[發明專利]一種基于電弧半徑波動的礦熱爐冶煉爐況識別方法及系統

有效

• 申請號: 201810199518.0
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108491601B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 賀建軍;陳東陽;朱琦;黨偉然;景滿德;于景定
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 馬家駿

1.一種基于電弧半徑波動的礦熱爐冶煉爐況識別方法，其特征在于，所述方法包括：

基于非線性時變電阻建模方式和功率平衡原理建立電弧負載電壓與電弧半徑模型，具體包括:

根據功率平衡原理，建立功率平衡公式如下：

P＝P1+P2 (1)

其中，P為電弧消耗總功率，P1為擴散因素產生的功率損失，P2為電弧產生的熱功率；

建立擴散因素產生的功率損失與電弧半徑的函數關系式如下所示：

P₁＝ξ₁rⁿ (2)

其中，ξ₁為電弧功率擴散因子，r為電弧半徑，n為電弧本身溫度和長度的影響因子；

建立電弧產生的熱功率與電弧半徑的函數關系式如下式所示：

其中，ξ₂為熱功率影響因子，r為電弧半徑；

建立電弧消耗總功率的計算公式如下式所示：

其中，u為負載電壓，ξ₃為高溫等離子體功率計算系數，r為電弧半徑，m為電弧功率影響因子；

結合式(1)、(2)、(3)和(4)可得電弧負載電壓和電弧半徑之間的模型為：

整理得：

采集礦熱爐電弧負載電壓值，并根據所述電弧負載電壓與電弧半徑模型獲取電弧半徑值；

獲取所述電弧半徑值在預設周期內的電弧半徑標準差；

根據所述電弧半徑標準差識別礦熱爐冶煉所處的爐況。

2.根據權利要求1所述的基于電弧半徑波動的礦熱爐冶煉爐況識別方法，其特征在于，根據所述電弧半徑標準差識別礦熱爐冶煉所處的爐況包括：

根據礦熱爐現場生產數據以及所述電弧負載電壓與電弧半徑模型獲取所述預設周期內現場電弧半徑標準差的最小值和最大值；

根據所述預設周期內現場電弧半徑標準差的最小值和最大值，確定與所述礦熱爐現場生產數據對應的礦熱爐冶煉爐況的閾值區間；

將所述電弧半徑標準差與所述閾值區間進行比較，從而判斷礦熱爐冶煉所處的爐況。

3.根據權利要求2所述的基于電弧半徑波動的礦熱爐冶煉爐況識別方法，其特征在于，將所述電弧半徑標準差與所述閾值區間進行比較，從而判斷礦熱爐冶煉所處的爐況包括：

判斷連續多個預設周期內所述電弧半徑是否處于所述閾值區間，若是，則判定礦熱爐冶煉所處的爐況為所述閾值區間對應的礦熱爐冶煉爐況，若否，則繼續判斷。

4.根據權利要求3所述的基于電弧半徑波動的礦熱爐冶煉爐況識別方法，其特征在于，

與所述礦熱爐現場生產數據對應的礦熱爐冶煉爐況包括熔化前期、熔化后期以及氧化還原期爐況。