专利名称：控制电弧炉内的熔化过程的方法以及用于执行该方法的信号处理装置和程序代码和存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制带有至少两个电极的电弧炉内的熔化过程的方法，其中，通过评估经过炉容器的内部的空气声信号和/或固体声信号产生关于熔化物、熔化液和炉渣分布的至少ー个类型的如下特征值。第一类型的特征值代表对在炉容器的炉壁上出现的热辐射的屏蔽。第二类型的特征值代表在熔炉填料的体积内的特别是在电极下方的区域内的熔化物的块度和熔化状态(在下文中简仅称为块状度)。第三类型的特征值代表位于炉壁上的熔化物部分的改变。此外，本发明还涉及ー种用于控制电弧炉内的过程的用于电弧炉的带有机器可读取的程序代码的信号处理装置，这样的机器可读取的程序代码，和带有这样的机器可读取的程序代码的存储介质。
背景技术：
使用声信号(即通过至少ー个电弧产生的固体声信号，所述固体声通过熔化物传导，或通过熔化物之间的空气体积传导的空气声信号)来生成不同的特征值是已知的。在此，采集可通过包括电弧炉的电弧的电流和电压历程来评估的声振动。声信号根据原理在熔炉填料内形成，因为电弧炉的电弧表现为声源。例如，根据DE 10 2008 006 965 Al已知，为确定所谓的辐射度量(在下文中简称为SM)，采集炉壁上的固体声振动并且由所采集的振动的频率范围可确定相关的振动评估信号。由所采集的电极电流可在相同的频率范围内确定相关的电流评估信号，所述电流评估信号被解释为振动产生的原因。然后，辐射度量原理上由振动评估信号和电流评估信号的商得到。此外，根据DE 10 2008 006 966 Al还已知，可确定所谓的块度度量(在下文中也简称为M)，这通过采集所提供的电流、由采集到的电极电流确定效率值度量、并且由采集到的电极电流此外在采集到的电极电流的确定的频率范围内确定相关的电流分量来实现。然后，块度度量由电流分量和有效值度量的商得到。此外，从DE 10 2008 006 958 Al中还已知，可确定位于电弧炉边界上的熔化物成分的质量改变的所谓的度量(在下文中也称为MM)，这通过采集所提供的电极电流并由此在确定的频率范围内获得电流评估信号来实现。此外，采集固体声且在特定的频率范围内确定振动评估信号。最后，对于多个共同的频率确定电流评估信号和振动评估信号之间的相位差。从这些所确定的相位差中，可以导出位于电弧炉边界上的熔化物的质量改变的度量。通过以上所述的特征值，可以执行用于控制电弧炉内的熔化过程的精细的方法。 为对该方法进行解释，在下文中详细解释在电弧炉中发生的熔化过程。电弧炉用于通常在钢铁エ业中产生液体金属。液体金属由例如废料的固体熔化物和/或还原的铁(所谓的海绵铁或DRI/HBI)甚至以液体和/或固体生铁连同另外的附加材料来制造。为此，优选地通过三个电极将用于熔化熔化物的能量通常以电极和熔化物之间的电弧的形式引入到电弧炉内。为使得熔化可尽可能有效地进行，应尽可能将电弧所提供的全部能量引入到熔化物内。在此，熔化物被理解为熔化中的固体，如已熔化物、液体金属和/或炉渣。熔化物和已熔化物一起产生熔炉填料。但是，由于预先给定的运行方式，在常规的电弧炉内可能出现熔化过程期间电弧自由燃烧。即，由形成在电极和熔化物之间的电弧发出的热辐射以高的程度到达熔炉的边界上，特别是电弧炉的被冷却的边界。因此熔炉的能耗升高这ー方面电弧的能量仅被引入到熔化物的很小的范围内，而另一方面更多的能量通过熔炉冷却被释放。在此考虑到，为控制电弧炉的运行方式并且调控电弧功率，使用位于炉壁上的熔化物的改变的度量MM，块度度量M,辐射度量SM，或熔化物、熔化液和炉渣在熔炉填料内的分布的类似的合适的特征值。块度度量K可用于调控电极的电极电流额定值。如果例如在电极下具有相对更轻的废料，即废料中具有高的空气体积的成分，则辐射功率可调低，以防止由于轻的废料的过快熔化导致的电弧的前述的自由燃烧。如果确定了在炉壁上的过高的辐射度量SM，则可调低电弧的辐射功率，以避免炉壁的过度的热负荷以及高的功率损失。如果在确定屏蔽度量SM时确定炉壁的部分不被熔化物屏蔽，则可调低辐射功率，以防止电弧直至此自由壁部分的自由燃烧。在此，前述信号可不仅用于功率降低，而且在相反的解释中也用于功率提高。因为以上所述的措施相互影响，所以当然在人为干预电弧炉的运行程序时难于估计应在过程中进行多强的干预。
