[kd11s]电炉自动炼钢生产控制模型

       电炉自动炼钢的内涵可以分为两个层次:第一层次，代替入(手）进行吹氧、供电及加料操作，同时进行冶炼终点的自动判定，将这一层次仍称为自动炼钢；第二层次，代替入（脑）进行冶炼过程的优化，如功率曲线优化、供电优化、吹氧优化等，将这一层次称为智能炼钢。因此，某些智能化的电参数调节和控制系统，如NAC公司的IAF、AMIGE公司的SmartARC.SIEMENS公司的SimeltNEC等，绝不是智能炼钢的全部。目前，电弧炉自动（智能）炼钢技术还较大程度地落后于转炉炼钢，这与前者系统更开放、主原料更多样、能量输入更复杂以及过程周期更长的特点有关。

 

电炉炼钢控制模型分为静态模型和动态模型。

　　在电弧炉生产中，炼钢工艺过程与转炉有很多相同之处，而主要的不同之处在于电极控制。输送到电弧炉中的功率数值与电弧长度有关；当电炉变压器二次电压一定时，则与电弧等效电阻有关。

　　当电炉在工作过程中，特别是在炉料培化期，电弧放电间隙经常变化，离开正常工作状态的各种俯差(从电极同金属短路直至断弧的偏差）不断地发生。电弧放电长度的变化必然导致输入功率的变化，从而破坏了工艺规范。因此，对电弧炉工作的根本要求是在最佳用电规范下保持规定的电弧长度。

　　电弧炉调节器的调节条件及调节任务颇为复杂。在熔化冷料时，长度为数毫米的电弧在不太大的范围内就产生数兆瓦的功率。此时，电弧温度达数千度，被熔金属在电极下面迅速而剧烈地熔化、蒸发、飞溅，并且电弧移到附近的金属块上。因此，电弧长度、电弧电流及功率不断地发生变化。

　　当电流小于额定值时，输入炉内的电能减少，熔化时间拖长，电能及电极消耗量均增大；而当电流非常大时，即使是数秒钟也能使线路损耗大大增加，导致输入炉内电能减少及设备的各项指标降低。此时，电弧长度非常短，特别是当电极与赤热或液态金属接触时，实际上会产生使金属遭受增碳的危险，这种现象在冶炼各种合金时是不允许发生的。可见，在电弧炉内维持最佳的用电规范是一项特别艰巨的任务，熔炼出的钢材质量及设备利用率的高低均与此有关。

　　每相电极都配有单独的自动调节器。调节器的主要部分包括控制电极升降的原动机以及调节器本体。调节器是一种对电炉内电气制度变化非常敏感的仪器，它根据炉子电气信号控制电极升降。

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