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电炉冶炼过程优化控制过程介绍

发布时间:2019-08-18 21:32人气:

    电炉冶炼过程优化控制
    3.1成本控制优化系统
    近年来,北京科技大学采用时空多尺度结构理论,对电弧炉炼钢过程进行研究,指出其物质转化过程中存在着微观尺度、介观尺度、单元操作尺度和工位尺度等多个时空尺度的结构。在充分吸收国内外钢铁企业现有过程控制模型的基础上,结合电弧炉成本控制模型与电弧炉炼钢流程专家指导模型,构建了一套包括电弧炉、精炼与连铸,实现成本监控、过程优化指导于一体的在线电弧炉炼钢流程模型的多尺度模型。该模型已成功应用于新余新良特钢、衡阳钢管、马来西亚安裕钢铁、台湾易昇钢铁、西宁特钢、天津钢管等企业的电炉生产过程。平均吨钢氧气消耗降低2Nm3,电耗降低2kWh,金属料消耗下降10kg,吨钢成本降低30元以上,经济及社会效益显著。
    3.2电弧炉炼钢终点控制
    近年来,随着智能算法的发展,研究人员将人工神经网络、支持向量机、遗传算法等智能算法引入电弧炉炼钢,开发了一系列终点预报模型并在实际应用中取得了良好的应用效果。由于基于智能算法的“黑箱模型”过分依赖数据,缺乏生产工艺的指导,结合反应机理和智能算法的混合终点预报模型近年来逐渐被开发。可以预见,在电炉炼钢终点控制领域,更有效的监测技术和高可靠性智能模型的研发及两者的有机结合将成为研究的热点。
    3.3冶炼过程整体智能控制
    随着监测手段和计算机技术的发展,电弧炉炼钢智能化控制不再仅仅局限于某一环节的监测与控制,应从整体过程出发,将冶炼过程采集的信息与过程基本机理结合进行分析、决策及控制,追求电弧炉炼钢过程的整体最优化。
    SIEMENSVAI开发了SimentalEAFHeatopt整体控制方案(如图1),对电弧炉炼钢过程实时整体控制,极大地改善了能源利用率、生产效率和生产过程的安全性。该系统利用最新的检测技术和状态监测控制方案,对电弧炉炼钢过程进行最优化控制,能够确保最大的生产效率、最佳的能量转换率以及最小的生产成本。电弧炉炼钢过程的整体智能控制,依赖于各环节的智能化控制水平,其研究仍处于起步阶段。冶炼过程各监测手段和控制模型的不断优化,将促进电弧炉炼钢整体智能控制的进一步发展。

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