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電熔鎂爐智能優化運行控制技術

發布時間:2019-01-07

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 知識產權歸屬狀態:
   

項目內容:

【成果完成人】 柴天佑 吳永建 岳恒 胡毅 吳志偉 張杰卿 方正 張莉

【第一完成單位】 東北大學

【關鍵詞】 電熔鎂爐 運行控制 一體化控制

【中圖分類號】 TF822

【學科分類號】450.40

【成果簡介】 遼寧省是重工業生產基地,生產企業中有大量的高耗能爐窯設備在運轉,其中以在我國占有絕對儲量優勢的菱鎂礦的冶煉設備的耗能問題尤為突出。菱鎂礦的冶煉設備主要為三相交流電熔鎂爐,產品為電熔鎂砂,整個熔煉過程中勞動強度大、電能消耗極高,單臺爐年耗電量約為600萬kwh。目前遼寧省有電熔鎂爐上千百臺,由于電耗占電熔鎂砂生產成本的60﹪以上,所以如何降低電耗是電熔鎂砂企業最關心的問題。影響電熔鎂爐熔煉過程電耗的因素是電熔鎂爐生產控制方式和手段,目前大多數企業采用人工升降電極方式,不能滿足節能和品位提高的工藝要求,電熔鎂爐熔煉過程的自動控制是企業的關注點和節能關鍵點。 電熔鎂爐的自動控制難點在于三相電極電流變化迅速、頻繁,且精確的數學模型難以建立,常規的基于機理模型的控制方法無法實現。根據以上現狀,課題組開展了針對電熔鎂爐的智能優化控制技術研究和電熔鎂群爐監控技術研究,將規則推理、案例推理等智能控制算法相結合,設計了以降低能耗為目的的電熔鎂爐混合智能控制系統。智能控制系統的軟件方面主要包括上位機優化軟件和下位機控制軟件;硬件方面主要使用西門子系列PLC和工業控制計算機。該系統主要針對目前在我國廣泛應用的一步法、二步法電熔鎂砂生產工藝,實現了熔煉過程的自動化。系統的控制目標為:在保證產品品位的前提下盡量減小反映產品能量消耗的指標-產品單噸電耗。 本課題設計的電熔鎂爐智能控制系統自投入使用以來,顯著地降低了電熔鎂砂的單位電耗,提高了電熔鎂砂的高品位率,提高了企業的勞動生產率,極大地降低了工人的勞動強度,滿足了國際市場對電熔鎂砂產品質量的要求。經過測算,實施自動化系統后,產品單噸能耗平均降低了5.12個百分點,產品高品位率提高了2.5個百分點,電極消耗2.7個百分點,推廣應用了39臺,創造了巨大的經濟效益和社會效益,降低了企業的生產成本,提高了企業的市場競爭力。

【成果類別】 應用技術

【成果水平】 國際領先

【研究起止時間】 2005-08~2011-08

【評價形式】 鑒定

【成果入庫時間】 2011

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