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。

　　静态模型是基于热平衡及物料平衡的理论计算，或以前炉次数据的统计分析结果来建立一些模型，并经由模型来获得一套静态的冶炼进程曲线。实际冶炼过程总是处于不断的变化中，特别是当代先进电弧炉在能量输入、主原料结构等方面均更趋于复杂化，但又对节能降耗、准确判定冶炼终点等提出更高的要求，因此静态模型显然是难以胜任的。动态模型是基于简单的反馈控制而建立的模型。过程动态控制系统包括冶金数据库、专家系统、智能化控制模型等，对冶炼全进程进行预报和优化。

　　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。

 

　　由于在炉料熔化期，电气制度极不平衡，时常有冲击电流及短路现象发生。在这种情况下，如果采取手动调节，则操作者难以胜任；此外，如果一并考虑电极数目（三相炉内有三根电极）和大型炉子的电极重量等问题，则手动调节更加困难。因此，电弧炉必须配备电极升降自动调节器。

　　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。

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