[發(fā)明專利]一種電弧爐供電曲線的智能選取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811230826.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109521672B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 毛志忠;李闖;賈明星;袁平;于豐
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發(fā)明公開了一種電弧爐供電曲線的智能選取方法，在分析影響電弧爐煉鋼過程中熔煉階段成本的各個因素及它們之間關系的基礎上，采用改進的層次分析法從眾多備選的供電曲線方案中選擇出一個合理的方案以實現(xiàn)冶煉成本的最小化，依次包括構造遞階層次結構、構造兩兩比較判斷矩陣、判斷矩陣一致性檢驗及修正、層次單排序及權值修正、層次總排序。本發(fā)明可以充分利用相關領域專家的工作經驗及企業(yè)長期生產積累的實踐經驗以彌補傳統(tǒng)通過機理建模并使用優(yōu)化方法求解的方式制定供電曲線時存在的建模不精確、計算量大且計算復雜等缺陷。使用本發(fā)明選擇的供電曲線在保證電弧爐煉鋼生產的穩(wěn)定、高效運行的同時使得生產成本最低，節(jié)約資源，提高企業(yè)的競爭力。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金自動化領域，特別是一種電弧爐供電曲線的智能選取方法。

背景技術

電弧爐作為鋼鐵工業(yè)中一種重要的生產設備，可以用來冶煉粗鋼和進行爐內初煉，它的基本工作原理就是通過給電極通電，使其與爐料間放電形成電弧，通過電弧將電能轉變?yōu)闊崮埽瑥亩脽崮艿臒彷椛鋪砑訜峤饘偈蛊淙刍M而冶煉出含不同成分的鋼和合金。現(xiàn)代電弧爐的整個煉鋼工藝過程主要可以分為補爐、裝料、熔煉和出鋼四個階段。從電極通電開始到爐料全部熔化成鋼水的這段時間稱為熔煉期，熔煉期一般又由點弧、穿井、主熔、和熔末升溫四個階段組成。

熔煉期是整個煉鋼過程的主要通電階段，熔煉期點弧、穿井、主熔、熔末升溫四個階段的工藝特點各不相同，所謂的電弧爐供電曲線的制定，就是根據(jù)這四個階段各自的特點選擇出適應本階段生產的煉鋼電流、變壓器檔位以及電抗器檔位等工藝參數(shù)從而制定出一個合理穩(wěn)定的電氣運行制度，使該制度能夠與冶煉工藝、原料以及設備相匹配，以達到降低電耗、減少電極損耗、減輕耐火材料侵蝕、縮短冶煉周期的目的。

傳統(tǒng)的供電曲線制定方法有最大有功功率法、最大電弧功率法、經濟電流法等。這些方法本質上是相類似的，其目的都是希望在滿足電弧爐的操作工藝下通過考慮生產過程中的一些相關因素、約束條件從而得到一個最合理的電弧電流。近年來，也有一些學者以某些經濟指標為目標，綜合考慮電弧電流、變壓器檔位、電抗器檔位來制定供電曲線。無論是傳統(tǒng)方法還是近年來提出的一些新方法，它們本質上都是把供電曲線的制定問題看成是優(yōu)化問題，試圖通過優(yōu)化算法尋優(yōu)的方式找到最合理的供電策略。既然是優(yōu)化方法，就避免不了建模的過程，然而由于電弧爐煉鋼工藝相當復雜，影響供電策略的因素眾多且各因素之間的相互作用關系尚不明確，同時許多因素還存在著難以定量描述的問題，因此從建模、優(yōu)化的角度出發(fā)來制定合理的供電曲線存在一定的局限性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種電弧爐供電曲線的智能選取方法，利用層次分析法在處理決策問題時具有的定性分析與定量分析相結合的優(yōu)點，將其應用到電弧爐供電曲線的制定中。在考慮影響熔煉期冶煉成本的各個因素的同時，又充分利用相關領域專家及工程技術人員的豐富經驗，從而使得選擇的供電曲線更具說服力和實用價值。

為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術方案實施的：

一種電弧爐供電曲線的智能選取方法，是在分析影響電弧爐煉鋼過程中熔煉階段成本的各個因素及它們之間關系的基礎上，采用改進的層次分析法AHP從眾多備選的供電曲線方案中選擇出一個合理的方案以實現(xiàn)冶煉成本的最小化，具體步驟如下：

步驟一、構造遞階層次結構，包括點弧階段的遞階層次結構、穿井階段的遞階層次結構、主熔化階段的遞階層次結構和熔末升溫階段的遞階層次結構：