发明内容
本发明的任务在于，对于前述类型的方法进行如下改进，使得电弧功率的调控在尽可能低的能耗和尽可能低的熔炉部件磨损下可以实现。此外，本发明的任务在于，给出实现方法的信号处理装置或存储介质和用于方法的程序代码。该任务根据本发明通过如下方式解决，即，对于每个电弧的热影响区生成局部的特征值。有利的是，将所使用的传感器布置在熔炉上，使得传感器与电极(电弧)对置。该措施的优点在于，可以产生对电弧炉内的熔化过程的历程的更精确的描述，因为熔化过程由于经常不均匀的废料填料而在每个电极上具有不同的历程。此外，根据本发明，从局部特征值推定在电弧影响区域内的现有的或即将来临的局部热负荷峰值，即使该热负荷峰值在此时刻尚未导致可测量的面板热负荷。这可通过上述方式进行。于是，如果例如最靠近某电弧的熔炉的壁部分通过废料的熔化而被暴露，则可能出现此确定的电弧的自由燃烧。这可根据本发明在该壁区域内局部地通过评估屏蔽特征值SM确定。由此有利地实现了很早地采集到结果，而该结果将来将则在所涉及的电极的影响区域内通过该电弧到被暴露的壁部分的自由燃烧而产生热负荷峰值。因为此实际上的热负荷仍存在，所以该热负荷可有利地已在其出现时被阻止。此外进一步建议，使得取决于所生成的特征值，优先地首先按所需要的长时间来改变在电极上的能量分布，使得热负荷峰值被削弱或避免其形成。为在炉壁的部分区域内的废料熔化的实施例中对此进行解释，可描述如下运行策略。最靠近所涉及的壁元件的电弧、即应防止自由燃烧的电弧必须被调低，而该要求对于另外的电弧不存在。这可根据本发明通过调整所涉及的电弧的相线阻抗的额定值来实现，使得所涉及的电弧的释放到环境的辐射功率降低，并且另外两个电弧的辐射功率稍微升高。在此，有利地存在很快响应的调控量，其中在电弧炉内转化的总热功率最初不必降低。因此，该调控策略有利地是特别有效的。此外，根据本发明，取决于所产生的特征值，通过降低为电弧供电的电弧炉变压器的次级电压，和/或通过提高与电弧串联连接的附加电抗器的电抗，从属地(nachrangig) 按所需要的长时间来降低电弧的热功率。如果通过优先地改变能量分布而实现的效果不足或可预见此效果不充分，则涉及此措施，以减少或避免热负荷峰值。为电弧供电的电压被如下调控，使得熔炉变压器的输出电压例如借助于负载级开关可变化。这通过将熔炉变压器(也称为变电站级或变压器级)的初级绕组或次级绕组开启或关闭来机械地实现。在此，一定的电负荷和机械负荷并且因此磨损是不可避免的，因此，该措施有利地可仅当仅使用前述措施不充分时才执行。这有利地导致，负载级开关很少切換，而对于熔炉变压器的维护费用具有有利的影响。此外，变压器级作为电抗器对于所产生的特征值的调整明显慢于有利的相线阻抗调控。按照与如上根据特征值SM示例地所描述相同的方式，可以考虑特征值MM和M。例如，特征值M可以用于确定在単独电极下的熔化物的块度。在此，可以及早识别出是否电极下的熔化进展更快地推进，因为例如在该电极下存在带有高空气体积成分的相对更轻的废料。如果在另外的电极下例如存在大块的重的废料部分，则此电极的电弧需要长得多，以便将位于此处的熔化物的部分熔化。其下具有大块废料的电极可不再推进到炉容器的下部区域内，并且因此相应的电弧在电弧炉的边界上释放相对强的辐射。通过影响阻抗或电流额定值，所涉及的电弧的辐射可降低。如果因此确定了在电极下的不等的块度分布，则所述块度分布可在所转化的电极功率方面通过匹配由电极所形成的相线的相线阻抗来调节，使得在所有电极下的熔化进展近似相等。