[发明专利]控制矿热炉内电气参数平衡的方法及装置

说明书

本发明公开了一种控制矿热炉内电气参数平衡的方法及装置，涉及控制领域。该方法包括：在矿热炉工作过程中，获取稳定状态作为原点状态，采集原点状态下的电极压放初始位置参数以及电极有功功率；根据预先建立的矿热炉电阻变化量对称模型和/或矿热炉电极功率负载变化量对称模型，获取需调整的电极压放位移量；根据电极压放位移量控制矿热炉内电气参数平衡。上述方案解决了目前在控制矿热炉冶炼的过程中，由于不能实现各相操作电阻变化量或者各相电极功率变化量的平衡进而导致矿热炉内单位产品电耗增加的问题。本发明能够有效降低矿热炉的单位产品电耗，并同时提高了铁合金产品的产量及质量。

技术领域

本发明涉及控制领域，具体涉及一种控制矿热炉内电气参数平衡的方法及装置。

背景技术

目前，铁合金矿热炉采用电炉变压器供电，其原理为低压大电流经三相电极导入炉内，经炉料接触电阻和熔池将电能转化为热能，产生还原反应所需的热量。其中，在上述冶炼过程中，冶炼工艺要求供电控制系统能根据不同的冶炼产品、不同的工况条件选择适宜的二次电压和操作电流，以此来控制入炉功率的大小以及三相电极功率的平衡，从而确保适宜的冶炼温度和三相熔池温度场的均匀。但是在实际冶炼过程中，由于熔池以及原料制备、混料和加料的不均匀会导致操作电阻不平衡，由于三相电极的有效工作端位置不对称等因素导致矿热炉三相负载不对称，难以实现三相电极功率的平衡，影响了熔池电功率、热量以及三相熔池温度场的合理分布，导致单位产品电耗增加。

目前，国内控制矿热炉功率的大小以及三相电极功率的平衡的方法主要为采用人工手动调节电炉变压器一次侧电压及电流，或者采用手动调节电极升降的方式控制电极电流。这些方法在冶炼上存在不足，原因如下：其一，采用手动调节电极升降的方式即使让一次侧电流或者电极电流达到平衡，但并不代表入炉有功功率达到平衡，因为变压器供电中性点(零点)与熔池中心点(零点)存在电位差，这种中性点(零点)的位移造成电极相电压不相等，引起各相炉内有功功率不等；其二，通过变压器二次侧有载调压改变入炉功率，由于变压器供电中性点(零点)与熔池中心点(零点)电位差的随之变化，使得每相电极有功功率并未能得到有效控制。由此可见，目前控制矿热炉内三相电极功率平衡的方法并不能有效实现控制入炉有功功率的平衡，即未能有效解决由于矿热炉中各相操作电阻负载变化的不平衡或各相电极功率的不平衡导致的矿热炉单位产品电耗增加的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的控制矿热炉内电气参数平衡的方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制矿热炉内电气参数平衡的方法，包括：在矿热炉工作过程中，获取稳定状态作为原点状态，采集所述原点状态下的电极压放初始位置参数以及电极有功功率；根据预先建立的矿热炉电阻变化量对称模型和/或矿热炉电极功率负载变化量对称模型，获取需调整的电极压放位移量；根据所述电极压放位移量控制矿热炉内电气参数平衡。

可选地，所述矿热炉内的电路为三相电极电路；则所述根据预先建立的矿热炉电阻变化量对称模型和/或矿热炉电极功率负载变化量对称模型，获取需调整的电极压放位移量的具体步骤包括：根据所述矿热炉电阻变化量对称模型计算并获取能够保持每相操作电阻变化量对称的电极压放位移量；和/或，根据所述矿热炉电极功率负载变化量对称模型计算并获取能够保持每相电极的电极功率负载变化量对称的电极压放位移量。

可选地，所述电气参数至少包括：电阻变化量参数以及电极有功功率变化量参数，则所述根据所述电极压放位移量控制矿热炉内电气参数平衡的具体步骤包括：根据所述电极压放位移量调整电极压放位置，使矿热炉内电阻变化量参数达到平衡；和/或，根据所述电极压放位移量调整电极压放位置，使矿热炉内电极功率负载变化量参数达到平衡。

可选地，所述方法进一步包括：根据预先建立的电极位置变化模型，计算调整后的矿热炉内的电气参数值。

可选地，所述调整所述电极压放位置的方式包括：自动调整和/或人工调整。