Vol.16 No.3 季跟娟等：UHP-EAF工艺软件的开发 .221· 1.1变量 电弧炉炼钢过程是高温、多相的冶金过程，在建立描述过程的工艺模型时，首先要确 定系统模型中应包含的变量， 如图1所示的超高功率电炉冶 时间/min 010203040506070 炼工艺制度为例，运用系统工程的 加料 No.1补加料 出钢 思想，将系统从环境中分离出来，看 操作工艺 1032131510] 补炉 熔化期 氧化期 作“黑箱”来研究其外部特性，如 615V 图2所示.其影响因素包括输人变 供电曲线 535V48.8A 455V No.I No.2 熔化期 量（控制变量、干扰变量）和输出变 熔化期氧化期 量（观测变量、状态变量）.当冶炼 -21- 15 10 生产计划、指标一定时，对一个具 底吹 N, Ar 体的电弧炉，其设备参数是相对稳 氧-燃烧嘴工作时8☐ 15 气撬 390Nm 320Nm 定的，这样电弧炉炼钢生产过程变 160Nm 130Nm 量可以分为两大类，一是物料指标 言氧吹气 18 25 25A×31 25A×21 变量，二是能量指标变量，这两 石灰 800kg32A×1400kg 大类变量决定了最终输出变量.若 喷碳粉 124) 喷石灰一碳粉 600kg 200kg 6 要获得优质的钢水、满意的钢水温 300kg 铝末 回 度、高的生产率和低的成本就需要 200kg 对电炉冶炼过程中这两大类变量进 行控制和优化. 图150t电炉操作图 Fig.1 50t electric arc furnace operation diagram 设备参数 变压群参 炉 体尺寸 电极 数 废钢预热 燃烧嘴 翻种及要求 钢水量 钢铁料品种数量 超高（高）功率 钢水温度 人参数 原料成分、温度 钢水成分 出 电炉 目标出钢温度 电耗、能耗 碱度要求 (熔化+氧化精炼) 钢水成本 妻 入合金 作 工艺参数 图2超高功率电弧炉的外邵特性分类示意图 Fig.2 Outside characteristic feature of UHP-EAF 1.2工艺过程系统与计算机系统季 淑娟等 一 工艺软件的开发 变， 电弧炉 炼钢过程是 高温 、 多相 的冶 金 过 程 ， 在 建 立 描 述 过 程 的工 艺 模 型 时 ， 首 先要 确 定 系 统模型 中应包含 的变量 如 图 所示 的超高功率 电炉冶 炼工 艺制 度 为例 ， 运 用 系统工程 的 思想 ， 将系统从环境 中分离出来 ， 看 作 “ 黑箱 ” 来研究其外部特性 ， 如 图 所示 其影 响 因素包括输 人变 量 控制变量 、 干扰变量 和输 出变 量 观测 变量 、 状态变量 当冶炼 生产计划 、 指标一定 时 ， 对一个具 体 的 电弧炉 ， 其设备参数是相 对稳 定 的 这样 电弧炉炼钢 生产过程 变 量 可 以分 为两大类 ， 一是 物料指标 变量 ， 二 是 能量指 标变量 ， 这两 大类变量决定 了最 终 输 出变量 若 要 获 得 优 质 的钢 水 、 满意 的钢水温 度 、 高 的生产率和低 的成本就需要 对电炉冶炼过程 中这两大类变量进 行控制 和 优化 时间 而 操 作工 艺 加料 补加 料 出钢 供 电曲线 底 吹 氧 一 嫩 烧 嘴 工 作 时 一下厂门 「下了一 卜入 一，叩工 一‘ ︸。﹃门，一一卜﹂ ‘自︸ 氧气消 耗 消耗 富 氧 吹气 石 灰 喷碳 粉 喷石 灰 一 碳 粉 」 」 一 铝 末 图 劣 电炉操作 图 触 功 肠 比 加门 设 备 参数 数参输出 炉 水 电 废 氧 体 冷 极 钢 嫩 ， 尺 炉 参 预 烧 十 月臼护 粕 扭归 篆 ” 笙 ” ‘ ’ ’ 卜 刁 门 止 产、 口 ， ‘ 、 超 高 高 功 率 ‘ 尸 们门 、 』巨 － 一一一一一一 一一 钢 铁 料 品 种 数 量 卜 产 钢 水 温 度 一尸 尸 一 －－ 、 ，肠‘ 更 只 达 夕 己 士 生 店 心 ‘ 竹 儿 抽 翎 “ 「 辉 化 电 万勺 精 大东 幸戈化 数参人榆 工 艺参数 图 超高功率电弧炉 的外邵特性分类示 意 图 奄 一 工 艺 过 程 系 统 与计 算机 系统