这意味着，对于其下具有更轻的废料的电极，将其相线阻抗调节为高于其下具有更重的废料的电极。特征值MM是靠在炉壁上的质量的改变的度量。如果例如在炉壁的区域上采集到强的质量改变，则这意味着实际存在的废料倒塌。该值因此优选地用于实际所涉及的电极的預言性的升起，通过相线阻抗的增加来产生。对该输出可根据经验进行小的加权或更大的加权。如需要，根据预测的可靠性，也向支承臂液压装置預言性地给出直接升起指令。根据本发明的有利构造，使辐射度量的特征值SM、块度的特征值M和炉壁上的熔化物部分的改变的特征值MM分别与特征值E相关联，所述特征值E是自加入上次的熔化物装料之后引入的此熔化物装料的每单位质量熔化物的能量(比能)的特征值。在此应注意的是，熔化物以连续过程的装料方式加入，因为熔化物(废料)的熔化导致明显的体积改变。在炉容器的上部部分内所释放的体积总是以更新的熔化物的装料填充。在毎次加入装料之后，引入到熔炉内的能量通过测量确定，并且以装料的质量換算，使得得到熔炉填料内已熔化质的份额为多高的依据。此特征值E与另外的特征值的关联有利地实现了在电弧炉内的熔化进展方面指示了另外的特征值的高度，并且取决于此引入正确的措施。因此，例如在进展中的熔化过程中，废料倒塌是很可能的，并且熔炉的基本热负荷已更高。根据本发明的方法的另外的构造，对于每个电极的热影响区域，附加地产生绝对温度升高或一般地炉壁上的热负荷的局部特征值T，和/或该温度升高的梯度或热负荷梯度的局部特征值(特征值G)，并且将该特征值与炉壁上的辐射度量的局部所属的特征值SM关联。在此考虑到，炉壁上的如此的辐射度量尚未实现对于严重地进行的过程的足够的论断。如果熔炉完全以废料填充，则也希望的完全的电弧辐射，因为炉壁最初被废料保护。熔化过程则可更快地进展。在接近熔化过程结束时，如果炉壁的温度已提高，则炉壁上的辐射度量的升高必须被视作是严重的。此外，可预见的是在热负荷的高梯度下，热负荷的严重度量更快地达到，并且因此应做出速效的措施以降低此度量。根据本发明的替代实施例，特征值T和/或G的使用也替代了特征值E，使得在此情况中特征值E不与特征值SM关联。根据壁元件的冷却类型，也必须考虑到冷却剂的质量流量，因为在ー些情况中，仅以此方可做出对于炉壁的热负荷的论断。此外，也有利的是，另外通过使用燃烧器和/或喷枪而通过化学反应在炉容器的内部内提高热功率，其中取决于所产生的特征值M、匪、SM、E、T和G，通过按所需要的长时间来降低向燃烧器提供燃料和/或向喷枪提供氧来降低化学反应的热功率。在燃烧器中优先地燃烧燃料，以此向熔化过程提供化学能。为加速燃烧器的燃烧或加速熔化物或熔化液内的另外的氧化过程，可另外通过所谓的喷枪或相关联的燃烧器将氧吹入到熔炉填料内部内。因为使用燃烧器和使用喷枪最后都导致熔炉填料的附加的加热，所以特别地有利的是在调控概念中也包括此过程。为此，可考虑上述特征值，并且以合适的方式进行估值。 在此，对燃烧器和喷枪上的过程的调控可以与相阻抗的优先的调控并行进行和/或也与附加电抗和/或变压器次级电压的调控一起从属地进行。有利地，在该调控概念中，熔化过程在考虑到燃烧器和喷枪的情况下更好地可控。根据本发明的特别的构造，为调控燃烧器和喷枪，使用炉壁上发生的热辐射的特征值SM和/或作为靠在炉壁上的熔化物部分的改变的度量的特征值MM。所述特征值与自加入上次的熔化物装料之后引入的此熔化物装料的每单位质量熔化物的能量的特征值E 相关联。特征值在电弧炉的热负荷方面的此组合可如何评估已在上文中解释。根据本发明的另外的构造，除已介绍的用于调控燃烧器和/或喷枪的特征值外， 可使用炉壁上的温度升高的特征值T，和/或此温度升高的梯度的局部特征值G，其中该特征值与局部所属的特征值SM和MM相关联。此外，本发明的任务通过用于电弧炉的带有机器可读取的程序代码的信号处理装置、该机器可读取的程序代码以及用于该机器可读取的程序代码的存储介质来解决，所述程序代码具有控制指令，所述控制指令导致信号处理装置执行根据以上所述方式的方法。 以此，能以有利的方式自动执行以上所述的方法。
