·582· 北京科技大学学报 1999年第6期 出钢侧 50r 着弧点 40 配电室侧 a 除尘孔侧 30 向 a 20 10 -180 -90 0 90 180 除渣侧 a/() 图4炉体内建立的坐标系 图5零时刻的温度分布曲线 60厂 60「 0 840 40 30 30 20 20 10 0 -180 -90 0 0 180 -180 -90 0 90 180 a/ a/() 图64min后的温度分布曲线 图78mi加后的温度分布曲线 20f 200r 15 150F 23.2kA 27.8kA 2.5kA 26.4kA 名0 100 22.6kA o 0.2 4 6 8 02 4 6 8 1234 1234 z/min r/min 纠偏前 纠偏后 图8偏弧角的变化情况 图9电弧偏移量的变化情况图10纠偏前后底电极电流的不同分配制度 从仿真结果看出，初始时，底电极电流均匀 优点提供了保证 分配，均为25kA,当炉况和外部条件发生变化 后，直流电弧出现偏转，电弧偏向角达到21.3°， 4结论 偏移量为181mm,此时电弧受到的总电磁力为 在三维空间内，以实际的导体布置为模型， 126N;电弧位置控制系统重新分配底电极电流 在详细分析了电弧在电弧区的受力情况下，建 后，4根底电极电流分别为22.6,26.4,23.2和27.8立了偏弧的模型，为电弧位置控制提供了依据. kA,此时直流电弧受到的电磁力接近0N,偏弧 在电弧位置控制方面，提出电弧位置控制的概 迅速得到纠正.16个测量周期后得到的温度曲线念，阐述了电弧位置控制的原理，提出了电弧位 满足了水冷炉壁的温差指标要求.由此可得出结置的控制算法，并在此基础上作了计算机仿真 论，电弧位置控制系统能够在极短时间内调整底研究.结果表明，通过重新分配底电极电流大 电极电流分配制度，迅速纠正直流电弧的偏转并小，电弧位置可以达到设定点，响应速度也非常 将电弧控制到设定位置，从根本上解决了直流电 快，电弧位置控制问题的解决必将推动我国直 弧炉偏弧现象，为最大限度地发挥直流电弧炉的 流电弧炉炼钢技术进一步向前发展，. 5 8 2 - 北 京 科 技 大 学 学 报 19 99 年 第 6 期 出钢侧 5 0 4 0 配 电室侧 除尘孔侧 g 七 3 0 2 0 1 0 9 0 180 除渣侧 炉体 内建立的坐标系 a / ( g ) 图 5 零时刻 的温度分布曲线 “盔ù 0 1甘ù. n甘 熬 ·。 60504 卯、、 30/加10 1 80 一 180 一9 0 0 90 18 0 、一n ù 1L O了 J峪、一-l 、一n ù 、 、一R 一 一 司(s) 图 6 4 m in 后的扭度分布曲线 2 00 F 留(勺 圈 , 8 m in 后的温度分布曲找 月弓.1. 1、éōó工以nUé曰nn 娓甚澎馒 一飞口任 l 5 宁、 . 尸 飞 1 0 5 0 2 6 8 r 八n l n 图 8 偏弧角的变化情况 0 2 4 6 8 r /m i n 图 9 电弧偏移量的变化情况 纠偏前 纠偏后 图 10 纠偏前后底 电极电流 的不同分配制度 从 仿真结果 看 出 , 初始 时 , 底 电极 电流均匀 分配 , 均 为 25 kA . 当 炉 况 和 外 部 条件发生 变化 后 , 直流 电弧 出现偏转 , 电弧偏 向角达到 21 . 3 “ , 偏移量 为 1 l8 m m , 此时 电弧受 到的总 电磁 力为 12 6 N ; 电弧位 置 控制系统重新 分配底 电极 电流 后 , 4 根底 电极 电流分别 为 2 2 . 6 , 2 6 . 4 , 2 3 . 2 和 2 7 . 8 kA , 此 时直流 电弧 受到 的电磁 力接近 O N , 偏弧 迅速得到纠正 . 16 个测 量周 期后得到 的温度 曲线 满足 了水冷炉壁 的温差指标要求 . 由此可得 出 结 论 , 电弧位置控制系统 能够在极短 时间 内调 整底 电极 电流分配制度 , 迅速纠正 直流 电弧的偏转并 将 电弧控制 到设定位 置 , 从根本上解 决了 直流 电 弧炉偏弧现象 , 为最大 限度地 发挥直 流 电弧炉 的 优 点提供 了保证 . 4 结论 在三 维空 间内 , 以实际 的导体布置 为模型 , 在详细 分析 了 电弧在 电弧区 的受力情况下 , 建 立 了偏弧 的模型 , 为电弧位置控制提供了依据 . 在 电 弧位置 控制方面 , 提 出电弧位置 控制 的概 念 , 阐述 了 电弧位置 控制 的原理 , 提 出 了 电弧位 置 的控制算法 , 并在此基础 上 作 了计算机仿 真 研究 . 结果表 明 , 通过重新分配底 电 极 电流 大 小 , 电弧位置可 以达到设定点 , 响应速度也非常 快 . 电弧位置控制 问题 的解决必 将 推动我 国直 流 电弧炉炼 钢技术进一 步 向前 发展