Arc deflection model and arc direction control for DC arc furnace

Based on the analysis of three-dimensional power conductor for DC arcfurnace, the electric arc deflection model was set up and the control system of the arc directionwas configured. According to the bus bar distribution at the bottom electrodes cooled by water, thearc direction control principle and its configuration were described. The simulation results showthat the control system can restrain the electric arc deflection and control the arc direction.

大容量直流电弧炉接入对电网谐波的影响分析

大容量直流电弧炉是高功率的非线性负荷,运行时会产生大量谐波,影响电网的电能质量。基于某钢铁集团130t直流电弧炉配电网架构及参数,建立了含治理装置的大容量直流电弧炉的动态仿真模型,分析了大容量直流电弧炉的谐波发射特性及其影响因素。通过现场实测和仿真结果,分析了大容量直流电弧炉接入电网后的谐波特性,验证了静止无功补偿器(SVC)的滤波效果,为直流电弧炉接入电网后的监督和治理提供了参考。

直流（DC）电弧炉技术的发展动态

大电流可控硅整流电源的发展和炉底电极这一难题的解决促使直流（ＤＣ）电弧炉的迅速发展，近几年大部分新建电弧炉为ＤＣ炉并将一些已有的交流（ＡＣ）电弧炉改成ＤＣ电弧冶炼。

直流电弧炉无功超短期滚动预测及控制

为提升直流电弧炉系统SVC装置动态补偿性能,提出了一种直流电弧炉无功超短期滚动预测及控制方法。首先,分析并揭示了直流电弧炉的控制原理及无功特性;其次,建立了直流电弧炉超短期无功滚动预测模型,基于AIC信息准则和历史冶炼数据实现了预测模型的定阶;然后,基于预测模型提出了直流电弧炉无功超短期滚动预测控制方法;最后,对预测及控制效果进行了仿真验证。与传统控制方法相比,采用预测控制算法后,瞬时闪变降低了31.16%。所提预测控制算法对直流电弧炉系统SVC装置的闪变抑制效果改善显著。

电弧炉采用直接还原铁炼钢工艺技术分析

分析了直接还原铁作为废钢替代品进行电弧炉炼钢的工艺技术特征,并阐明了影响冶炼电耗的主要因素。结果表明,熔池较大留钢量(≥40%)和诸如强化供氧、底吹和电磁搅拌的强化搅拌始终是促进熔化和缩短冶炼周期(可缩短8%~10%)的重要手段。直接还原铁比例超过30%宜采用连续加料,冶炼前期和中期加料速度一般等于熔化速度28~33 kg/min(供电功率1 MW),需匹配石灰和白云石以防渣线侵蚀,冶炼全程应喷碳使泡沫渣埋弧操作以保证供电效率。为降低冶炼电耗,应控制w[C]1%~4.5%、金属化率≥90%、w[SiO_(2)]≤6%、w[P]≤0.1%、w[S]≤0.04%,使用高C、高金属化率、低SiO_(2)、低P、低S和较高温度的热直接还原铁。采用直接还原铁竖炉和电弧炉相结合的紧凑短流程工艺是低碳节能和洁净化生产的重要方向。

直流电弧炉长弧泡沫渣技术

本文指出了直流电弧炉采用长弧泡沫渣技术的必要性及该技术的发展现状。总结了炉渣物理性质、化学成分、温度和气源等对炉渣泡沫化的影响。并介绍了电炉泡沫渣的操作工艺及实际应用效果，对宝钢三期１５０ｔＤＣ－ＵＨＰ电弧炉的泡沫渣工艺提出了看法。

一种新型DSTATCOM用于电弧炉柔性供电的研究

本文研究一种新型DSTATCOM应用于三相交流电弧炉的柔性供电方法。运用dq矢量变换法,检测冲击性电弧炉负荷的瞬时无功电流;采用电流直接控制法,使DSTATCOM产生无功补偿电流,以此抑制电网电压波动与闪变。应用PI控制使逆变器直流侧电容电压保持稳定,保证DSTATCOM良好的电流跟踪性能。以某钢厂炼钢电弧炉供电系统为背景,在MAT-LAB下对此柔性供电系统进行了仿真。结果表明此新型柔性供电方法能有效地抑制电弧炉引起的电网电压波动与闪变,实现柔性供电的目的。

超高功率直流电弧炉炼钢过程控制级的仿真研究

针对兰钢７０吨超高功率直流电弧炉炼钢过程计算机集散控制系统这一实际背景，侧重于对电弧炉过程级控制进行比较详细的研究，借助于所建立的仿真研究环境可以比较方便地对超高功率直流电弧炉炼钢过程级控制进行建模和控制方法的研究．为一些现代控制方法在实际生产过程中的应用提供了一定的依据和可行性条件．该仿真环境不仅对超高功率直流电弧炉炼钢过程级控制具有指导意义，而且对其他具有间歇生产过程的控制也有一定的参考价值．

