基于电气特性-物理参数耦合的交流电弧炉模型

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上,构建电弧的电气特性模型;其次,根据弧柱磁压缩力平衡方程和瞬时能量平衡方程分别构建电弧的压强、温度等物理参数模型,推导得到电弧内部的电气特性与物理参数之间的耦合机理,得到两者的耦合模型;然后,基于电弧炉变压器二次侧额定电流和最大电弧温度之间的关系,利用麻雀搜索算法对电弧温度曲线进行辨识,确定物理模型的各个参数;最后,依据50 t、55 t炼钢交流电弧炉的现场实测数据,在Matlab/Simulink平台上搭建模型并验证模型的正确性。仿真结果表明,所提模型更符合交流电弧炉实际运行过程中的物理本质,能更精确地反映其谐波、电压波动特性。

大型炼钢电弧炉对电网及自身的影响和抑制方案

详细分析了现代大型炼钢电弧炉对电网不利影响的4个方面:即电压波动、电压畸变、负序电压与电流、功率因数低,并结合实际从量的概念上认识其对自身在增加损耗、继电保护误动、增加网损、降低生产效益等方面的影响;介绍了抑制电弧炉的常规有效措施,得出了合理的结论。

现代交流电弧炉电气运行合理化的研究

研究以非线性工作电抗模型为基础，给出了一套计算电气参量的程序和方法，并将之无量纲化。研究讨论了交流电弧炉的功率特性，利用制定电气运行圆图和工作点总表的方法，给出了确定交流电弧炉电气运行许用范围和合理工作点的途径，并给出了制定合理供电曲线的一般步骤和准则。

国外电弧炉烟尘处理技术现状及发展

综合介绍了国外电弧炉烟尘处理的主要工艺———威尔兹、转底炉直接还原、ZINCEX、EZINEX及MRT(HST)工艺的发展现状。经综合评价后指出 :采用先火法后湿法的联合工艺 ,可以一次回收电弧炉烟尘中全部的铁与锌等有价金属 ,并得到优质高纯的产品 。

用于电压波动研究的电弧炉的模型和仿真

建立了电弧炉改进的三相非线性时变电弧阻抗模型。它是在电弧电压-电流随机特性的基础上，根据实际电弧炉负荷条件建立的。仿真结果表明，本文所提出的模型适用于电弧炉供电系统的电压波动的研究，可以代替传统的线性电弧电压模型。本文用MATLAB软件实现了电弧炉模型的仿真，给出了电弧电压与电流波形，供电系统中的主要母线的电压波形图。

电弧炉炼钢集束射流氧枪的射流特征

对电弧炉炼钢用集束射流氧枪的射流特性进行了冷态和热态试验。 5 0tUHPEAF的工业试验表明 ,使用集束射流氧枪可降低电耗 2 0kWh t,降低氧耗 15 % ,提高生产作业率 5 % ,降低吨钢成本

高阻抗电弧炉的优异电特性

由电弧炉电参数的分析表明，高阻抗电弧炉具有降低电极电流、稳定电弧燃烧，减少对电网的干扰的优点。高阻抗电弧炉与常规电弧炉的电耗和电极消耗定量比较表明，高阻抗电弧炉可以降低电耗和电极消耗而获得明显的经济效益。最后提出我国发展高阻抗电弧炉的看法。

基于能量平衡的电弧炉模型的仿真与参数辨识

为了研究电弧炉对电力系统的谐波影响,针对基于能量平衡关系的电弧炉(EAF)模型,利用粒子群算法(PSO)对仿真模型中的参数进行了辨识,得到的电压波形与实际波形吻合较好;在此基础上,在Matlab/Simulink中对该模型进行了仿真,将得到的仿真结果与实测谐波含量进行了对比,对比分析结果证明了该模型的合理性。研究结果表明,该建模方法能够较准确地反映电弧炉对电网的谐波影响,同时提出的参数辨识方法能够找到该模型参数合理的适应值,进而重现和预测电弧炉的负荷特性。

基于最近邻聚类支持向量机辨识的的电弧炉电极逆控制

基于核函数的支持向量机(support-vector-machines,SVM)与三层神经网络等价关系,构造基于SVM的多变量阶时延逆系统实现对原系统的伪线性化解耦,提出最近邻聚类的SVM模型辨识算法,设计了一种带前馈的参数自适应PD调节器和SVM逆控制相结合的控制策略.通过对典型的MIMO离散非线性可逆系统和电弧炉电极系统的仿真研究,表明该控制策略对于数学模型未知的不确定系统,只需要一定量的输入输出数据作为样本学习,就可实现对系统逆模型的高精度逼近,控制系统具有良好的动态响应和跟踪精度.当模型严重不确定、参数摄动、有外界干扰时,系统具有很好的抗干扰能力和鲁棒性.

