
        1.2.2 连铸电磁搅拌技术的原理
        1.2.3 连铸电磁搅拌器的分类及应用
        1.2.4 连铸坯常见缺陷及形成原因
        1.2.5 电磁搅拌技术对铸坯质量的影响
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 选题背景和研究主要内容
        1.4.1 选题背景和意义
        1.4.2 本文研究内容
第2章 结晶器电磁搅拌器电磁场数值模拟
    2.1 电磁场数学模型
        2.1.1 基本假设
        2.1.2 控制方程
    2.2 电磁场物理模型
        2.2.1 电磁场数值分析方法
        2.2.2 电磁场物理模型的建立
        2.2.3 电磁场仿真定解条件
    2.3 电磁参数对电磁场和电磁力分布的影响
        2.3.1 电流强度对电磁场和电磁力分布的影响
        2.3.2 电流频率对电磁场和电磁力分布的影响
    2.4 搅拌器本体结构对电磁场和电磁力分布的影响
        2.4.1 分层式搅拌器分层旋转角度对电磁场和电磁力分布的影响
        2.4.2 斜极式搅拌器铁芯偏斜角度对电磁场和电磁力分布的影响
    2.5 本章小结
第3章 电磁搅拌作用下结晶器内钢液流场和温度场分布
    3.1 钢液流场模型
        3.1.1 结晶器内钢液的流动现象
        3.1.2 控制方程
    3.2 钢液温度场模型
        3.2.1 结晶器内钢液的传热现象
        3.2.2 基本假设
        3.2.3 控制方程
    3.3 钢液热物性参数
    3.4 各参数对结晶器内温度场及流场分布的影响
        3.4.1 电流强度对结晶器内温度场及流场分布的影响
        3.4.2 电流频率对结晶器内温度场及流场分布的影响
        3.4.3 分层式本体结构对结晶器内温度场及流场分布的影响
        3.4.4 斜极式本体机构对结晶器内温度场及流场分布的影响
    3.5 本章小结
第4章 连铸坯凝固组织数值模拟
    4.1 基本原理
    4.2 数学模型
        4.2.1 宏观凝固模型
        4.2.2 微观形核模型
        4.2.3 晶体生长动力学模型
    4.3 铸坯有限元模型
    4.4 热物性参数
    4.5 传热边界条件
    4.6 铸坯凝固组织数值模拟
        4.6.1 凝固组织结果分析
        4.6.2 钢液过热度对凝固组织的影响
        4.6.3 结晶器电磁搅拌强度对凝固组织的影响
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)二冷区电磁搅拌对不锈钢板坯质量的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 连铸电磁搅拌技术的研究概况
        1.1.1 国外连铸电磁搅拌的研究概况
        1.1.2 国内电磁搅拌的研究概况
        1.1.3 对电磁搅拌技术发展的展望
    1.2 连铸电磁搅拌技术
        1.2.1 电磁搅拌的基本组成
        1.2.2 电磁搅拌的种类
        1.2.3 电磁搅拌的冶金效果
    1.3 板坯二冷区电磁搅拌技术
        1.3.1 电磁搅拌原理概述
        1.3.2 板坯二冷区电磁搅拌的原理及特点
        1.3.3 板坯二冷区电磁搅拌器的主要形式及特点
    1.4 不锈钢连铸技术
        1.4.1 不锈钢的分类
        1.4.2 不锈钢连铸的技术特点
        1.4.3 电磁搅拌对不锈钢连铸坯质量的影响
    1.5 本文的研究目的和意义
第2章 二冷区电磁搅拌理论及冶金原理研究
    2.1 电磁搅拌电磁场基本理论
        2.1.1 麦克斯韦方程
        2.1.2 电磁学感应方程
        2.1.3 电磁力
    2.2 二冷区电磁搅拌的冶金原理
        2.2.1 二冷区的凝固与传热
        2.2.2 二冷区电磁搅拌的冶金原理
    2.3 影响二冷区电磁搅拌冶金效果的因素
        2.3.1 磁场类型与安装位置
        2.3.2 最大电磁力与最佳频率
    2.4 本章小结
第3章 二冷区电磁搅拌研究方案与方法
    3.1 某钢厂连铸工况以及存在的问题概述
    3.2 试验方案与方法
        3.2.1 数值模拟方案与方法
        3.2.2 不锈钢板坯质量试验方案与方法
    3.3 本章小结
第4章 二冷区电磁搅拌数值分析
    4.1 电磁搅拌的数值计算方法
        4.1.1 有限元法
        4.1.2 计算软件
    4.2 二冷区电磁搅拌分析模型的建立
        4.2.1 分析模型假设
        4.2.2 电磁场计算的数学模型
    4.3 二冷区电磁搅拌磁场数值分析
        4.3.1 建立数学模型
        4.3.2 模拟结果分析
    4.4 两种二冷区电磁搅拌对比
        4.4.1 最佳使用参数对比
        4.4.2 最佳参数下磁感应强度与电磁力对比
        4.4.3 磁感应强度的矢量分布对比
        4.4.4 能效对比
    4.5 本章小结
第5章 二冷区电磁搅拌对不锈钢板坯质量试验
    5.1 试验条件
    5.2 频率对板坯质量影响的试验
    5.3 电流对板坯质量影响的试验
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢

