直流電弧爐優(yōu)化控制模型的研究及應(yīng)用(二)

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1.3 功率優(yōu)化設(shè)定模型
    功率優(yōu)化設(shè)定模型可歸結(jié)為態(tài)地選擇合理的決策變量(弧壓和弧流),在滿(mǎn)足一定約束條件下,使得輸入至EAF內(nèi)的功率滿(mǎn)足工藝要求。
    對(duì)于直流電弧言,弧流由晶閘管的觸發(fā)角控制,其控制靈敏度很高,響應(yīng)快;而弧壓(或弧長(zhǎng))是由電極升降系統(tǒng)控制的,其控制靈敏度低,響應(yīng)慢。也就是說(shuō),弧流與弧壓是分別進(jìn)行控制的,且各自可調(diào)整的范圍寬,不像交流電弧爐,其弧流與弧壓的調(diào)節(jié)是相互制約的,即存在所謂的功率圓的限制。
    2 應(yīng)用結(jié)果簡(jiǎn)要分析
    通過(guò)對(duì)優(yōu)化控制模型的在線調(diào)試,收集模型投入前后的系統(tǒng)數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)分析處理,對(duì)模型投運(yùn)實(shí)際效果做了對(duì)比與分析。
    2.1 弧流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比與分析
    2.2 功率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比與分析
    該模型可依據(jù)不同的冶煉階段及不同的冶煉特性動(dòng)態(tài)設(shè)定弧流和弧壓,提高電能輸入的較率及提高熱效率,從而達(dá)到減少電能消耗、縮短通電時(shí)間等目的。由于影響功率設(shè)定的因素非常多,而且其中一些重要的因素很難進(jìn)行定量化,因此功率優(yōu)化模型的效果不如弧流控制優(yōu)化模型的效果大。功率優(yōu)化模型應(yīng)綜合考慮以下因素:(1)視在功率小于變壓器許用容量;(2)工作弧流不超過(guò)變壓器的許用弧流;(3)電弧弧長(zhǎng)控制;(4)較高的用電效率和熱效率;(5)冶煉鋼種;(6)泡沫渣、吹氧強(qiáng)度;(7)耐材指數(shù);(8)冶煉工藝和生產(chǎn)節(jié)奏對(duì)出鋼溫度和冶煉時(shí)間的要求等等。
    結(jié)論
    優(yōu)化控制模型調(diào)試工作在寶鋼煉鋼廠電爐車(chē)間進(jìn)行,于2003年8月21日,9月8日及9月22日分別投入弧壓控制(電極升降控制)優(yōu)化模型、弧流控制優(yōu)化模型及弧功率設(shè)定優(yōu)化模型。通過(guò)對(duì)直流電弧爐優(yōu)化控制模型的研究開(kāi)發(fā)以及在寶鋼150 t超高功率電弧爐上的實(shí)際應(yīng)用,取得了以下幾點(diǎn)成果:(1)直流電弧爐優(yōu)化控制模型的自主研發(fā)取得重要進(jìn)展,并成功投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用;(2)實(shí)際應(yīng)用中,弧流穩(wěn)定性提高了30%左右,弧壓穩(wěn)定性提高了10%左右;(3)模型投入后節(jié)約電能4 kWh/t,縮短通電時(shí)間2.6min;(4)為優(yōu)化控制模型的進(jìn)一步研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),向?qū)崿F(xiàn)電弧爐全自動(dòng)煉鋼邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。