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电弧炉连续装料控制技术

更新时间:2018-04-17 关注:3700


  DRI和HBI连续装料经验证明,达涅利自动化公司提出的电弧炉过程控制系统新概念已经取得良好效果。

  由于可对整个熔炼过程———从电弧炉准备一直到出钢实现连续监视,控制系统可对不同的炉料实现连续装料管理,其中包括:DRI直接还原铁热料和冷料,HBI炉料,甚至是两种炉料同时装炉。控制系统可将装料过程分为几个步骤,使之能够逐步实现中间过程目标。

  在使用电弧炉的装料步骤中,还可以进一步细分不同的阶段。每个阶段分别代表过程的一个基本单元。由整个冶炼过程可划分为下列阶段:电弧炉准备、批料熔化、DRI直接还原铁连续装料、精炼、出钢。

  过程控制系统与基础自动化系统不断相互配合,以获得实时工艺数据,并报告参数设定值(固定值和计算值),其内容包括功率输入、连续装料和所有其它的设备情况(模块、烧嘴、氧枪……)。

  每个阶段的终点控制是通过根据下列工艺参数建立的有关规则实现的:能量(电能、熔池热函);时间(给电时间);电极位置(相对于起弧点)。

  DRI直接还原铁装料量是变化的,以使熔池保持在预定温度范围内。然后再逐渐增加熔池温度,使之达到所要求的出钢过热度。

  在连续装料结束时,开始进入精炼阶段。在精炼过程中,将对熔池温度这一关键参数进行连续监视,一直到出钢为止。

  目标熔池热函是根据所装炉料的重量和类型确定的。目前的热函估计是根据能量平衡模型作出的。该模型可每隔一段时间计算一次所输入的能量(电能和或化学能)和各种能量损失(热辐射、烟气带走的热量、电能损失)之差。根据当前熔池热状态,过程控制系统可预测它的理论平均温度。特别是,连续装料量的不断重复计算,是建立在将这些计算结果外推后,作为对此后几分种内的钢水进行重复迭代预测的基础上。

  这种新的电弧炉过程控制方法具有下列显著的特点和优点:可提高过程控制精度,通过将能量输入与装入的炉料联系起来,可降低吨钢能耗,而不会影响钢水质量;能量平衡模型能够自动优化恢复各种断电的延迟;能够预测熔池将来的热状态,从而优化对连续装料量的控制;能够预测出钢时间,从而优化出钢过程管理,使之与后续精炼设备保持同步;减小实际出钢温度与目标温度这间的差异,钢包精炼工艺。

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