面向自主学习的高炉冶炼仿真教学的研究及实现

发布时间：2017-04-19 11:02

  本文关键词：面向自主学习的高炉冶炼仿真教学的研究及实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高炉冶炼过程复杂理论的学习对于冶炼人才的培养来说至关重要,针对传统高炉冶炼过程教学中一直存在的弊病,如培训周期过长,学员动手操作少、缺乏自主学习,只注重仿真实验、缺乏整体的仿真教学设计等,本文在总结优秀专家系统的基础上,设计研发了面向自主学习的高炉冶炼仿真教学系统。整个仿真过程能直观、准确地表现出主要参数的变化给高炉冶炼带来的影响,展现出较好的交互性和沉浸性,能很好地为教学服务。研究工作包括以下几个方面:首先,通用机理的建模及模型的检验,主要就炉顶布料和高炉炉内燃烧相关机理展开理论模型分析。炉顶布料部分结合无料钟设备结构,分段建立了炉料运动轨迹方程,计算值与实测值吻合度高。高炉炉内燃烧部分包括鼓风动能与回旋区、燃烧速度、渣铁处理等机理的建模及模型的检验。其次,提出面向自主学习的教学设计,以学员自主学习为出发点,针对高炉仿真动作缺乏交互性和精确性的现状,仿真了无料钟炉顶布料溜槽、风口、探尺等交互元件及其动作过程。同时,指导学员学习并调节高炉控制参数,让学员对复杂的高炉冶炼过程有了直观认识,充分调动学员自主学习的积极性、有效缩短培训周期、降低培训成本。最后依据本文所提出的模型和设计,采用SQL SERVER 2008作为数据库,借助Swing、Java3D等虚拟仿真技术,在Eclipse开发平台上完成对高炉冶炼过程的各个功能模块的可视化仿真。
【关键词】：高炉冶炼 虚拟仿真教学 通用机理 自主学习 可视化仿真
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：G642;TF53-4;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 引言8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 高炉冶炼专家系统国内外研究现状9-10
• 1.2.2 虚拟仿真教学国内外研究现状10-12
• 1.3 研究内容12-13
• 1.4 论文框架13-14
• 第二章 相关理论基础与技术14-22
• 2.1 炼铁生产介绍14-16
• 2.1.1 炼铁过程工艺介绍14
• 2.1.2 炼铁系统组成14-16
• 2.2 重要机理简介16-19
• 2.2.1 无料钟炉顶布料17-18
• 2.2.2 鼓风动能与回旋区18
• 2.2.3 燃烧速度18-19
• 2.2.4 渣铁处理19
• 2.3 自主学习概述19
• 2.4 虚拟仿真技术19-22
• 2.4.1 虚拟仿真技术概述19-20
• 2.4.2 虚拟仿真技术的特征20
• 2.4.3 虚拟仿真技术常用开发工具20-22
• 第三章 炉顶布料模型研究22-29
• 3.1 无料钟炉顶布料组成及原理22-23
• 3.2 炉顶料流运动轨迹数学建模23-24
• 3.3 模型的检验24-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 高炉炉内燃烧相关模型研究29-33
• 4.1 鼓风动能与回旋区数学建模29
• 4.2 燃烧速度数学建模29-30
• 4.3 渣铁处理数学建模30-31
• 4.4 模型的检验31-32
• 4.5 本章小结32-33
• 第五章 系统设计及可视化仿真33-43
• 5.1 系统结构设计33-34
• 5.4 系统组成34
• 5.5 面向自主学习的教学设计34-35
• 5.6 系统各模块参数设定及仿真结果35-42
• 5.6.1 配料计算36-37
• 5.6.2 炉型参数37
• 5.6.3 炉顶布料37-39
• 5.6.4 鼓风动能及回旋区39-41
• 5.6.5 燃烧速度41
• 5.6.6 渣铁控制41-42
• 5.7 本章小结42-43
• 第六章 总结和展望43-45
• 6.1 研究工作的总结43
• 6.2 展望43-45
• 参考文献45-48
• 在学研究成果48-49
• 致谢49

【共引文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王松;基于VC的单片机软件式开发平台[D];沈阳工业大学;2006年

2 刘朝东;铅锌密闭鼓风炉内熔炼过程与气粒两相流动的数值模拟研究[D];中南大学;2007年

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本文编号：316114