西安電弧爐近年煉鋼智能化技術(shù)的發(fā)展怎么樣？你知道嗎？今天西安南化機(jī)械制造有限公司小編來為您詳細(xì)講解：
縱觀近年來電弧爐煉鋼技術(shù)的進(jìn)展，可以發(fā)現(xiàn)，電弧爐煉鋼在原有高效節(jié)能冶煉技術(shù)的基礎(chǔ)上，以智能化煉鋼和節(jié)能環(huán)保為中心，在超高功率供電、強(qiáng)化供能、智能化控制、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保等方面取得了長足的進(jìn)步，特別是在智能化控制領(lǐng)域開發(fā)了一系列先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)和控制模型，大大提高了電弧爐煉鋼過程的自動(dòng)化水平，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。
本文是基于電弧爐煉鋼各環(huán)節(jié)智能冶煉技術(shù)，介紹并分析了近年來電弧爐智能化煉鋼技術(shù)的發(fā)展情況。
1電弧爐智能化供電
供電操作是電弧爐煉鋼過程主要的環(huán)節(jié)之一，同時(shí)，優(yōu)化供電的關(guān)鍵在于電極的自動(dòng)調(diào)節(jié)。自動(dòng)判定廢鋼熔清技術(shù)的開發(fā)進(jìn)一步提高了電弧爐供電的智能化水平。
1.1電極智能調(diào)節(jié)
隨著智能控制原理的快速發(fā)展，研究人員廣泛應(yīng)用智能控制算法控制電弧爐電極的調(diào)節(jié)，針對電弧爐冶煉兩個(gè)時(shí)期的復(fù)雜非線性、時(shí)變性等特征，分別采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制與傳統(tǒng)PID相結(jié)合的控制方法，使冶煉的各時(shí)期都能達(dá)到滿意的控制效果。美國NorthStar鋼廠利用智能控制算法改善80t電弧爐的電極控制系統(tǒng)，使得生產(chǎn)率提高10%～20%，電極消耗降低0.4～0.6kg/t，電能消耗減少18～20kW?h/t。國內(nèi)舞陽鋼鐵公司100t電弧爐電極系統(tǒng)采用恒阻抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)后，每爐供電時(shí)間縮短8min，電能消耗減少60kW?h/t。
1.2自動(dòng)判定廢鋼熔清技術(shù)
現(xiàn)代電弧爐煉鋼一般按照預(yù)先設(shè)定的通電圖表進(jìn)行電力調(diào)整，冶煉過程須多次裝入廢鋼，當(dāng)熔清期判斷不準(zhǔn)確，就會(huì)增加冶煉時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。
此背景下，DaidoSteel開發(fā)了電弧爐自動(dòng)判定廢鋼熔化的E-adjust系統(tǒng)，主要是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(gè)要素判定爐內(nèi)廢鋼熔化狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行自動(dòng)化控制。DaidoSteel收集大量E-adjust實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并與傳統(tǒng)人工判斷熔清的生產(chǎn)模式作對比，發(fā)現(xiàn)引入E-adjust系統(tǒng)后因操作穩(wěn)定而消除了用電的無效化，節(jié)省了電能并提高了電弧爐的生產(chǎn)效率。
2電弧爐煉鋼爐況實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)
2.1測溫取樣新技術(shù)
電弧爐煉鋼過程中鋼液的溫度測量和取樣一直是制約電弧爐電能消耗和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，針對該問題，一系列自動(dòng)化測溫取樣新技術(shù)得以開發(fā)并推廣應(yīng)用。
2.1.1自動(dòng)測溫取樣
SIEMENSVAI公司設(shè)計(jì)的SimetalLiquiRob自動(dòng)測溫取樣機(jī)器人，具有6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)更換取樣器和測溫探頭、檢測無效測溫探頭等功能，可通過人機(jī)界面全自動(dòng)控制，既改善了工作環(huán)境，又提高了測溫取樣的精度。
美國PTI公司開發(fā)的PTITempBoxTM自動(dòng)測溫取樣系統(tǒng)穿過爐壁進(jìn)入熔池測溫取樣，且不受系統(tǒng)供電的限制，冶煉過程中爐門能夠保持閉合，增加了爐膛內(nèi)泡沫渣的停留時(shí)間和厚度，改善了爐內(nèi)傳熱效率，降低了冶煉過程的能量消耗。
2.1.2非接觸式連續(xù)測溫
電弧爐煉鋼要求必須在任何規(guī)定的時(shí)間準(zhǔn)確掌握溫度——不僅是熔池表面溫度，而且包括熔池內(nèi)部溫度。傳統(tǒng)電弧爐煉鋼采用人工測溫的方式，一直以來難以實(shí)現(xiàn)對鋼液溫度的連續(xù)性監(jiān)測。
SIEMENSVAI開發(fā)了一套創(chuàng)新型方案——基于組合式超音速噴槍的非接觸式連續(xù)鋼液溫度測量系統(tǒng)SimetalRCBTemp。區(qū)別于傳統(tǒng)的測溫方法，SimetalRCBTemp能夠在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地測出鋼液溫度，準(zhǔn)確地確定出鋼時(shí)間，使電弧爐煉鋼過程的通電時(shí)間和斷電時(shí)間均為最佳，大大提高了電弧爐煉鋼的生產(chǎn)能力。但該系統(tǒng)測溫的可靠性和使用壽命須進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。
2.2泡沫渣監(jiān)測控制技術(shù)
電弧爐煉鋼過程中造泡沫渣并保持是低消耗和高生產(chǎn)率電爐煉鋼的關(guān)鍵。
SIEMENS開發(fā)了SimeltFSM(FoamingSlagManager)泡沫渣監(jiān)控系統(tǒng)。針對泡沫渣的高度和分布對爐內(nèi)聲音傳播的影響，SimeltFSM能夠定性地測定爐內(nèi)泡沫渣的存在狀態(tài)，從而能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電力供應(yīng)和爐內(nèi)各區(qū)域炭粉的輸入，調(diào)節(jié)泡沫渣操作和穩(wěn)定電弧以改善電弧爐能量供應(yīng)，提高生產(chǎn)效率。
美國PTI公司開發(fā)的電弧爐爐門清掃和泡沫渣控制系統(tǒng)PTISwingDoorTM減少了外界空氣的進(jìn)入，提高了煉鋼過程的密封性，減少能源等額外消耗，提高電弧傳熱效率和能量利用效率。
