真空電弧爐的智能化供電技術科普

時間：2020-01-05

　真空電弧爐的智能化供電技術科普
　　供電操作是真空電弧爐煉鋼過程的重要環(huán)節(jié)之一，同時，優(yōu)化供電的關鍵在于電極的自動調節(jié)。為改善電極調節(jié)的響應速度和控制精度，確保電弧爐三相電流的平衡及電極連續(xù)穩(wěn)定的調節(jié)，需要不斷改進電弧爐電極調節(jié)系統，從而實現節(jié)能降耗、提高產量和質量的目標。
　　·電極的智能調節(jié)
　　目前國內外大部分關于真空電弧爐電極調節(jié)自適應控制的研究主要是將電弧爐主電路作為線性系統進行辨識和控制，然后采用線性系統的自適應方法進行研究。分段線性化自適應控制的方法便是其中的一種，分段線性化自適應控制策略是將電弧爐電極調節(jié)系統，由對非線性系統的控制轉變成對分段線性化系統的控制，解決了三相電弧爐系統的自適應控制問題。
　　隨著智能控制原理的快速發(fā)展，研究人員廣泛應用智能控制算法，控制電弧爐電極的調節(jié)。針對電弧爐冶煉兩個時期的復雜非線性、時變性等特征，研究人員分別采用神經網絡和模糊控制與傳統PID相結合的控制方法，使冶煉的各時期都能達到滿意的控制效果。
　　·自動判定廢鋼熔清技術
　　現代真空電弧爐煉鋼一般按照預先設定的通電圖表進行電力調整，冶煉過程須多次裝入廢鋼。然而因裝入廢鋼的性狀（如尺寸、體積、重量、形狀等）和熔化狀況經常變化，按照預設通電圖表操作，并不能**較佳供電熔化效果。特別在廢鋼追加時期和由熔化轉向升溫的熔清時期，多由操作人員根據經驗操作。因此，熔清期判斷不準確，都會增加冶煉時間，降低生產效率。廢鋼在電弧爐內熔化狀態(tài)的準確把握，對煉鋼操作會產生較大影響。此背景下，國外公司開發(fā)了電弧爐自動判定廢鋼熔化系統。主要利用電弧爐冶煉過程中發(fā)生的高次諧波電流（或高次諧波電壓）和電弧爐發(fā)聲兩個要素，判定爐內廢鋼熔化狀態(tài)，進而進行自動化控制。此系統的應用因操作穩(wěn)定而節(jié)省了電能，并提高了電弧爐生產效率。
　　基于自適應技術、神經網絡和模糊控制的電極自動調節(jié)模型逐漸引入國內電弧爐控制系統，實際生產效果顯著。由于國內電弧爐煉鋼廣泛采用鐵水熱裝技術，自動判定廢鋼熔清技術須進一步完善，以適應不同廢鋼比的電弧爐煉鋼過程，提高其可靠性。

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