直流电弧炉炉内电磁线圈的作用分析

运用电磁理论，分析了设置在炉内电磁线圈所产生磁场对电弧的作用力，并通过实验，得出线圈产生的磁场有抑制和减轻偏弧，散弧和弧软的作用．在磁场的作用下，直流电弧更加挺直、稳定。

一种新型整流电源在直流电弧炉上的应用——剖析法国CEGELEC用于直流电弧炉的新型整流电源

法国CEGELEC新近在新疆八一钢厂投产的70吨直流电弧炉采用了一种新型的整流电源，具有很好的研究和开发价值。这种系统是一种当今最新的控制技术且非常适合于中国电网条件差的情况。

直流电弧炉水冷炉壁温度曲线的神经网络辨识方法

阐述将改进的BP神经网络用于直流电弧炉水冷炉壁问题曲线的辨识。首先分析了偏弧偏向角和偏移量和水冷炉壁的温度的关系,然后通过辨识水冷炉壁的温度,根据公式确定偏弧的着弧点,计算出偏弧的偏向角和偏移量。该方法的应用为直流电弧炉偏弧控制打下坚实的基础。

基于大容量电力电子功率变换的交流电弧炉柔性供配电方案

交流电弧炉作为电力系统高载能负荷的代表广泛应用于钢铁行业。针对交流电弧炉传统供配电方案在系统侧电能质量治理效果与负载侧生产效益的局限性,文中介绍了一种新型柔性供配电方案:在匹配传统方案主体结构的基础上,将多绕组移相变压器与模块化电力电子功率单元串联引入供电回路,显著提升了负载侧量测与控制精度,且改变了并联补偿治理该类负荷引发电能质量问题的固有方法。详细介绍了电源装置各部分功能,并参考传统方案工作原理设计了功率单元的控制策略。依据某100 t交流电弧炉实际参数在PSCAD/EMTDC中建立了柔性供配电方案完整仿真模型,验证了新型方案的可行性与优势。

大容量交流电弧炉柔性供配电方案控制策略

合理化供配电技术是调控大容量交流电弧炉负载能量平衡的关键。含模块化电力电子功率单元的柔性供配电方案可显著减轻交流电弧炉运行对系统电能质量的影响,通过改进其多环节控制策略可以进一步提高交流电弧炉冶炼的性能并降低对系统的频率冲击。首先,该文提出功率单元逆变级采用电流控制模式取代电压控制模式与固有电极调节配合,提升控制系统带宽;其次,设计该方案针对多种运行工况的控制策略,增加其实际应用的灵活性与面向系统的友好性;再次,改进逆变级调制策略以抑制潜在的高频共模电流风险;最后,根据实际参数仿真验证了多种控制策略的有效性,可充分发挥所提方案电力电子主导的软硬件优势。

我国电弧炉炼钢技术发展现状及展望

介绍了国内电弧炉炼钢生产发展概况,总结了国内电炉炼钢应用的新技术。对国内现代电炉炼钢过程中存在的能耗和成本、电炉产品质量及环境污染问题进行了分析,提出了相应的对策。对国内电弧炉炼钢未来的发展方向进行了展望。

单电极直流电弧炉电热特性理论研究

运用电磁理论与流体静压力原理,导出了电弧自身的电磁向心压缩力以及电弧对熔池冲力的解析式。又运用辐射传热原理,导出了单电极电弧对熔池与炉衬辐射传热的解析式。解析式揭示出电弧自身电磁向心压缩力、电弧对熔池冲力,单电极电弧对熔池以及对炉衬辐射传热的规律。

单电极直流电弧炉热态模拟试验研究

在容量250 kg的单电极直流炼钢电弧试验炉上进行了热态模拟试验研究,探讨了伏安特性、功率、电效率以及耐火材料烧损指数等单电极直流电弧炉的电热特性。试验研究结果表明,单电极直流电弧炉具有不同于三相交流电弧炉的电热特性。

ABB型UHP直流电弧炉渣线镁炭砖的研制及使用

介绍了我国首台ABB型超高功率直流电弧炉渣线镁炭砖的材质设计、工艺路线和使用情况。提出了应根据不同使用工况条件和成本进行合理的材质设计，方能达到理想的使用效果。

直流电弧炉的传热

从直流电弧的特征出发,分析了直流电弧炉的传热及改善直流电弧炉传热的途径。

偏心炉底电弧炉组合出钢口砖的研制及应用

以优质电炉镁砂、天然鳞片状石墨、电熔镁铝尖晶石为原料制成的ＥＢＴ砖，在９２ｔ越高功率电炉和３０ｔ直流电弧炉上多炉役使用，其寿命接近或达到了进口产品水平。

直流电炉安全运行及煤气回收并网设计

根据直流电弧炉操作要点及煤气特性,研发、选择适宜的DC炉微正压操作工艺及煤气并网回收工艺,设置负压回流系统确保DC炉单炉安全高效生产,并利用安全回收系统达到多炉生产煤气并网回收的目标。