Технологічні особливості представлення електричного режиму дугової сталеплавильної печі моделлю зміни станів

Abstract

Розвинуто теорію представлення електричного режиму (ЕР) дугових сталеплавильних печей (ДСП) моделлю зміни станів. Уточнено граф зміни станів процесу плавлення, який враховує як особливості перебігу технологічного процесу плавлення в дугових сталеплавильних печах, так і дію регулятора положення електродів. Створено математичну модель зміни станів електричного режиму ДСП у вигляді системи диференційних рівнянь Колмогорова-Чепмена, яка базується на теорії Марковських процесів з дискретними станами і неперервним часом. Отримано розв’язок складної системи диференційних рівнянь у вигляді часових залежностей процесу зміни ймовірностей перебування електричного режиму у різних станах та зроблено їх аналіз. Виконано дослідження впливу швидкодії системи автоматичного регулювання (САР) положення електродів на значення ймовірності станів технологічного процесу. Показано значимість практичного застосування отриманої динамічної моделі зміни станів, зокрема для комплексного поліпшення показників енергоефективності плавлення сталей в дугових сталеплавильних печах.

The theory of the arc furnaces (AF) electric mode (EM) representation using the state change model is developed. The graph of changes of the melting process states, which takes into account both the peculiarities of the melting process flow in arc furnaces and the action of the electrodes position regulator, is specified. A mathematical model of the AF EM states change in the form of a Kolmogorov-Chapman differential equations system is created, which is based on the theory of Markov processes with discrete states and continuous time. The solution of a complex differential equations system in the form of the process of the probability change time dependencies of the electric mode presence in different states is obtained and their analysis is done. The study of the influence of the electrodes position automatic control system (ACS) speed on the value of the technological process states probability is fulfilled. The significance of the practical application of the obtained dynamic state change model is shown, in particular for the complex improvement of energy efficiency indices of steels melting in arc steelmaking furnaces.