铁水论文关于铁水预处理实训教学系统的设计研制论文范文参考资料

铁水论文关于铁水预处理实训教学系统的设计研制论文范文参考资料 摘 要：针对高校实训教学要求，设计了符合生产实际的铁水预处理喷粉脱硫冷态实验装置。制约系统采用一体化制约柜。选用PLC和紫金桥组态软件实现实训装置制约系统的设计。开发了铁水预处理喷粉脱硫动力学模型。根据初始条件计算需要吹入铁水的镁粉重量、喷粉速度等，由PLC对确定好的过程参数进行制约。通过研制与开发铁水预处理实训模型，实现教学内容形象化、时空化，拉近课堂与实践的距离。 关键词：PLC；组态软件；铁水预处理；机电一体化；制约系统 Research and design of the hot metal pretreatment training device Luo Zhiguo， Jiang Maofa， Zou Zongshu， Ru Jiasheng Abstract： In order to meet the needs of practical training in colleges， we designed the process of hotmetal pretreatment training devices which fits industrial production practical. The integrated control cabi is adopted in this control system， and PLC and configuration software are choosing to realize the control system design of training equipment. At last， a kiic model for hot metal desulphurization is developed， the magnesium powder weight and injection rate are calculated with this model， then the operating parameters can be determined and controlled by PLC. Through the development and use of the hot metal pretreatment training devices， the teaching content can be visualized. Key words： PLC； configuration software； hot metal pretreatment； mechantronics system； control system 钢铁冶金专业需要培养学生的实践能力，然而钢铁冶金生产是连续的工业过程，实际生产中一般不允许转变工艺参数。同时，考虑到安全等因素，在实习过程中，学生不可能动手操作，这就使理论教学与实践严重脱节。弥补当前专业实践教学的不足，研制相关的钢铁冶金工艺实训装置，创造逼真的钢铁冶金生产环境，加深学生对钢铁冶金生产过程的理解，提高学生的工程实践能力和创新能力，是保证冶金工程专业课程教学质量的基础之一1，2。由此，我们开发了钢铁冶金系列实践教学模型，铁水预处理粉脱硫实训装置是我们开发的系列教学模型之一。 1 铁水预处理喷粉脱硫生产工艺过程 铁水罐车运至喷粉站处理工位。供气系统打开，喷枪喷气并开始下降，当到达设定的铁水深度时喷吹系统开始喷粉。按专家系统计算的喷粉量、喷粉速度喷吹到确定的时间后自动停粉（不停气），喷枪上升，升至指定高度停气。 2 实训装置机械设备 铁水预处理喷粉装置机械设备主要包括铁水罐、喷枪及喷枪升降机构、喷粉罐三部分（如图1所示）。 图1 铁水预处理过程实训装置 铁水罐：根据工厂实际罐体按一定比例制作，为使学生了解炉内状态和现象，材质采用透明有机玻璃，底圆直径1.2 m，上圆直径1.5 m，高1.5 m，厚度15 mm。 喷枪及喷枪升降机构：喷枪为不锈钢制，内径6 mm，长1.5 m；升降机构采用滚珠丝杠，利用变频器调节升降速度；喷枪行程600 mm，配有上下限位装置。 喷粉罐：喷粉罐制约采用手动及自动两种模式。其主要技术参数为：有效容积为15 L；工作压力为2.05.0 kg/cm2（表压）；最大安全压力为6 kg/cm2；供粉能力3003 000 g/min；粉料粒度要求为01 mm。喷粉罐配有3个称重传感器，量程范围030 kg，精度1 g；三个质量流量计及转子流量计，量程范围05 L/min；两个压力变送器，量程范围01 Mpa；电动给料球阀6 mm。 3 实训装置制约系统 制约系统采用机电一体化制约柜，制约柜内安放计算机系统、变频器、PLC、断路器和接触器等设备。制约柜面板上安装制约按钮，用于喷粉阀门的启停和喷枪升降的手动制约。计算机的串口和PLC的MPI接口之间通过PC/MPI连接电缆实现。 制约模式包括远程自动制约、远程手动制约和手动制约三种模式。远程自动制约：系统和设备由PLC直接制约。PLC内部程序工艺要求进行相