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题名电弧炉异常炉况电极调节应激干预技术的研究
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作者
蔡安江
乔宁
李琨
张永武
吴超
周文栋
权鑫
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机构
西安建筑科技大学机电工程学院
西安电炉研究所有限公司
陕西省“四主体一联合”电炉工程技术研究中心
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出处
《工业加热》
CAS
2024年第10期1-8,共8页
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基金
陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2023KXJ-247)
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-095)。
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文摘
三相交流电弧炉在冶炼过程中常遭遇短路和断弧异常炉况,这不仅延长了通电和出钢时间,增加了能耗,还威胁到生产的安全性和稳定性。提出了一种创新的基于电弧声信号分析的电极调节应激干预技术,以优化EAF冶炼过程。首先基于75t普碳钢EAF生产现场的电弧声信号探究了短路、断弧与稳态运行时三类电弧声时频特征;利用平滑伪维格纳分布算法来评估电弧声的能量密度水平,确定了异常炉况与稳态运行时的特征频率,实现了异常炉况判别。此外,通过分析稳态运行、短路与断弧前期及发生期的电弧声特征频率,揭示了异常炉况的预测规律。在此基础上,在现有的电极调节控制系统中集成了应激干预机制,并通过程序化实现了自动化控制。工程验证结果表明,该技术能够有效地在3~4秒前预测并干预异常炉况,显著减少了短路和断弧事件,同时降低了7.5%的单吨冶炼能耗,证实了其在提升EAF冶炼效率和降低成本方面的潜力。
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关键词
电弧声信号
异常炉况判别
预测
平滑伪维格纳分布
电极调节
应激干预机制
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Keywords
arc acoustic signal
abnormal furnace condition identification
forecast
smooth pseudo-wigner distribution
electrode adjust-ment
stress intervention mechanism
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分类号
TF741.5
[冶金工程—钢铁冶金]
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题名基于电弧声信号监测电弧炉运行工况的研究
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作者
蔡安江
张海涛
周文栋
张攀辉
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机构
西安建筑科技大学机电工程学院
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出处
《工业加热》
2025年第3期1-10,19,共11页
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基金
陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2023KXJ-247)
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-089)
山东省重点研发计划(2024TSGC0920)。
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文摘
电弧炉是当今冶金领域最重要的炼钢设备之一,其运行工况、健康状态的准确监控是生产的关键问题,电弧声可以作为电弧炉冶炼过程中的状态因素,具有工程应用价值。以电弧炉产生的电弧声为研究对象,探究了电弧声与电弧炉运行工况的相关性;针对电炉冶炼过程存在随机性干扰严重的问题,利用Pandas法对电弧声信号进行数据清洗,基于功率谱分析方法研究了噪声信号与电弧声信号的异同点,设计滤波器对电弧声信号进行降噪处理。从电弧声时域、频域和能量层面进行研究,提出电弧声波动程度、电弧声音色、电弧声声强作为反映电弧炉冶炼运行工况的声音特征指标,并确定了电弧声的方差值、谐频基频比、能量值作为电弧声特征参数;研究了各个运行工况下三个电弧声特征参数的变化规律及对电弧炉运行工况的影响,得到了电弧声特征参数对电弧炉运行工况的阈值范围与识别率,实现了利用电弧声对电弧炉运行工况的识别以及异常运行工况的预警,为实现电弧炉冶炼工艺的提升提供了理论指导和技术基础。
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关键词
电弧声
信号分析
声音特征
运行工况
阈值范围和识别率
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Keywords
arc sound
signal analysis
sound characteristics
operating condition
threshold range and recognition rate
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分类号
TP806.6
[自动化与计算机技术]
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