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第1章 原料场自动化 1

1.1 概述 1

1.2 检测仪表及其控制 3

1.2.1 仪表设备的概况及其在原料系统中的功能 3

1.2.2 原料系统中的自动化称量装置——电子皮带秤 3

1.2.3 料槽料位计 4

1.2.4 定量给料装置 5

1.2.5 矿石中金属物检测及除铁装置 6

1.3.2 胶带运输机群控 7

1.3.1 概述 7

1.3 电力传动及其控制 7

1.3.3 往复式卸料机控制 9

1.3.4 移动机械控制 10

1.4 过程计算机系统 14

1.4.1 原料场使用过程计算机的目的 14

1.4.2 原料场过程计算机功能简述 14

1.5 近年来国内建设的大中型原料场三电自动化系统 17

1.5.1 马钢原料场自动化系统 17

1.5.2 唐钢原料车间自动化系统 19

1.5.3 酒钢原料场自动化系统 20

1.5.4 济钢原料场自动化系统 21

1.5.5 重钢原料场自动化系统 23

1.6 原料场自动化技术的新进展 23

1.6.1 节能控制 23

1.6.2 整粒车间使用模糊控制理论的远程自动控制 24

1.6.3 矿槽内原料堆积控制 25

1.6.4 矿层混矿均匀控制 25

1.6.5 运输机械知识工程控制 26

1.6.6 使用混合式数学模型编制供料计划 27

1.6.7 专家系统的应用 29

第2章 炼焦自动化 31

2.1 概述 31

2.2 检测仪表及其控制 33

2.2.1 专用检测仪表 33

2.2.2 备煤的检测及自动控制 36

2.2.3 成型煤的检测及自动控制 36

2.2.4 焦炉的检测及自动控制 39

2.2.5 干熄焦检测及自动控制 43

2.3.1 电动机控制系统 46

2.3 电力传动及其控制 46

2.2.6 水处理检测及自动控制系统 46

2.3.2 自动运转系统 47

2.3.3 推焦车、导焦车及焦罐三车联锁 49

2.3.4 系统运转应用 PLC 举例 49

2.4 过程计算机系统 52

2.4.1 引入过程计算机系统的作用和目的 52

2.4.2 过程计算机的功能 52

2.5 数学模型及人工智能的应用 56

2.5.1 焦炉燃烧辅助控制 COHC 系统 56

2.5.2 配煤过程专家系统 57

2.5.3 配煤优化数学模型 58

2.5.4 焦炭质量预测神经元网络系统 59

2.5.5 日本川崎钢铁公司人工智能混匀配煤系统 60

2.5.6 日本钢铁公司炼焦过程中人工智能的应用 62

2.6 近年来建设的现代大中型焦炉三电自动化系统 62

2.6.1 宝钢一、二期焦炉三电自动化系统 62

2.6.2 宝钢三期焦炉三电自动化系统 63

2.6.3 鞍钢15号、16号焦炉自动化系统 65

2.6.4 芬兰罗德洛基钢铁集团公司炼焦自动化系统 66

2.7.1 干熄焦(CDQ)最优控制系统 67

2.7 炼焦自动化的新进展 67

2.7.2 燃烧室分别控制系统 70

2.7.3 结焦速度控制系统 71

2.7.4 操作管理支持系统 73

2.7.5 焦炉综合自动控制系统 74

第3章 烧结自动化 78

3.1 概述 78

3.2 检测仪表和自动控制 79

3.2.1 烧结过程主工艺线过程检测仪表和自动控制系统 79

3.2.4 废热回收系统的检测仪表和自动控制系统 81

3.2.3 水处理设备检测仪表系统 81

3.2.2 抽风机系统检测仪表系统 81

3.2.5 专用检测仪表 83

3.2.6 主要自动控制系统简述 87

3.3 电力传动及其控制 90

3.3.1 电动机控制方式 90

3.3.2 电力传动系统运转及其监视系统 91

3.4 烧结过程计算机系统 96

3.4.1 引入过程计算机的目的和作用 96

3.4.2 过程计算机的主要功能 96

3.5.1 国外烧结数学模型及人工智能的应用 99

3.5 数学模型及人工智能的应用 99

3.5.2 国内烧结数学模型及人工智能的应用 106

