[发明专利]一种基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法，其特征在于，所述方法包括：

基于非线性时变电阻建模方式和功率平衡原理建立电弧负载电压与电弧半径模型，具体包括:

根据功率平衡原理，建立功率平衡公式如下：

P＝P1+P2 (1)

其中，P为电弧消耗总功率，P1为扩散因素产生的功率损失，P2为电弧产生的热功率；

建立扩散因素产生的功率损失与电弧半径的函数关系式如下所示：

P₁＝ξ₁rⁿ (2)

其中，ξ₁为电弧功率扩散因子，r为电弧半径，n为电弧本身温度和长度的影响因子；

建立电弧产生的热功率与电弧半径的函数关系式如下式所示：

其中，ξ₂为热功率影响因子，r为电弧半径；

建立电弧消耗总功率的计算公式如下式所示：

其中，u为负载电压，ξ₃为高温等离子体功率计算系数，r为电弧半径，m为电弧功率影响因子；

结合式(1)、(2)、(3)和(4)可得电弧负载电压和电弧半径之间的模型为：

整理得：

采集矿热炉电弧负载电压值，并根据所述电弧负载电压与电弧半径模型获取电弧半径值；

获取所述电弧半径值在预设周期内的电弧半径标准差；

根据所述电弧半径标准差识别矿热炉冶炼所处的炉况。

2.根据权利要求1所述的基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法，其特征在于，根据所述电弧半径标准差识别矿热炉冶炼所处的炉况包括：

根据矿热炉现场生产数据以及所述电弧负载电压与电弧半径模型获取所述预设周期内现场电弧半径标准差的最小值和最大值；

根据所述预设周期内现场电弧半径标准差的最小值和最大值，确定与所述矿热炉现场生产数据对应的矿热炉冶炼炉况的阈值区间；

将所述电弧半径标准差与所述阈值区间进行比较，从而判断矿热炉冶炼所处的炉况。

3.根据权利要求2所述的基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法，其特征在于，将所述电弧半径标准差与所述阈值区间进行比较，从而判断矿热炉冶炼所处的炉况包括：

判断连续多个预设周期内所述电弧半径是否处于所述阈值区间，若是，则判定矿热炉冶炼所处的炉况为所述阈值区间对应的矿热炉冶炼炉况，若否，则继续判断。

4.根据权利要求3所述的基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法，其特征在于，

与所述矿热炉现场生产数据对应的矿热炉冶炼炉况包括熔化前期、熔化后期以及氧化还原期炉况。