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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