本发明专利技术涉及一种电弧炉、一种用于电弧炉的控制和/或调节装置和一种用于运行电弧炉的方法，其中，利用至少一个电极产生用于熔炼金属的电弧，其中，分配给至少一个电极的电弧具有基于经过调节的第一运行参数组的第一辐射功率，其中，电弧炉按照基于预期处理过程的预定运行程序运行，其中，监控在实际处理过程与预期处理过程之间是否存在不期望的偏差。当出现偏差时，通过预先确定改变了的第二辐射功率，并根据改变了的第二辐射功率算出改变了的第二运行参数组、特别是至少一个阻抗值，由此可以提供一种能够在维护操作装置、特别是电弧炉冷却装置时，尽可能缩短熔炼时间的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于运行电弧炉的方法，其中，利用至少ー个电极产生用于熔炼金属的电弧，其中，分配给至少一个电极的电弧具有基于经过调节的第一运行參数组的第一辐射功率，其中，电弧炉按照基于预期处理过程的预定运行程序运行，其中，监控在实际处理过程与预期处理过程之间是否存在不期望的偏差。另外，本专利技术还涉及ー种用于电弧炉的、附属的控制和/或调节装置，以及ー种电弧炉。
技术介绍
在电弧炉中生产钢材时，通常以固定的运行程序熔炼废料，在这ー程序中预先确定电极调节的额定值(例如以电流额定值或阻抗额定值的形式)。这些额定值应保证处理过程的高的生产效率和经济性，并且大多建立在经验值的基础之上。由于要熔炼的废料的特 性不断变化，因此理想的方式是应在实际处理过程中对运行图表进行调整。由此可能使废料颗粒局部地和整体地存在松装密度偏差，从而影响熔炼的进展速度。为了避免过量的能量损耗，无论如何都应使电カエ作点与实际熔炼进程相匹配。这基本上可以根据电弧炉调节器的不同实施方式采取不同的方式来完成。在大多情况下，附属的參数是可以分级控制的扼流圈的电抗、可以分级控制的炉用变压器的(多个)次级外导体电压和高于电极调节额定值的电弧电流或阻杭。通过这些调节參量可以控制熔炼过程。通常，通过运行图表或运行程序根据弓I入的能量预先确定这些參量。如果处理过程与存储在运行图表中的预期过程之间出现偏差，则应通过上述调节參量对自动化过程进行干预。当出现对称偏差，即出现涉及整个熔炉的偏差时，这可以根据操作装置的额定负载，例如通过均匀或对称地改变阻抗额定值进行。然而如果与预期熔炼过程之间存在偏差的情况仅涉及电弧炉的个别区域，则必须进行不同的处理。如果废料颗粒在熔炉区域内较快熔炼，则应有针对性地进行处理，以便于能够正确对待这个不対称的处理过程。在下炉缸的不同区域的熔炼特性中的这种差异可能是由例如废料炉料中的局部不均匀引起的，后果是在下炉缸中形成非常热的区域(热点)。可以通过例如控制面板的温度分布或如公开文献WO 2009095396 Al所述，更好和更快地通过计算屏蔽因数，对电弧进行不同的反射和屏蔽。如果降低整个电弧炉的熔炼功率，则可能会使处理过程不必要地延长，并因此降低生产效率。有利的做法是不降低熔炼功率，而是在缸中这样重新进行分布，即为这些区域加载具有更高的辐射功率的、多个未熔炼的废料。相反地，减小对个别因辐射导致处于对面位置的面板不期望的升温的电弧的屏蔽会使辐射功率下降。根据熔炉的不同实施方式，可以通过不同的方式和方法实现辐射功率的这种不对称分布。与通过运行程序预先确定的处理过程之间的偏差分为两种。一方面可以由操作人员根据个人经验或根据处理过程中的报警信号手动干预。另ー方面可以通过处理过程的反馈信息，大多情况下采用评估下炉缸的面板的热カ状态的形式，来适应当前的处理过程。以这种方式和方法可以以电力预定额定值的形式自动调节电カエ作点。通常可以对称地调节在所有三个阶段中的功率。在上述自动调节的情况下，根据热カ状态计算应如何改变电弧的熔炼效率。各项不同的调查显示，电弧熔炼效率的特征主要通过对流和热辐射体现出来。当紧邻炉壁元件或炉壁元件前面的废料处的熔炼效率出现这种情况时，特别是电弧发出的辐射功率是有益的。少量的一些自动化方案也设计了不对称调节预定额定值的方法。为此，按照启发式的原则调整支路阻抗的额定值，或者也在应用合适的炉用变压器时选择不对称的熔炉エ作电压。至今为止还无法直接预先确定カ求达到的辐射分布。从所选阻抗出发，可以通过基于实践经验的模型随后算出达到的辐射分布。 