3.6 近年来国内建设的大中型现代烧结机的三电自动化系统 116

3.6.1 宝钢二烧结450m2烧结机三电自动化系统 116

3.6.2 马钢300m2烧结机自动化系统 125

3.6.3 武钢二烧结393m2烧结机自动化系统 127

3.6.4 本钢265m2烧结机三电自动化系统 130

3.6.5 重钢三烧结105m2烧结机三电自动化系统 132

3.6.6 其他最近新建的烧结厂三电自动化系统 133

3.7.1 专用检测仪表的进展 135

3.7 烧结自动化的新进展 135

3.7.2 设备诊断的进展 138

3.7.3 自动控制系统的进展 139

第4章 球团自动化 142

4.1 概述 142

4.2 装有带式焙烧机的球团厂自动化系统 144

4.3 装有链篦机-回转窑的球团厂自动化系统 146

4.4 装有竖炉的球团厂自动化系统 150

第5章 高炉自动化 153

5.1 概述 153

5.2.1 专用检测仪表 154

5.2 检测仪表及其控制 154

5.2.2 高炉主要工艺线的仪表控制系统 170

5.2.3 高炉鼓风机自动控制系统 182

5.2.4 高炉炉顶余压透平发电装置(TRT)检测和自动控制系统 183

5.2.5 高炉水渣自动控制系统 187

5.2.6 制煤粉车间的检测和自动控制系统 189

5.3 电力传动及其控制 190

5.3.1 热风炉换炉自动控制系统 190

5.3.2 槽下配料、放料等顺序控制系统 192

5.3.3 无料钟炉顶自动控制系统 197

5.3.4 煤粉喷吹电力传动控制系统 201

5.3.5 高压炉顶余压透平发电装置(TRT)电力传动控制系统 203

5.3.6 出铁场除尘控制 207

5.3.7 给排水电力传动系统控制 210

5.4 过程计算机系统 212

5.4.1 原、燃料作业数据处理 212

5.4.2 原、燃料装入数据处理 212

5.4.3 高炉炉体和热风炉炉壳温度监视 213

5.4.4 渣、铁数据处理 214

5.4.8 数据记录 215

5.4.7 技术计算 215

5.4.6 热风炉燃烧控制 215

5.4.5 炉内数据处理 215

5.4.9 数据显示 216

5.4.10 数据通信 216

5.5 高炉数学模型及其实践 217

5.5.1 热风炉数学模型 217

5.5.2 配料计算与优化数学模型 219

5.5.3 高记炉况预测数学模型 220

5.5.4 无料钟布料控制数学模型 230

5.5.5 软熔带形状推断数学模型 232

5.5.6 高炉炉底侵蚀推断模型 235

5.5.7 高炉操作预测模型 236

5.5.8 热风炉操作预测模型 237

5.5.9 碳-直接还原率(C-DRR)模型 237

5.6 人工智能在高炉中的应用 239

5.6.1 概述 239

5.6.2 人工智能系统的开发工具 241

5.6.3 高炉操作人工智能系统 242

5.6.4 热风炉燃烧模糊控制 259

5.6.6 料槽料罐等排出原料速度模糊控制系统 261

5.6.5 水渣脱水槽分配控制专家系统 261

5.7 近年来国内外建设的大中型现代高炉三电自动化系统 262

5.7.1 概述 262

5.7.2 宝钢1号高炉三电自动化系统 264

5.7.3 宝钢2号高炉三电自动化系统 266

5.7.4 宝钢3号高炉三电自动化系统 267

5.7.5 包钢4号高炉三电自动化系统 267

5.7.6 本钢5号高炉三电自动化系统 268

5.7.7 国外高炉自动化系统 269

5.8.1 专用检测仪表的进展 276

5.8 高炉自动化的新进展 276

5.8.2 自动控制系统的进展 280

第6章 非高炉炼铁自动化 285

6.1 概述 285

6.2 直接还原自动化 287

6.2.1 煤基直接还原自动化 287

6.2.2 气基直接还原自动化 293

6.3 熔融还原自动化 294

6.3.1 炉子本体系统 294

6.3.2 煤干燥系统 295

参考文献 298