考虑电极消耗情况下电弧炉供电曲线的制定与优化

论文摘要

论文在查阅了大量国内外相关文献的基础上,介绍了电弧炉炼钢的设备、工艺及其发展历史、着重介绍了电弧炉供电策略研究的现状和今后的发展趋势。论文以电弧炉供电系统为研究对象,在电弧炉等效工作电路基础上,对电弧炉的电气特性作了详细分析,确定了电弧炉电气运行区域,总结了高阻抗电弧炉的突出优点。论文通过相关的电气参数推导出非线性运行电抗模型,以某钢厂40吨高阻抗电弧炉为研究背景,根据该电弧炉运行过程中的实测数据,对所得运行电抗模型进行了拟合检验,得到了令人满意的结果。制定合理的供电曲线是解决电弧炉高能耗这一主要缺点的关键,论文在指出传统供电方法确定工作电流存在不足的基础上,建立了考虑冶炼时间、吨钢电耗、电极消耗的供电优化模型,以损蚀指数作为区分不同冶炼阶段的主要条件,采用遗传算法实现了供电电压,电抗器档位以及工作电流的优化选取；论文以供电优化模型的优化结果为基础,根据某钢厂40吨电弧炉的实际情况制定了供电曲线。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电弧炉炼钢历史及发展
• 1.2 电弧炉炼钢工艺与设备
• 1.2.1 电弧炉炼钢工艺
• 1.2.2 电弧炉炼钢机械设备
• 1.2.3 电弧炉炼钢电气设备
• 1.3 高阻抗电弧炉
• 1.4 课题研究的意义及主要工作
• 1.4.1 课题研究的意义
• 1.4.2 本文的主要工作
• 第二章 电弧炉电气系统研究
• 2.1 电弧炉电气运行特性分析
• 2.1.1 电弧炉供电电路特性
• 2.1.2 电弧炉电气运行区域的确定
• 2.2 高阻抗电弧炉电气运行分析
• 2.2.1 高阻抗电弧炉电抗器的作用
• 2.2.2 高阻抗电弧炉电抗器的选择
• 2.2.3 高阻抗电弧炉电气运行特性
• 2.3 本章小结
• 第三章 电弧炉运行电抗模型研究
• 3.1 运行电抗与运行电气特性
• 3.1.1 运行电抗与短路电抗
• 3.1.2 影响运行电抗大小的因素
• 3.2 运行电抗模型建立
• 3.2.1 运行电抗模型推导
• 3.2.2 运行电抗模型校验
• 3.3 本章小结
• 第四章 电弧炉供电曲线研究
• 4.1 传统供电方法
• 4.1.1 最大有功功率电流法
• 4.1.2 最大弧功率电流法
• 4.1.3 经济电流法
• 4.1.4 考虑热工特性电流法
• 4.2 考虑电极消耗的供电优化模型建立及约束条件确定
• 4.2.1 供电优化模型考虑的因素
• 4.2.2 供电优化模型的建立
• 4.2.3 供电约束条件的确定
• 4.3 优化算法研究
• 4.3.1 优化算法的选取
• 4.3.2 遗传算法优化设计
• 4.4 供电优化结果对比及分析
• 4.4.1 供电优化结果与传统供电方法对比
• 4.4.2 供电优化结果分析
• 4.5 供电曲线的制定
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