另外已知的是，作为估计辐射功率的基础的电气參量是基于电弧炉的线性化的、简化的等效电路图计算出来的，參见例如，S.克勒，三相电流电弧炉强电流系统的等效电路图与模型，钢和铁110，第51-59页。更进一歩的方法是将以这种方法算出的辐射功率与圆线图相结合，參见例如，戈尔特勒等人，“大力优化控制电弧炉，IEEE控制应用国际会议”，台北，台湾，第137-142页。DE 197 11 453 Al公布了ー种用于调节或控制三相电流电弧炉中熔炼过程的方法。此时，探測一个电极周围的温度，井根据探测到的温度调节电极的有效功率。这种情况的缺点是直到已经出现熔炉的过热现象时才进行控制干预。另外，要控制仅对升温间接起作用的有效电功率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种运行方法、一种电弧炉和ー种用于电弧炉的控制和/或调节装置，它们使得在维护操作装置、特别是电弧炉冷却装置时的熔炼时间尽可能缩短。该目的通过ー种用于运行电弧炉的方法来实现，其中，利用至少ー个电极产生用于熔炼金属的电弧，其中，分配给至少一个电极的电弧具有基于经过调节的第一运行參数组的第一辐射功率，其中，电弧炉按照预定运行程序运行，其中，监控是否遵循预定运行程序，其中，当运行与预定运行程序之间出现偏差吋，预先确定改变了的第二辐射功率，井根据这个改变了的第二辐射功率算出改变了的第二运行參数组、特别是至少ー个阻抗值。特别地，通过调节算出的第二运行參数组可以达到预定的改变了的第二辐射功率。特别是不再需要在至少ー个电极的预期辐射功率出现之前使影响电弧的运行參数、特别是阻抗值，通过迭代法(iterativ)在电弧处接近最佳參量。更确切地说，可以直接并准确地调节ー组预期的运行參数、特别是阻抗值，它还可以准确地为至少一个电极、优选地为三个电极提供预期的辐射功率。其它优点由从属权利要求中得出。特别是这种模型的迭代法的解决方案可以实现避免在调节阻抗的过程中的迭代。当找出预定辐射功率的阻抗值组后，可以直接对其进行调节。不需对调节过的阻抗值进行迭代调整，从而改善电弧炉的运行动カ并缩短时长，直到达到尽可能优化的运行状态。优选地，为了进行迭代计算，应用第一模型以根据电气參量计算辐射功率，并且另外应用第二模型，利用该第二模型将间接影响辐射功率的參量、特别是阻杭，转换为直接影响辐射功率的电气參量、特别是电弧电流和/或电阻。由此就可以非常适合地算出属于预定福射功率的电气參量。优选地，应用第二模型，用于转换电弧炉的等效电路图。由此可以使电弧炉的状态良好地接近于实际情況。优选地，在算出改变了的第二运行參数组的过程中，考虑到遵循辅助条件、特别是电弧炉运行的技术限制。结果是，只算出合理的运行參数组，即也可以以适当方式调节的运行參数组。由此就可以避免电弧炉因实际技术情况无法实现的“理论上的”結果。有利的是，根据电弧炉中的电弧屏蔽预先确定改变了的第二辐射功率。特别有利的是，电弧的屏蔽是受监控的，并且当存在不期望的电弧屏蔽时，例如当预定时长的屏蔽小于屏蔽极限时，将第一辐射功率改变为第二辐射功率，特别是这样进行改变，即通过具有减 小的屏蔽的电弧来降低炉壁的热负载。其优点为，可以非常早地，也就是在能够明显发觉电弧冷却装置升温之前，就已经对电弧炉中的不期望的状态做出反应。在
技术介绍
中，这种反应会迟很多，特别是直到热负载已经造成温度上升之后才做出反应，其结果是相关构件已承受很大的热负载。通过所述的做法，可以显著降低炉壁的热负载，因为不必等到升温才做出反应。有利的是，根据电弧炉中的废料分布和/或碎裂程度(Stilckigkeit)确定改变了的第二辐射功率。这样就可以例如使为每个例如在实心的大块碎裂废料部件上燃烧的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：比约恩·迪特默，克劳斯·克吕格尔，阿尔诺·德贝勒，萨沙·利德贝特，托马斯·马楚拉特，德特勒夫·里格尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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