(5)基于PLC连铸系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 概论
    1.2 课题的研究意义及背景
    1.3 板坯连铸技术的现状及发展
    1.4 本论文研究内容
2 板坯连铸生产系统介绍
    2.1 连铸生产工艺原理
    2.2 连铸工艺流程
    2.3 板坯连铸系统主要生产区域
        2.3.1 钢包回转台
        2.3.2 结晶器振动台
        2.3.3 结晶器液位控制装置
        2.3.4 扇形段
        2.3.5 出坯系统
3 板坯连铸自动控制系统的研究与设计
    3.1 板坯连铸自动化系统简介
    3.2 连铸基础自动化系统组成
4 板坯连铸自动控制系统的实现
    4.1 系统设计软件与组态工具
        4.1.1 Step7
        4.1.2 wincc
    4.2 系统结构的实现
        4.2.1 通讯结构的实现
        4.2.2 信号采集结构的实现
        4.2.3 逻辑结构的实现
        4.2.4 执行结构的实现
    4.3 板坯连铸生产工艺PLC系统的组态程序的实现
        4.3.1 PLC系统的配置原则
        4.3.2 PLC系统的配置方法
        4.3.3 PLC程序设计的基本步骤
        4.3.4 PLC程序设计
        4.3.5 PLC系统的硬件配置
    4.4 系统的HMI组态及界面实现
        4.4.1 HMI程序设计的基本步骤
        4.4.2 HMI程序组态及实现
5 板坯连铸自动控制系统的测试与应用
    5.1 程序的调试
    5.2 系统的测试
    5.3 投产意义
结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(6)大方坯连铸动态压下技术研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 连铸技术国内外研究现状
        1.1.1 连续铸钢技术发展的概况
        1.1.2 连铸技术在我国的发展情况
        1.1.3 连铸技术的几个优点
    1.2 大方坯连铸压下技术
    1.3 论文主要的研究内容
    1.4 研究的背景及意义
第二章 大方坯连铸压下技术的概述
    2.1 引言
    2.2 压下技术介绍
        2.2.1 早期的静态轻压下技术概述
        2.2.2 动态轻压下技术
        2.2.3 动态重压下技术
    2.3 轻压下与重压下应用
第三章 轻压下控制系统建立及应用
    3.1 凝固传热模型建立
        3.1.1 提出模型假设
        3.1.2 控制方程
        3.1.3 求解条件
    3.2 动态二冷控制
        3.2.1 动态二冷控制模型
        3.2.2 应用效果
    3.3 动态压下模型
        3.3.1 轻压下凝固末端位置及压下区间确定
        3.3.2 压下量模型的求解结果与分析
    3.4 压下控制设计
    3.5 在线控制系统
        3.5.1 控制系统的结构
        3.5.2 PLC系统硬件
        3.5.3 压下辊控制设备
        3.5.4 控制算法
        3.5.5 轻压下控制方式
    3.6 轻压下技术应用情况
    3.7 小结
第四章 重压下控制系统建立及应用
    4.1 重压下技术
    4.2 重压下模型
        4.2.1 热模拟模型
        4.2.2 在线压下控制接口
    4.3 操作说明
    4.4 控制系统功能
        4.4.1 实时温度场界面
        4.4.2 动态二冷界面
        4.4.3 动态重压下界面
        4.4.4 辊缝锥度图界面
        4.4.5 辊缝控制参数保护
        4.4.6 重压下模式参数表
    4.5 重压下基础设备改造
        4.5.1 控制系统改造
        4.5.2 机械设备改造
    4.6 重压下技术应用情况
    4.7 应用对比分析及结论
    4.8 小结
第五章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(7)板坯连铸扇形段辊缝动态轻压下研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 连铸轻压下技术分类
        1.2.1 连铸轻压下技术原理
        1.2.2 连铸轻压下技术分类
    1.3 连铸轻压下技术的研究现状
        1.3.1 连铸技术的发展概况
        1.3.2 连铸轻压下技术的发展概况
        1.3.3 辊缝调整轻压下技术的发展概况
    1.4 论文研究的主要内容
    1.5 本章小结
第二章 连铸辊缝调整轻压下工艺研究
    2.1 连铸工艺存在的缺陷及危害
    2.2 改善连铸铸坯质量的方法
    2.3 连铸辊缝调整动态轻压下控制技术
    2.4 连铸辊缝调整轻压下实现方法
    2.5 连铸辊缝调整轻压下实施的关键要素
    2.6 本章小结
第三章 连铸辊缝调整轻压下模型建立
    3.1 板坯连铸机概述
        3.1.1 板坯连铸机主要参数
    3.2 连铸辊缝调整轻压下设备基础及主要工艺参数
        3.2.1 连铸辊缝调整轻压下设备基础
        3.2.2 连铸扇形段功能及主要参数
    3.3 连铸辊缝调整模型建立
        3.3.1 连铸辊缝调整轻压下理论基础
        3.3.2 连铸扇形段工作模式
    3.4 本章小结
第四章 连铸扇形段辊缝调整轻压下仿真
    4.1 连铸辊缝调整轻压下的结构组成
        4.1.1 连铸辊缝调整动态轻压下系统硬件组成
        4.1.2 连铸辊缝调整动态轻压下系统结构
        4.1.3 连铸辊缝调整动态轻压下系统软件组成
    4.2 连铸辊缝调整动态轻压下的系统核心
        4.2.1 动态轻压下实时温度场计算模型
        4.2.2 连铸扇形段辊缝调整动态轻压下模型
    4.3 连铸辊缝调整动态轻压下仿真
        4.3.1 仿真系统登录
        4.3.2 系统参数设置及监测
        4.3.3 控制系统参数设置
        4.3.4 钢种对照选择
    4.4 扇形段辊缝调整仿真的功能及特点
    4.5 扇形段辊缝调整轻压下使用方法及事项
    4.6 扇形段辊缝标定及事项
        4.6.1 扇形段辊缝零点标定
        4.6.2 扇形段辊缝标零注意事项
    4.7 本章小结
第五章 连铸扇形段辊缝调整轻压下生产应用与完善
    5.1 连铸扇形段辊缝调整轻压下在线测试
        5.1.1 辊缝调整轻压下在线测试
        5.1.2 辊缝调整轻压下在线热试
    5.2 辊缝调整轻压下生产应用与完善
        5.2.1 辊缝调整轻压下在生产中的应用
        5.2.2 辊缝调整轻压下应用过程中存在的问题及措施
        5.2.3 辊缝调整轻压下系统的完善
    5.3 连铸扇形段辊缝调整轻压下的实施效果分析
        5.3.1 技术创新
        5.3.2 生产能力分析
        5.3.3 效益分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
        6.2.1 存在问题及不足
        6.2.2 今后研究方向
致谢
参考文献

