摘要
电熔镁砂是一种纯度高，熔点高，结构致密的碱性耐火材料，被广泛地应用于冶金行业、玻璃工业、水泥工业、家电加热器和高温化学工业等诸多领域。电熔镁砂的生产主要采用电熔法，而电熔镁炉是当前电熔镁砂生产行业中应用最广泛的生产设备之一。 在电熔镁炉熔炼过程中，熔炼电流的稳定性直接决定了炉内的热工分布，而氧化镁晶体的生长与炉内的热工分布密切相关，因此，熔炼电流的稳定性对于电熔镁炉产品的质量的提高具有重要影响。而电熔镁炉生产中的非线性、时变性和强耦合性以及外界扰动使熔炼电流不停地波动，造成产品能耗高、高品位产品产量低，所以实现电熔镁炉熔炼电流稳定控制具有重要意义。本文以国家科技支撑计划项目“镁产业综合节能技术创新工程”为依托，以降低能耗和提高产品高品位率为目标，设计并开发了电熔镁炉低成本控制系统，并成功实验于现场，实现了电熔镁炉熔炼过程的自动控制。 本文主要研究工作如下: (1)针对交流电熔镁炉熔炼过程电极电流稳定性差，单位产品能耗高，传统控制方法无法达到满意控制效果的问题，在分析电熔镁炉熔炼过程特性和控制目标的基础上，利用模糊控制理论对电熔镁炉正常熔炼工况下的电流稳定控制方法进行了研究。 (2)针对电熔镁炉熔炼过程的复杂工况，利用智能切换控制方法建立了电熔镁炉智能切换控制策略。 (3)基于上述智能切换控制策略，设计了以ATmega128单片机为核心的电熔镁炉智能切换控制器。 (4)基于VB编程平台，设计和开发了电熔镁炉人机交互系统。 (5)将设计的电熔镁炉智能切换控制系统进行了工业试验，试验结果表明，在保证产品质量的前提下节约了电能单耗，取得了一定的社会效益和经济效益。
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