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武汉电炉自动炼钢生产控制模型

时间: 2018-12-11 15:52:29来源: 武汉市江南电炉有限公司

武汉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。

  当电炉在工作过程中,特别是在炉料培化期,电弧放电间隙经常变化,离开正常工作状态的各种俯差(从电极同金属短路直至断弧的偏差)不断地发生。电弧放电长度的变化必然导致输入功率的变化,从而破坏了工艺规范。因此,对电弧炉工作的根本要求是在最佳用电规范下保持规定的电弧长度。

  欲保持电弧长度不变,可借助于连续调节每一电极下弧隙长度的方法来达到。也就是说,调节电弧炉功率的最普遍方法是采取通过移动电极位置来改变电弧长度的方法。

  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。

  当电流小于额定值时,输入炉内的电能减少,熔化时间拖长,电能及电极消耗量均增大;而当电流非常大时,即使是数秒钟也能使线路损耗大大增加,导致输入炉内电能减少及设备的各项指标降低。此时,电弧长度非常短,特别是当电极与赤热或液态金属接触时,实际上会产生使金属遭受增碳的危险,这种现象在冶炼各种合金时是不允许发生的。可见,在电弧炉内维持最佳的用电规范是一项特别艰巨的任务,熔炼出的钢材质量及设备利用率的高低均与此有关。

  每相电极都配有单独的自动调节器。调节器的主要部分包括控制电极升降的原动机以及调节器本体。调节器是一种对电炉内电气制度变化非常敏感的仪器,它根据炉子电气信号控制电极升降。

武汉市江南电炉有限公司成立于1991年。注册资金1800万元。年销售额8000多万元。公司占地面积12亩,厂房建筑面积8000平方米。是一家集科工贸为一体的生产贸易型企业。公司董事长曹作栋系武汉市劳动模范、高级工程师、享受国家津贴专家。从事电炉设计四十余年,撰写论文十几篇。亲自主持非标电炉设计、制造,生产线近百条,其中“真空离子渗碳淬火多用炉”为国家38项重点科技项目,获部级科技1等奖。“硅钢片井式退火发兰炉” 获市科技进步二等奖。“卧式辉光离子氮化炉”、“离子渗药仪”获发明奖2项,专利多项。

公司始终遵循“做好自己的事,与巨人同行”的经营战略思想。紧紧围绕“硅钢”这条主线,以设计、生产、制造硅钢热处理炉为主,为钢铁企业和家电企业生产、研发高性能、高能效的硅钢热处理炉。

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公司主要加工设备:除必备的生产制造检测设备外,另具有氩弧焊,铣边机,等离子割、激光割,各种专用工装模具,专用机床等,制造手段齐全。

公司现有人力资源配置:本公司是一个集产品研发、生产、销售为一体的科技企业。公司严格按照“公司法”进行经营和管理,订立了一整套现代企业管理制度,建立了科学的企业管理模式,同时,公司拥有优秀的管理、研发、生产和市场销售人才。

公司员工总数60人,大学本科学历者超过40%,管理人员4名,占员工总数的6.6%,研发人员18人,占员工总数的30%,生产人员30人,占员工总数的50%,营销人员8名,占员工总数的13.4%。中层以上管理人员全部具有本科以上学历,公司拥有一支高素质、专业互补的管理队伍,拥有一批从事电炉设备研发、设计、制造、生产、销售的专业技术人员和管理经验丰富的管理人员,具有较强的管理人才优势。

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