(8)宝钢连铸机系统的流程优化和系统实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外连铸生产发展研究现状
        1.2.1 新日铁的Q参数控制
        1.2.2 浦项的浇铸监控软件包和结晶器液面模糊控制器
        1.2.3 基于结晶器摩擦力监控技术的漏钢预报
    1.3 本文研究工作
        1.3.1 研究内容及取得成果
        1.3.2 创新点
    1.4 本章小结
2 连铸机系统的流程分析与存在的问题
    2.1 连铸生产综述分析
        2.1.1 连铸生产流程分析
        2.1.2 国内外连铸生产的现状
    2.2 宝钢连铸生产流程存在的问题
    2.3 连铸生产流程优化的技术路线
        2.3.1 连铸生产流程优化的思路
        2.3.2 连铸生产流程优化的实现思路
    2.4 本章小结
3 宝钢连铸机系统的流程优化与改造关键技术研究
    3.1 连铸生产流程优化和再造
    3.2 连铸控制系统的改造方案设计
        3.2.1 整体更新方案
        3.2.2 局部更新方案
        3.2.3 系统扩展方案
    3.3 生产流程优化中生产专家系统的运用
        3.3.1 连铸生产中的生产专家系统
        3.3.2 生产专家系统的运用
    3.4 本章小结
4 连铸机流程优化的具体应用和实现
    4.1 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目简介
        4.1.1 项目概述
        4.1.2 技术目标
    4.2 宝钢一炼钢1930 连铸机系统分析
        4.2.1 宝钢一炼钢1930 连铸机系统构架分析
        4.2.2 宝钢一炼钢1930 连铸机系统数据流程分析
        4.2.3 宝钢一炼钢1930 连铸机系统功能
    4.3 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目中的流程优化
    4.4 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目中流程优化的实现
        4.4.1 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目中的控制系统改造
        4.4.2 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目中的功能实现
        4.4.3 宝钢一炼钢1930 连铸机提高劳动效率项目系统测试
    4.5 连铸生产流程优化产生的效益
        4.5.1 改造后指标
        4.5.2 人力资源的优化效果
        4.5.3 产品质量的优化效果
        4.5.4 结论
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(9)八钢连铸结晶器液位控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究的背景及意义
        1.1.1 论文研究的背景
        1.1.2 论文研究的目的和意义
    1.2 连铸控制技术研究现状
        1.2.1 连铸工艺的形成与发展
        1.2.2 连铸控制技术研究现状
    1.3 经典PID控制理论及其发展
    1.4 模糊控制理论的形成和发展
    1.5 本文主要的研究内容
第2章 连铸结晶器液位控制系统分析
    2.1 连铸工艺简介
    2.2 连铸机工艺技术参数
    2.3 八钢150t转炉连铸机主体设备功能及技术参数
        2.3.1 大包回转台
        2.3.2 中间包
        2.3.3 结晶器
        2.3.4 拉矫机
        2.3.5 铸流导向系统
    2.4 连铸结晶器液位控制系统分析
        2.4.1 结晶器液位控制的目的
        2.4.2 传统结晶器液位控制方式及其存在的问题
    2.5 结晶器液位控制难点
    2.6 新的结晶器液位控制方法
    2.7 本章小结
第3章 结晶器液位控制系统设计
    3.1 结晶器液位控制系统设计要求
    3.2 结晶器液位控制方式的选择
    3.3 结晶器液位控制系统总体方案及原理
        3.3.1 拉速自动控制系统原理
        3.3.2 塞棒控制系统原理
    3.4 结晶器液位检测装置的设计选型
        3.4.1 射线检测法原理及其优劣势分析
        3.4.2 电涡流检测法原理及其优劣势分析
    3.5 结晶器液位控制装置的设计选型
        3.5.1 定径浇铸中快速滑动水口的选择
        3.5.2 塞棒浇铸中塞棒执行机构的选择
    3.6 结晶器液位控制系统控制器设计
        3.6.1 结晶器液位控制模型分析和建立
        3.6.2 定径浇铸模式下拉速控制器的设计
        3.6.3 塞棒浇铸模式下塞棒控制器的设计
    3.7 小结
第4章 结晶器液位控制系统实现
    4.1 结晶器液位控制系统硬件设计
        4.1.1 PLC系统硬件配置
        4.1.2 人机界面
        4.1.3 通信功能
        4.1.4 现场操作箱
        4.1.5 地址分配(以一个流为例)
    4.2 Step7及下位PLC软件设计
        4.2.1 Step7软件介绍
        4.2.2 软件功能的实现
    4.3 监控系统的开发设计
        4.3.1 WinCC简介
        4.3.2 WinCC构成
        4.3.3 监控画面的设计
    4.4 系统实现
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
致谢

