[01509149]炼钢电弧炉智能电极调节器

一、项目简介：电极调节是电炉炼钢自动控制系统中最重要的一环，快速且准确的电极调节是缩短冶炼周期、节约电能、降低电极消耗的关键。由于在冶炼过程中随机干扰严重(经常塌料)、系统参数时变(主要指电弧放大系数)、且三相电极调节系统相互耦合，因此电炉炼钢系统是一个十分复杂的工业大系统，对于这样一个系统，单纯用传统的控制方法很难得到满意的控制效果，必须采用智能控制技术。该文研制的电极调节器为具有前馈控制的预测自适应电极调节器。该调节器能根据废钢的构成和钢种的变化，随时修正最佳供电曲线；能快速准确地按照最佳供电曲线自动调节输入炉内的电弧功率。具体有以下特点：1.为了尽可能减小三相电极间的相互影响，采用“恒阻抗控制”策略。同时考虑三相功率平衡。2.虽然采用恒阻抗控制策略可以减小三相电极间的相互影响，但并不能完全消除。为了减少不必要的电极调节，采用反馈加前馈的控制结构。3.反馈回路采用预测自适应控制算法(这里自适应主要用来解决系统参数未知、电弧放大系数时变及随机扰动等问题)计算控制信号。4.前馈回路用来计算其它两相电流变化时，本相控制应附加的补偿信号。5.电极调节系统能够顺利点弧，迅速消除电弧短路现象而不拉断电弧，如电极端部触及不导电炉料，电极能自动提起并重新下降，若连续三次都遇到不导电炉料，则电极自动升到上限，同时报警提醒操作人员处理。6.具有在线故障诊断功能，并能将故障在计算机画面上实时地显示出来，指导操作人员处理。二、主要技术指标：采样控制周期：20ms；超调量：4%；振荡次数：1；稳态误差：2%；三、应用范围及市场分析：该调节器适合所有吨位的交流炼钢电弧炉和精炼炉。据不完全统计，中国有各种吨位的电弧炉1700多座，且大多数电弧炉的控制水平比较落后，而直接从国外引进价格十分昂贵，因此有广泛的推广应用前景。四、经济效益分析：电弧炉智能电极调节器可使冶炼周期缩短5分钟以上，吨钢电耗降低10度以上。电极消耗降低0.2公斤以上。五、生产规模：制造周期1个月，调试时间10天。六、项目完成情况：电弧炉智能电极调节器已成功地应用于20多台电弧炉或精炼炉，运行结果令人满意。七、项目投资：与电极调节部分有关的操作台、控制柜及可变程控制器共计人民币10万元。八、所需条件：原控制系统已配备电弧电压互感器、电弧电流互感器；电极驱动系统为液压系统，控制阀为比例阀或电液伺服阀。九、合作方式：甲方提供原系统控制原理突击接线原理图，乙方负责方案设计、编程及培训，甲方配合乙方进行安装、调试。十、技术价格：方案设计、编程、安装、调试及培训共计人民币10万元。