电弧炉最佳供电曲线的研究与应用

摘要

电弧炉是当今冶金领域最重要的炼钢设备之一，论文在查阅了大量国内外相关文献的基础上，从电弧炉炼钢的设备、工艺及其发展历史入手，着重介绍了供电策略研究的现状和今后的发展趋势，阐述了电弧炉供电策略研究的重要性 论文首先从电气角度说明了从普通功率电弧炉发展到超高功率高阻抗电弧炉的必然性，指出了电抗器在电弧炼钢中不可忽略的重要作用，并进一步说明只有考虑了运行电抗在冶炼过程中的变化，供电曲线的研究才有现实意义。论文以某钢厂40吨超高功率高阻抗电弧炉为背景，结合现场电气参数数据，采用曲线拟合的方法得出基于指数形式的运行电抗模型。 高能耗是电弧炉冶炼的主要缺点，制定合理的供电曲线是解决这一问题的关键，而电流的选取又是制定供电曲线的核心问题。论文在研究了现今流行的各种确定工作电流方法的基础上，建立了以冶炼时间和电耗乘积最小为目标的供电曲线模型，采用遗传算法实现了供电电压，阻抗档位以及工作电流的优化选取。 论文最后以某钢厂40吨超高功率高阻抗电弧炉为背景，给出了电弧炉两级计算机控制系统的设计和实施方案，并对控制器的设计和供电曲线监控功能的设计做了较为详细的说明。

目录

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第一章绪论

1.1电弧炉炼钢工艺与设备

1.1.1电弧炉炼钢的发展

1.1.2电弧炉炼钢工艺

1.1.3电弧炉炼钢机械设备

1.1.4电弧炉炼钢电气设备

1.1.5电弧炉炼钢技术的改进

1.2超高功率高阻抗电弧炉

1.3课题研究的意义及主要工作

1.3.1课题研究的意义

1.3.2论文的主要工作

第二章电弧炉高阻抗模型的研究

2.1电弧炉的供电线路

2.1.1短网阻抗对供电的影响

2.1.2电极调节系统特性对电弧炉供电的影响

2.1.3交流电弧炉的电气特性

2.1.4研究电弧炉电气运行的必要性

2.2超高功率高阻抗电弧炉的电气运行特性

2.2.1超高功率高阻抗电弧炉技术特点

2.2.2超高功率高阻抗电弧炉电气运行特性

2.2.3超高功率高阻抗电弧炉存在的技术问题

2.3阻抗模型的研究

2.3.1问题的提出

2.3.2非线性电抗模型建立

2.4本章小结

第三章供电曲线的制定

3.1供电曲线

3.1.1最大有功功率电流法

3.1.2最大弧功率电流法

3.1.3经济电流法

3.1.4考虑热工效应的电流法

3.2供电曲线的优化

3.2.1遗传算法基本原理

3.2.2遗传算法的优化设计

3.2.3优化结果及分析

3.3考虑热工效应电流法的改进

3.3.1算法改进

3.3.2参数优化

3.3.3供电曲线的制定

3.3.4炉料对供电曲线影响的讨论

3.4本章小结

第四章电弧炉控制系统的实现

4.1某40t电炉控制系统概述

4.2硬件结构及配置

4.2.1基础自动化硬件配置

4.2.2监控级硬件配置

4.3软件设计

4.3.1基础级软件设计

4.3.2监控级软件设计

4.3.3控制系统的通讯

4.4本章小节

第五章结束语

参考文献

致谢