Automatic Control of Arc Steel-Making Furnace Power Mode Based on Active Power Uniformity
DOI:
https://doi.org/10.14529/ctcr170413Keywords:
arc steel-making furnace, melting stages, power mode, control, system, improvement, active power, automated control, method, engineering implementation, power equipment, parameters, best mode, commercialization, recommendationsAbstract
The paper considers the issues of improving performance of ultra-high power arc steel-making furnaces. It highlights special aspects of 180 t furnace (DSP-180) operation modes and provides a curve of varying active power consumption. It offers a flowchart and operation principle of the ArCOS two-channel power mode control system as well. Its drawbacks mentioned in this paper include the need for regulation of the secondary circuit impedance and a slow system response. Process stages and standard diagrams of controlled parameter changeover are under consideration. A three-channel system may efficiently regulate the process power mode of arch steel-making furnace with automated control of transformer voltage, reactor inductance and secondary circuit impedance. The authors set a challenge to implement this principle at operated electric equipment with the aid of the ArCOS algorithms. Analysis of active power curves helped determining reactor inductances for a certain arch current values at the specified secondary voltage. The authors also propose the formula to calculate the best ratios of transformer secondary voltage and reactor inductance. It enabled determining numbers of transformer and reactor stages that maintain the specified active power consumption. These ratios are recommended for development of the best DSP-180's power modes. Development of power mode control of arc steel-making furnaces with non-contact regulation of transformer voltage and reactor inductance is a promising trend.
References
Требования к системе мониторинга технического состояния трансформатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи / А.С. Карандаев, С.А. Евдокимов, А.А. Сарлыбаев, Р.А. Леднов // Машиностроение: сетевой электрон. науч. журн. – 2013. – № 2. – С. 58–68.
Diagnostic Functions of a System for Continuous Monitoring of the Technical Condition of the Transformers of Arc Steelmaking Furnaces / A.S. Karandaev, S.A. Evdokimov, V.R. Khramshin, R.A. Lednov // Metallurgist. – 2014. – Vol. 58, no. 7–8. – P. 655–663. DOI: 10.1007/s11015-014-9972-5
Моделирование электромагнитных процессов в электродуговых печах постоянного тока / И.М. Ячиков, О.И. Карандаева, Т.П. Ларина, И.В. Портнова. – Магнитогорск: МГТУ, 2005. – 139 с.
System for Real-Time Monitoring of the Technical State of a Transformer on an Ultrahigh-Power Electric-Arc Steelmaking Furnace / A.S. Karandaev, S.A. Evdokimov, V.R. Khramshin, A.A. Sarlybaev // Metallurgist. – 2015. – Vol. 58, no. 9–10. P. 872–879. DOI: 10.1007/s11015-015-0010-z
Якимов, И.А. Исследование сверхмощных дуговых сталеплавильных печей с тиристорным регулятором напряжения в промежуточном контуре печного трансформатора / И.А. Якимов, А.А. Николаев, Г.П. Корнилов // Электротехника: сетевой электрон. науч. журн. – 2014. – Т. 1, № 1. – С. 41–47.
Якимов, И.А. Обоснование тиристорного регулирования напряжения трансформатора дуговой сталеплавильной печи / И.А. Якимов // Электротехнические системы и комплексы. – 2017. – № 2. – С. 41–48.
Анализ системы управления дуговой сталеплавильной печи с целью повышения ее эффективности / Г.П. Корнилов, И.А. Якимов, А.А. Николаев, А.В. Ануфриев // Электротехнические системы и комплексы. – 2012. – № 20. – С. 309–315.
Разработка усовершенствованной системы автоматического управления положением электродов дуговых сталеплавильных печей и агрегатов ковш-печь / А.А. Николаев, Г.П. Корнилов, П.Г. Тулупов и др. // Электротехника: сетевой электрон. науч. журн. – 2014. – Т. 1, № 1. – С. 48–58.
Повышение эффективности работы сверхмощной дуговой сталеплавильной печи / Г.П. Корнилов, А.А. Николаев, Т.Р. Храмшин и др. // Известия вузов. Электромеханика. – 2009. – № 1. – С. 55–59.
Yakimov, I.A. Methods of Improvement of Dynamic Properties of Electric Arc Furnaces / I.A. Yakimov, A.A. Radionov, O.S. Malahov // Proceedings of the IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRus). – 2017. – P. 1081–1084. DOI: 10.1109/EIConRus.2017.7910743
Электрические промышленные печи / А.Д. Свенчанский, И.Т. Жердев, А.М. Кручинин и др.; под ред. А.Д. Свенчанского. – М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.
