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天津炼钢厂4#板坯连铸机漏钢预报系统设计

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摘要

第1章 绪论

1.1 问题的提出和背景

1.2 课题的研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 关于粘结漏钢检测方法

1.4.1 结晶器热交换分析方法

1.4.2 铸坯短边凹度测量法

1.4.3 压力法结晶器拉漏预报

1.4.4 用热电偶测温进行漏钢预报

1.4.5 监测摩擦力进行漏钢预报

1.4.6 统计分析方法

1.5 论文结构与内容

第2章 连铸漏钢及漏钢预报的工艺原理

2.1 天津钢厂4#板坯连铸工艺生产流程

2.1.1 天津钢厂生产工艺

2.1.2 天津钢厂4#板坯连铸生产过程

2.2 漏钢类型及原因

2.2.1 开浇漏钢

2.2.2 铸中漏钢

2.2.3 粘结性漏钢

2.3 粘结性漏钢相关理论

2.3.1 粘结漏钢的形成机理

2.3.2 粘结漏钢的影响因素

2.4 天津钢厂4#板坯漏钢应急措施

2.5 本章小结

第3章 天津钢厂#板坯漏钢预报系统设计

3.1 天津钢厂4#板坯漏钢预报系统总体结构

3.2 硬件系统设计

3.2.1 热电偶设计

3.2.2 过程控制应用设备

3.2.3 终端显示硬件

3.2.4 网络通讯

3.3 软件系统设计

3.3.1 软件开发环境

3.3.2 应用软件结构与功能

3.4 本章小结

第4章 基于逻辑判断的漏钢预报方法

4.1 基于逻辑判断的漏钢预报原理

4.2 粘结漏钢模式

4.3 温度数据预处理

4.4 粘结漏钢裂口传播模型分析

4.5 漏钢预报逻辑判断

4.5.1 温度偏差检查

4.5.2 温度变化速度检查

4.5.3 温度变化延迟检查

4.5.4 温度下降检查

4.6 逻辑判断模型存在的问题

4.7 漏钢预报效果分析

4.8 本章小结

第5章 基于神经网络模型的漏钢预报方法

5.1 神经网络的理论和方法

5.1.1 神经网络的基本特点

5.1.2 神经网络的学习与计算

5.1.3 BP网络结构及其学习算法

5.1.4 BP算法的缺点及改进方法

5.1.5 网络中的存储技术

5.2 神经网络漏钢预报模型

5.2.1 神经网络漏钢预报的机理

5.2.2 神经网络预结构的确定

5.2.3 神经网络漏钢预报模型建立

5.3 仿真研究

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

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摘要

在连铸生产过程中发生的各类事故中,损害最严重的是漏钢事故。为了避免或减少漏钢事故的发生,需要深入研究粘结性漏钢的形成机理,开发板坯连铸漏钢预报系统,检测在生产浇注过程中结晶器出现的漏钢征兆,然后采取减速等措施达到避免漏钢的目的。本文对板坯粘结性漏钢做了深入的研究,研究内容如下:
  首先在对漏钢类型中最常见的粘结漏钢从漏钢机理上进行了详细分析的基础上,以天津钢厂4号板坯连铸机的连铸漏钢问题为应用背景,对4#连铸的生产漏钢类型进行了分析研究。
  基于热电偶测温检测方法,对天津钢厂4#板坯连铸的漏钢预报系统的进行了硬件系统和软件系统的设计,尤其对于漏钢预报系统的基础数据,从现场采集到通讯传输及最终到数据管理计算机整合并形成图文显示,进行了详细的说明。
  对粘结漏钢的裂口传播速度模型进行分析研究,提出逻辑预报模型,建立温度偏差检查、温度变化速度检查、温度变化延迟检查、温度下降检查等逻辑判断。
  在分析逻辑漏钢预报原理的基础上,通过对BP神经网络及其学习算法的研究以及粘结性漏钢产生时热电偶温度所表现出来的变化特征分析,提出基于BP神经网络的漏钢预报模型。仿真结果表明,本文所建立的基于BP神经网络的漏钢预报模型,比原钢厂的逻辑判断漏钢预报系统更准确及时。

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