本发明的另外的细节在下文中根据附图描述。在唯一的附图中，图I示出了电弧炉的示意性三维视图和连接在所述电弧炉上的适合于执行根据本发明的方法的实施例的调控的方框图。
具体实施例方式电弧炉11具有炉容器12，所述炉容器12按照未图示的方式以熔化物(废料)填充。优选地，三个电极13突出到炉容器内，所述电极借助于执行机构14(液压马达或伺服马达)可以水平地沿其纵向轴线升起或降下。电极13通过熔炉变压器15以三相电供电， 其中每个电极13此外可以与附加电抗器16相关联，以便所述附加电抗器16可以有目的地产生损失电功率。此外，示意性地图示了燃烧器17，使用燃烧器17通过燃烧燃料可将化学能引入到炉容器12内。喷枪18也突出到炉容器12内，其中通过泵19可将气体吹入到炉容器内并且因此吹入到熔炉填料内。为在电弧炉11内熔化具有金属废料形式的熔化物20，在电极13上点燃电弧，以此在炉容器内部内形成热能。在此，如已提及的那样，可附加地借助于喷枪18和燃烧器17，用于导致将化学能引入到炉容器内。在熔化过程期间进行自动的调控过程，所述调控过程在下文中根据在图I中图示的方框图详细解释。根据本发明的调控概念在此使用不同的输入量，所述输入量的产生是已知的。根据本发明的调控概念通过点划线21在图I中来凸显。 在该调控概念中使用的输入量分别为给出在炉容器12的炉壁上发生的热辐射的度量的特征值SM，作为在熔炉填料的体积内并且在电极13的区域内的熔化物20的块度的度量的特征值M，作为靠在炉壁上的熔化物20的部分的改变的度量的特征值MM，自加入上次的装料之后引入熔化物的每单位质量的比能的特征值E，温度升高或一般地炉壁上的热负荷的特征值T，以及该热负荷(例如，温度升高)的梯度或热负荷梯度的特征值G。输入量在图 I中在相应的圆圈中图示，其中此圆圈同时表示了计算单元，所述计算単元由测量值(在下文中对其详述)生成要求的输入量。此外，一般地要注意到，通过其仅传导ー个信号的信号线通过窄线图示，通过其传导多个信号的信号线通过宽线图示。因此，既可将宽线实施为多个线的集束，即所述集束为了清楚起见仅通过宽线图示。不过，也可将信号线例如通过数据母线实现。在宽信号线中传导的信号是信号的组，所述信号组通过带有三个电极和分别与三个电极相关的另外的装置(例如附加电抗器16、执行机构14以及传感器22、23)的电弧炉11的结构決定。由于单独控制的电极13，在这些导线中分别平行地运行的測量信号或控制信号是必须的。具体地,输入量如下地生成。对于福射度量SM,优选地在炉壁上安装三个固体声传感器22，使得传感器22的每个在三个电极的影响区域内局部地測量在炉容器12的内部内传播的声信号。信号在配置模块24内组合，并且通过使用前述评估原理借助于电极电流的时间历程利用评估单元25用于生成辐射度量SM，块度度量M，和靠在炉壁上的固体物的改变的度量匪。此外，在电极的影响区域内通过传感器23測量冷却元件内的温度，或者一个用于描述炉容器12的热负荷的类似的度量。传感器23在配置装置26上给出其信号，其中，该信号被评估，以便生成温度差异T (优选地作为与冷却系统的来流温度 (Vorlauftemperatur)的差异，如需要也作为与由此值形成的平均值的差异)和温度梯度 G。另外，计算每次装料引入的比能E，其中，为此通过评估単元25采用熔炉变压器的电功率，以及由于氧在喷枪18内的通过量和燃料在燃烧器17内的通过量引入热功率。在此，另外地调取存储器27的数据，其中，在此存储了各引入的装量的量以及装料在炉容器12内的引入时刻和此时存在的壁温度以便用于温度差异T的计算。根据信号处理装置的图示的实施例的调控系统，以五个不同的调控器I至V和四个计算模块VI至IX运行。