提高同侧出钢钢包自开率的研究

通过对钢包自开的原理进行理论分析,显示钢水冻结层和渗透层厚度是影响钢包自开率的主要因素。结合工厂实际情况,采用硅铬质引流砂,研究了影响同侧放钢时钢包自开率的主要因素:放钢时出钢口与钢包水口的位置关系、引流砂中的钠长石及石墨含量等。通过将出钢口左侧偏离中心角6°,引流砂中的石墨外加量调至2%,钠长石外加量调至0.75%～1%,钢包自开率能稳定在95%左右。

氮含量和微量钛对20CrMnB钢淬透性的影响

本文研究了与电弧炉、平炉、转炉钢中氮含量相当的氮含量和微量钛对20CrMnB钢淬透性的影响。结果表明,随着钢中氮含量增加,其淬透性降低。用因子C_β=3.43N-Ti来表达氮和钛对20CrMnB钢淬透性的综合影响。提出对于平炉、转炉冶炼的低氮20CrMnB钢,可用钛固定钢中氮;而对于电弧炉冶炼的高氮钢,宜采用铝和钛同时加入工艺。

LF炉电热特性及供电制度

针对梅钢150tLF炉设备、工艺等对该炉现行供电制度进行了分析。结合150tLF炉电气、热工参数绘制出“电热特性曲线”,提出以连铸为中心的合理供电制度方案,最大限度地发挥设备能力,在降低电耗、电极消耗的同时,降低车间炼钢成本,优化炼钢工艺流程。

直流电弧炉电弧速度场和温度场的数值计算

为了揭示直流电弧炉内电弧等离子体的流动及传热规律,为直流电弧炉的设计和最佳工艺操作提供理论依据,采用涡量 流函数法和k ε双方程湍流模型对I=2160A、I=50kA、I=100kA下不同电弧长度的直流电弧等离子体的速度场和温度场进行了数值计算,并与I=2160A条件下实验测定的速度场和温度场进行了比较。结果表明,计算结果与实验测定结果基本吻合。另外,还计算了50kA电弧等离子体的热平衡及不同电流强度、不同电弧长度下电弧对钢水的冲击力。计算结果表明,电弧等离子体主要以对流换热方式将能量传给钢水和四周环境,因此在熔化期应采用大电流长电弧操作;在熔池平稳期,应采用泡沫渣下大电流长电弧操作。

电弧炉炉壁氧枪的搅拌特性研究

通过对 1∶ 10的偏心底出钢电弧炉进行水模型实验 ,探讨了电弧炉炉壁氧枪的流量、布置、垂直角和水平角各个因素对混匀时间的影响 ,确定了炉壁氧枪因素的最佳取值后对流场进行了研究。说明炉壁氧枪对电弧炉熔池搅拌有良好的辅助效果。

STATCOM在电弧炉电能质量治理上的应用

电弧炉是非常典型的非线性负载,对电网电能质量影响严重。针对江苏永钢集团110 t电弧炉的电能质量问题,设计了角接式STATCOM+FC的综合补偿装置,实现了无功补偿、负序电流补偿和谐波补偿为一体的综合补偿功能。现场运行结果表明,不仅全面解决电弧炉电能质量问题,同时给企业节能降耗,具有很好的发展前景。

直流电弧炉偏弧和控弧的计算机仿真

根据电弧弧柱在微元电流相互作用下的受力以及空间载流导线在电弧区所造成电磁力动态平衡的原理，建立了研究直流电弧电磁偏弧，多底电极分电流控弧和顶电极倾动控弧的数学模型，并通过计算机仿真实验对载流导线的电磁影响和一些纠正和控制偏弧的方法进行了考察和研究。

超高功率电弧炉变压器容量及技术参数的确定

除电弧炉容量外 ,原料、辅助能源、冶炼品种、冶炼工艺和生产流程等生产状况均影响电弧炉变压器额定容量的确定。经分析得出以废钢为原料的超高功率电弧炉变压器额定容量Pn kVA与吨钢电耗W、变压器功率利用率C2 、总通电时间ton、出钢量G之间的关系式为 :Pn =(W·G·6 0 ) (ton·cosφ·C2 ) ,同时给出了二次电压的确定方法。结合高阻抗技术 。

大型康斯迪电弧炉预热系统的革新和留钢操作的重要性

介绍了留钢操作的重要性,它是康斯迪电弧炉技术的根本,并给出了康斯迪电弧炉的技术特点。

电弧炉引起电压波动的估算与仿真

根据电弧炉引起电压波动的主要原因提出估算电压波动的公式,并建立用于电压波动研究的电弧炉模型。根据某炼钢厂的供电系统及电弧炉的技术参数,对电弧炉所引起的电压波动进行估算和仿真,结果表明通过估算或仿真均可得到较准确的电压波动值。从而,为下一步提出抑制电压波动措施,进行电能质量改善提供研究基础。

中国大型电弧炉发展概况

介绍了中国近１０年大型电弧炉的建设概况，重点介绍直流电弧炉、新型废钢预热电弧炉以及氧燃烧嘴。