電弧爐技術(shù)發(fā)展中，只憑借操作者經(jīng)驗來控制電弧爐生產(chǎn)將限制電弧爐生產(chǎn)力提高和冶煉過程優(yōu)化。通過數(shù)據(jù)信息交流和過程優(yōu)化控制，促進(jìn)了電弧爐裝備技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

  1 電弧爐鋼水溫度終點預(yù)報模型

  電爐煉鋼系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，精確建模比較難。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強的學(xué)習(xí)能力和非線性逼近能力，有一些學(xué)者研究用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報冶煉終點鋼水溫度，但是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在過學(xué)習(xí)、局部極小點、結(jié)構(gòu)和類型設(shè)計依賴于專家經(jīng)驗等固有缺陷，這在一定程度上限制了其在電爐溫度預(yù)報中的應(yīng)用。近年來，研究者開發(fā)了基于支持向量機(jī)(SVM)的電爐溫度預(yù)報模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法結(jié)合的電爐溫度預(yù)報模型。

  2 電弧爐漏水監(jiān)控模型

  電弧爐過多水分進(jìn)入引起爆炸，致使生產(chǎn)中斷、設(shè)備損壞、甚至人員傷亡。因此對電弧爐中水分的監(jiān)控十分重要。傳統(tǒng)對電弧爐漏水的監(jiān)控主要靠人為觀察。

  3 iEAI~動態(tài)控制技術(shù)

  意大利德興公司注冊的lEAF型智能電弧爐動態(tài)控制系統(tǒng)，這是一種革新的自動化系統(tǒng)，它實現(xiàn)連續(xù)、即時過程測量和在線動態(tài)過程控制。iEAF智能控制系統(tǒng)將電弧爐控制和它的輔助機(jī)械控制和自動化綜合在一起。根據(jù)爐子上不同傳感器提供的反饋信號(如電流、電壓、煙氣的溫度和壓力信號等)，以及控制參數(shù)(氧一燃燒嘴的氧氣和天然氣流量、碳粉噴射量等)和電極調(diào)節(jié)器工作狀態(tài)等管理和控制冶煉過程。集成控制電能和化學(xué)能的輸入。從控制過程的觀點看，iEAF控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)硬件和輔助工具、數(shù)學(xué)模型(包括氣相、液相和固相模型)和最優(yōu)化模型(電能最佳化、二次燃燒最佳化等)3個層次。

  4 電弧爐冶煉過程控制成本優(yōu)化系統(tǒng)

  傳統(tǒng)的電弧爐冶煉操作中，電弧爐技術(shù)指標(biāo)受操作者熟練程度影響?，F(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使利用計算機(jī)的記憶和計算功能優(yōu)化電弧爐操作成為可能。北京科技大學(xué)研發(fā)的電弧爐冶煉過程控制成本優(yōu)化系統(tǒng)通過對電弧爐冶煉工藝歷史數(shù)據(jù)的記錄，建立數(shù)據(jù)庫;根據(jù)成本、能耗最低或冶煉時間最短原則，選擇與當(dāng)前冶煉爐次爐料結(jié)構(gòu)、冶煉環(huán)境等相近的最優(yōu)歷史數(shù)據(jù)，然后根據(jù)最優(yōu)爐次的冶煉工藝進(jìn)行冶煉，以達(dá)到最優(yōu)的冶煉效果。該系統(tǒng)由北京科技大學(xué)開發(fā)已經(jīng)在國內(nèi)外電爐試運行。

  5 結(jié)論與展望

  隨著能源和環(huán)境問題越來越受到重視，有較低碳排放的電爐煉鋼生產(chǎn)將不斷發(fā)展，這將對電爐工作者提出更高的要求。今后電爐煉鋼裝備技術(shù)主要是朝著信息化及智能化發(fā)展。與終點控制相關(guān)的電弧爐爐氣在線分析系統(tǒng)、能源輸入數(shù)據(jù)分析及集成節(jié)能優(yōu)化控制將成為今后電爐裝備技術(shù)發(fā)展的趨勢。