(10)电磁技术在连铸过程中的应用与发展(论文提纲范文)

0前言
1 电磁力效应在连铸过程中的应用
    1.1 金属流动的电磁控制
    1.2 初始凝固过程的电磁控制
2 电磁热效应的应用
    2.1 钢液感应加热
    2.2 铸坯感应加热
3 电磁检测的应用
    3.1 金属与非金属检测
    3.2 金属位移检测
4 应用现状
5 结论

四、PLC在连铸电磁搅拌中的应用(论文参考文献)

  • [1]多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化[D]. 黄祺洲. 湖南理工学院, 2020(02)
  • [2]基于中包连续测温的连铸动态二冷轻压下模型及应用[D]. 刘青. 山东大学, 2020(02)
  • [3]连铸大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化研究[D]. 马靓. 燕山大学, 2020(01)
  • [4]二冷区电磁搅拌对不锈钢板坯质量的影响研究[D]. 李伟红. 湖南大学, 2019(02)
  • [5]基于PLC连铸系统的研究与实现[D]. 柴智彬. 内蒙古科技大学, 2019(03)
  • [6]大方坯连铸动态压下技术研究与应用[D]. 王俊晖. 昆明理工大学, 2018(04)
  • [7]板坯连铸扇形段辊缝动态轻压下研究与应用[D]. 刘强. 昆明理工大学, 2018(04)
  • [8]宝钢连铸机系统的流程优化和系统实现[D]. 黄凌远. 上海交通大学, 2018(01)
  • [9]八钢连铸结晶器液位控制系统设计[D]. 许晓昱. 东北大学, 2017(02)
  • [10]电磁技术在连铸过程中的应用与发展[J]. 幸伟. 宽厚板, 2017(02)

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PLC在连铸电磁搅拌中的应用
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