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电弧炉智能化供电提高了电弧炉供电的智能化水

发布时间:2019-08-18 21:35人气:

    电弧炉智能化供电
    供电操作是电弧炉炼钢过程的主要环节之一,同时,优化供电的关键在于电极的自动调节。为改善电极调节的响应速度和控制精度,确保电弧炉三相电流的平衡及电极连续稳定的调节,需要不断改进电弧炉电极调节系统,从而实现节能降耗、提高产量和质量的目标。自动判定废钢熔清技术的开发,进一步提高了电弧炉供电的智能化水平。
    1.1电极智能调节
    目前,国内外大部分关于电弧炉电极调节自适应控制的研究主要是将电弧炉主电路作为线性系统进行辨识和控制,然后采用线性系统的自适应方法进行研究。分段线性化自适应控制的方法便是其中的一种,分段线性化自适应控制策略是将电弧炉电极调节系统,由对非线性系统的控制转变成对分段线性化系统的控制,解决了三相电弧炉系统的自适应控制问题。
    随着智能控制原理的快速发展,研究人员广泛应用智能控制算法,控制电弧炉电极的调节。针对电弧炉冶炼两个时期的复杂非线性、时变性等特征,研究人员分别采用神经网络和模糊控制与传统PID相结合的控制方法,使冶炼的各时期都能达到满意的控制效果。美国北极星钢公司利用智能控制算法,改善了80t电弧炉的电极控制系统,使得生产率提高了10%-20%,电极消耗降低了0.4-0.6kg/t,电能消耗减少18-20kWh/t。国内舞阳钢铁公司100t电弧炉电极系统采用恒阻抗神经网络调节后,每炉供电时间缩短8min,电能消耗减少了60kWh/t。
    1.2自动判定废钢熔清技术
    现代电弧炉炼钢一般按照预先设定的通电图表进行电力调整,冶炼过程须多次(如3次)装入废钢。然而因装入废钢的性状(如尺寸、体积、重量、形状等)和熔化状况经常变化,按照预设通电图表操作,并不能取得最佳供电熔化效果。特别在废钢追加时期和由熔化转向升温的熔清时期,多由操作人员根据经验操作。因此,熔清期判断不准确,都会增加冶炼时间,降低生产效率。废钢在电弧炉内熔化状态的准确把握,对炼钢操作会产生较大影响。在此背景下,日本大同特钢公司开发了电弧炉自动判定废钢熔化的E-adjust系统。主要利用电弧炉冶炼过程中发生的高次谐波电流(或高次谐波电压)和电弧炉发声两个要素,判定炉内废钢熔化状态,进而进行自动化控制。大同特钢收集了大量E-adjust实际生产数据,并与传统人工判断化清的生产模式作对比,操作参数对比结果表明,电弧炉平均电耗降低了7.1kWh/炉,操作时间减少了0.4min,引入E-adjust系统后,因操作稳定而节省了电能,并提高了电弧炉生产效率。
    近年来,基于自适应技术、神经网络和模糊控制的电极自动调节模型逐渐引入国内电弧炉控制系统,实际生产效果显著。由于国内电弧炉炼钢广泛采用铁水热装技术,自动判定废钢熔清技术须进一步完善,以适应不同废钢比的电弧炉炼钢过程,提高其可靠性。

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