智能化电弧炉炼钢

　电弧炉技术发展中，只凭借操作者经验来控制电弧炉生产将限制电弧炉生产力提高和冶炼过程优化。通过数据信息交流和过程优化控制，促进了电弧炉装备技术的进一步发展。

　　1 电弧炉钢水温度终点预报模型

　　电炉炼钢系统是一个复杂的非线性系统，精确建模比较难。由于神经网络具有很强的学习能力和非线性逼近能力，有一些学者研究用神经网络预报冶炼终点钢水温度，但是由于神经网络存在过学习、局部极小点、结构和类型设计依赖于专家经验等固有缺陷，这在一定程度上限制了其在电炉温度预报中的应用。近年来，研究者开发了基于支持向量机(SVM)的电炉温度预报模型和人工神经网络技术、遗传算法结合的电炉温度预报模型。

　　2 电弧炉漏水监控模型

　　电弧炉过多水分进入引起爆炸，致使生产中断、设备损坏、甚至人员伤亡。因此对电弧炉中水分的监控十分重要。传统对电弧炉漏水的监控主要靠人为观察。

　　3 iEAI~动态控制技术

　　意大利德兴公司注册的lEAF型智能电弧炉动态控制系统，这是一种革新的自动化系统，它实现连续、即时过程测量和在线动态过程控制。iEAF智能控制系统将电弧炉控制和它的辅助机械控制和自动化综合在一起。根据炉子上不同传感器提供的反馈信号(如电流、电压、烟气的温度和压力信号等)，以及控制参数(氧一燃烧嘴的氧气和天然气流量、碳粉喷射量等)和电极调节器工作状态等管理和控制冶炼过程。集成控制电能和化学能的输入。从控制过程的观点看，iEAF控制系统包括系统硬件和辅助工具、数学模型(包括气相、液相和固相模型)和最优化模型(电能最佳化、二次燃烧最佳化等)3个层次。

　　4 电弧炉冶炼过程控制成本优化系统

　　传统的电弧炉冶炼操作中，电弧炉技术指标受操作者熟练程度影响。现代计算机技术的发展，使利用计算机的记忆和计算功能优化电弧炉操作成为可能。北京科技大学研发的电弧炉冶炼过程控制成本优化系统通过对电弧炉冶炼工艺历史数据的记录，建立数据库；根据成本、能耗最低或冶炼时间最短原则，选择与当前冶炼炉次炉料结构、冶炼环境等相近的最优历史数据，然后根据最优炉次的冶炼工艺进行冶炼，以达到最优的冶炼效果。该系统由北京科技大学开发已经在国内外电炉试运行。

　　5 结论与展望

　　随着能源和环境问题越来越受到重视，有较低碳排放的电炉炼钢生产将不断发展，这将对电炉工作者提出更高的要求。今后电炉炼钢装备技术主要是朝着信息化及智能化发展。与终点控制相关的电弧炉炉气在线分析系统、能源输入数据分析及集成节能优化控制将成为今后电炉装备技术发展的趋势。