调控器优选地实现为模糊调控器。计算模块具有五个输出，以这些输出控制电弧炉及其部件(为此在下文中更多地描述)。模糊调控器I用于将熔炉的热状态分类。该调控器因此输出当前对于熔炉的热状态严重的值。该值对于所有电弧的所有三个热影响区域(也称为热点)局部地计算。对于每个电极，跟踪与电弧13的影响区域相邻的壁元件的温度历程。如果所涉及的壁元件自身的热负荷T已很高，或指示出热负荷的陡的升高G，则确定了严重的状态。在壁元件的热负荷低时，相应地确定了不关键的状态。 为此，也可使用分级的度量。模糊调控器I的信息被用作用于模糊调控器II (也用于模糊调控器V)的输入量，所述输入量将炉壁被熔化物并且在进ー步的方法进程中也被炉渣的屏蔽进行量化。作为另外的输入量，也使用电极的热影响区的辐射度量SM和每筐(Korb)引入的比能。由此，计算模块II计算出输出量；所述输出量分别是送入计算模块VI中的对于由运行程序 (Fahrprogramm)预先给定的变压器级的修正建议,送入计算模块VIII中的对于附加电抗器的修正建议，和送入到计算模块VII中的对于电弧13的线阻抗的修正建议。计算模块 VII对根据运行程序预先给定的对于电弧的相阻抗的參考值进行修正，使得出现能量转换的再分配和电弧内的辐射功率的再分配，以便削弱所属的电弧的至少ー个热影响区的严重状态。模糊调控器考虑了熔化物的状态，特别是直接在电极下的熔化物状态的改变(改变优先地意味着废料运动和所谓的冷废料的存在，所述运动在熔化进程的过程进行中部分地混乱地进行)。作为输入量，使用块度度量M和毎次装料引入的比能E。在此，因此涉及总共四个输入量。调控器由此计算出线阻抗的改变建议，所述改变建议按照以上所述的方式对于电极13的控制起作用。如果例如确定了电极下的熔化物的强的改变(例如，通过冷的废料的滑下所导致)，则输入降低此电极的相阻抗的额定值的建议值。在此，通过执行机构14使所涉及的电极13进ー步运行到熔炉内，以此缩短电弧长度，并且与通过两个另外的电极13的能量输入相比増加所涉及的电极向废料内的能量输入。模糊调控器IV评估炉壁上的熔化物的质量改变，并且是在电极13的热影响区域内进行的。作为输入量，使用改变的质量MM的度量和毎次装料引入的比能E，因此使用四个输入信号。调控器按照已经描述的方式计算线阻抗额定值的改变建议作为输出量。通过例如采集到炉壁的区域上的强的质量改变，则这意味着在壁部分被释放的情况下的可能存在的或已发生的废料倒塌。调控器预防性地输出输出信号，使得将所涉及的电极升起，其中通过变得更长的电弧增加了此电极的相阻抗。利用模糊调控器V来影响燃烧器17和喷枪18，并且因此控制化学能的引入。作为输入量，使用壁上的固体物部分的改变的度量MM和辐射度量SM，因此使用六个输入量。另外，还使用另外的四个输入量，自上次装料引入的比能E以及模糊调控器I的输出量，因此将另外四个输入量送入模糊调控器V内。模糊调控器由此计算出化学能引入的改变建议作为输出量，即对于燃烧器17和喷枪18的额定值的改变建议。模糊调控器II至V的所有输出量在计算模块VI至IX中被组合和处理。在此，在调控输出量时，在计算模块VI、VIII和IX中考虑主动的调控器干预的阈值，以及其所属的迟滞，这导致衰减调控系统的调控振动，并且优先地导致在熔化过程中进行的过程的调控， 所述调控通过在电极13上通过升起或降低所要求的相阻抗的能量再分布来实现。在此涉及可无机械磨损并且无功率损失地转换的最简单的调控量。仅当此调控措施不足以使电弧炉11内的过程并且因此调控系统的输入量正常时，计算模块VI、VIII和IX的阈值才被超过，并且因此启用通过调控系统21的速效的调控措施。不同的模糊调控器和计算模块的协作必须对于每个电弧炉11単独地调整，并且在调节后导致能量输入对于熔化物的当前熔化状态改变的优化的动态反应。模块VI至IX的工作方式在下文中将在详细描述。模块IV将变压器级改变的连续的原始值转化为离散值。借助于迟滞，使得熔炉变压器的级开关不必过于频繁地切換。例如，如果仅仅ー个壁区域的屏蔽差，并且其余的壁区域的屏蔽良好，则模糊调控器II输出用于非对称能量分布的改变建议，所述改变建议优先地在模块VII中转化。这意味着通过改变所涉及的电极13的相阻抗，使受到强热负荷的壁区域的热负荷降低。计算模块VI具有仅ー个输出，所述输出在熔炉变压器15的级开关上起作用，并且能以所述输出改变级开关的输出电压。在计算模块VII中使用用于负荷分配的分析模型。按照这种方式，可以及时地将所述及电极的屏蔽差的壁部分的辐射能量再分配到另外的电极上。在此，将模糊调控器II、 III和IV的信号组合并且由此计算出単独电极的线阻抗的额定值的合适的再分配。为此， 可以将模糊调控器II、III和IV的影响根据电弧炉11的实际情况和随后的所确定的度量的改变的效果加权地考虑。特别简单的可能性在于，对模糊调控器II、III和IV的所有信号输出的平均，其中每个电极的各平均的信号当然単独地被评估。计算模块VII的输出信号直接作用在控制装置28上，所述控制装置28为执行机构14提供并且可単独地控制执行机构14。借助于计算模块VIII，可以控制附加电抗器16，只要要求该控制(从属控制)的话。为此目的，控制装置29由计算模块VIII控制，其中控制装置29控制附加电抗器16，所述附加电抗器16为每个电极提供ー个。按照这种方式，可以直接降低电弧13的功率，这通过在附加电抗器16内转化无功功率形式的电功率来实现。最后，计算模块IX包括如下的程序，借助于该程序可以控制喷枪18和燃烧器 17 (当然，也可局部地控制多个燃烧器或喷枪)。取决于通过模糊调节器V输出的值，可以因此节流或提高引入的化学热功率。在此，未详细图示的并且在电弧炉内具有作为背景的化学要求的另外的影响量也可起作用。
权利要求
1.一种用于控制带有至少两个电极(13)的电弧炉内的熔化过程的方法，其中，通过评估经过炉容器(12 )的内部的声信号，产生熔化物、熔化液和炉渣在熔炉填料内的分布的至少ー个类型的特征值，特别地产生 作为在所述炉容器(12)的炉壁上出现的热辐射的度量的特征值(SM)，和/或 作为熔化物(20)在熔炉填料的体积内、特别是在电极(13)下的块度的度量的特征值 (M)，和/或 作为位于炉壁上的熔化物部分的改变的度量的特征值(MM)，其特征在干， 对于所涉及电极(13)的每个电弧的热影响区产生局部特征值， 从所述局部特征值中推断出电弧的影响区域内的现有的或即将来临的局部热负荷峰值， 取决于所产生的特征值，优先地按所需要的长时间来改变电弧之间的能量分布，使得热负荷峰值被削弱或避免其形成， 如果通过优先地改变能量分布所实现的效果不充分或可预见该效果不充分，则取决于所产生的特征值，通过降低为所述电极(13)供电的熔炉变压器(15)的次级电压和/或通过改变与该电极(13)串联连接的电抗器(16)，从属地按所需要的长时间来降低电弧的热功率，以便减小或避免热负荷峰值。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，产生在炉壁上发生的热辐射的特征值 (SM)并且将其与自加入上次的装料熔化物之后引入的上次装料的熔化物的每单位质量的比能的特征值(E)相关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，另外地产生每个电弧的热影响区域的炉壁上的热负荷的局部特征值(T)，和/或热负荷的梯度的局部特征值(G)，并且将所述特征值(T、G)与炉壁上发生的热辐射的局部所属的特征值(SM)相关联。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，产生炉壁上发生的热辐射的特征值(SM) 和另外的每个电弧的热影响区域的炉壁上的热负荷的局部特征值(T)和/或热负荷的梯度的局部特征值(G)，其中，所述特征值(T，G)与炉壁上发生的热辐射的局部所属的特征值 (SM)相关联。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在干，所产生的炉壁上的热负荷的特征值 (T)和/或该热负荷的改变梯度的特征值(G)，通过控制熔炉变压器和/或附加电抗器足够长时间地降低电弧的热负荷，只要所述特征值处于对于炉壁的严重值之上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，产生熔化物(20)在熔炉填料的体积内、特别是在电极(13)下的区域内的块度的特征值(M)，并且将该特征值(M)与自加入上次的装料熔化物之后引入的上次装料的熔化物的每单位质量的比能的特征值(E)相关联。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，产生作为靠在炉壁上的熔化物部分的改变的度量的特征值(MM)，并且将该特征值(M)与自加入上次的装料熔化物之后引入的上次装料的熔化物的每单位质量的比能的特征值(E)相关联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在使用燃烧器(17)和/ 或喷枪(18)条件下的化学反应另外地升高炉容器(12)的内部内的热功率，其中，取决于所产生的特征值通过降低向所述燃烧器(17)的燃料供给和/或向所述喷枪(18)的氧供给，按所需要的长时间来降低所述化学反应的热功率。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，产生炉壁上发生的热辐射的特征值(SM) 和/或作为靠在炉壁上的熔化物部分的改变的度量的特征值(MM)，并且将所述特征值与自加入上次的装料熔化物之后引入的上次装料的熔化物的每单位质量的比能的特征值(E)相关联。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，另外地产生每个电弧的热影响区域的炉壁上的热负荷的局部特征值(T)和/或该热负荷的梯度的局部特征值(G)，并且将所述特征值(T，G)与根据权利要求9所述的局部所属的特征值(SM，匪)相关联。
11.一种用于电弧炉的信号处理装置，带有机器可读取的程序代码，所述程序代码具有控制指令，所述控制指令导致所述信号处理装置执行根据权利要求I至9所述的方法。
12.一种用于电弧炉的信号处理装置的机器可读取的程序代码，其中程序代码具有控制指令，所述控制指令导致所述信号处理装置执行根据权利要求I至9中任一项所述的方法。
13.ー种存储介质，所述存储介质带有存储在其上的根据权利要求12所述的机器可读取的程序代码。
全文摘要
本发明的内容是控制电弧炉(11)内的熔化过程的方法以及用于执行该方法的信号处理装置(21)、程序代码和存储介质。在该方法中，通过固体声传感器(22)测量来自炉容器(12)内部的声信号和振动，从中可导出熔化物、熔化液和炉渣在熔炉填料内的分布的特征值。优先地产生在容器的炉壁上出现的热辐射的特征值SM，熔化物在熔炉填料的体积内的块度的特征值M和位于炉壁上的固体熔化物部分的改变的特征值MM。根据本发明，借助于调控系统(21)通过评估特征值优先地改变电极(13)的能量分布，使得削弱热负荷峰值或甚至避免其形成。为此，将设为额定值的相线阻抗进行修改。如果该调控不充分，则从属地降低电弧的热功率。以此，可实现电弧炉(11)内的过程的快速并且可靠地起作用的运行策略。
文档编号H05B7/148GK102612856SQ201080043164
公开日2012年7月25日 申请日期2010年9月14日 优先权日2009年9月28日
发明者A.多布勒, B.迪特默, D.里格, K.克鲁格, S.利德贝特, T.马特舒拉特 申请人:西门子公司