CN111486700B - 交流电弧炉的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流电弧炉的控制方法及装置，该方法包括：从交流电弧炉的三根电极中，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；控制第一电极和第二电极两端的供电电压，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。本发明能够控制交流电弧炉的两根电极之间产生直流电流，避免了交流电流过零次数过于频繁导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的问题，提高了交流电弧炉的冶炼效率。

Description

交流电弧炉的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及工业冶炼领域，尤其涉及一种交流电弧炉的控制方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

众所周知，电弧炉能够用于对废钢等金属的冶炼。顾名思义，交流电弧炉是指直接接入交流电网，由交流电网供电的电弧炉。交流电弧炉从公共电网1取电后，经串联的高阻抗电抗器，能够将公共电网的高电压转换为冶炼所需的低电压(例如，35KV/1.5KV)，电能经短网(水冷电缆及其附件等)和三相电极构成回路，在炉内产生电弧电流，用于冶炼金属。冶炼过程中，通过电极位置的调节和电炉变压器的分档调压，来控制冶炼过程中电弧电流的稳定，以提高冶炼的效率。对电网来说，交流电弧炉是一种非线性负荷，在冶炼过程中，会给电网带来无功冲击、三相电压不平衡、谐波污染等问题，造成电网电压剧烈波动。一般情况下，通过配置一套无功补偿设备来解决电弧炉对电网电压的冲击影响。

交流电弧炉的工作原理是：将交流电弧炉的三根电极上升到电弧炉顶部位置，在电弧炉内加入固态状废钢以及少量的液态钢水，由于电弧炉加入固态废钢和液态钢水后，没有任何装置检测电弧炉内部分布和排列情况，因而，采用试探法，将交流电弧炉的三根电极通上交流电，由液压电极调节系统控制三根电极慢慢下降，直到接触到固态状的废钢，且无法继续下降，认为当前电极下降到合适的位置。由于电极已经通了电，在电极接触到废钢的那一时刻，电极便开始放电(即起弧)。

目前，交流电弧炉的工作中，将三根电极同时下降，以接触电弧炉内的冶炼物(例如，废钢或钢水)，产生交流电流来对炉内冶炼物进行冶炼。由于交流电流过零次数比较频繁(每秒钟100次过零)，且每次在电流过零的时候，交流电弧炉的输入电能非常少，导致交流电弧炉的电能传输效率很低。另外，当电流过零后，往往需要重新拉弧，从零开始建立电流，容易出现电弧炉断弧的情况。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供了一种交流电弧炉的控制方法，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该方法包括：从交流电弧炉的三根电极中，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；控制第一电极和第二电极两端的供电电压，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

本发明实施例中还提供了一种交流电弧炉的控制装置，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该装置包括：电极配置模块，用于从交流电弧炉的三根电极中，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；电极控制模块，用于控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；供电控制模块，用于控制第一电极和第二电极两端的供电电压，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

本发明实施例中还提供了一种计算机设备，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述交流电弧炉的控制方法。

本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，计算机可读存储介质存储有执行上述交流电弧炉的控制方法的计算机程序。

本发明实施例中，从交流电弧炉的三根电极中，选取两根电极用于交流电弧炉工作，在控制选取的两根电极下降到炉内冶炼物的时候，控制两根电极的供电电压，使得两根电极之间直流电流，以便对炉内冶炼物进行冶炼。

通过本发明实施例，能够控制交流电弧炉的两根电极之间产生直流电流，避免了交流电流过零次数过于频繁导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的问题，提高了交流电弧炉的冶炼效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉的控制方法流程图；

图2为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉供电系统示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种柔性供电装置示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种可选的交流电弧炉的控制方法流程图；

图5为本发明实施例中提供的对交流电弧炉改进前后的电弧电流对比示意图；

图6为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉的控制装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

本发明实施例中提供了一种交流电弧炉的控制方法，图1为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉的控制方法流程图，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：

S101，从交流电弧炉的三根电极中，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极。

需要说明的是，本发明实施例中交流电弧炉是指由电网供电，用于冶炼废钢等金属冶炼物的电弧炉；以炼钢为例，电弧炉本体是一个大型炼钢容器，内部放置无规则的废钢和液态的钢水，钢水多少也是变化的，废钢没有固定的尺寸和大小。交流电弧炉顶部具有三根电极，通常由高品质碳构成的柱状装置，可在液压电极调节系统的控制下，执行上升或下降动作。现有的交流电弧炉，三根电极同时工作，下降到接触到炉内冶炼物后，三根电极产生的交流电流产生电弧，从而进行冶炼物的冶炼(例如，通过三根电极产生的电流将废钢融化成钢水)。

需要注意的是，上述S101中，可以从交流电弧炉的三根电极中，任意选取两根电极作为交流电弧炉工作的电极，但为确保交流电弧炉三根电极的使用率均衡，可以让三根电极轮换工作，作为一种可选的实施方式，可以通过如下步骤来选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极：统计交流电弧炉三根电极的工作时长；根据交流电弧炉三根电极的工作时长，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极。可选地，统计的各根电极的工作时长可以是各根电极的累计工作时长。通过这种方式，能够确保三根电极的使用寿命保持一致。

S102，控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物。

需要说明的是，交流电弧炉的三根电极，在初始状态下，位于交流电弧炉的顶部位置。在选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极后，控制第一电极和第二电极执行下降动作，从最顶部位置缓慢下降，直到接触到炉内冶炼物(例如，废钢或钢水)。

可选地，上述S102可以通过如下步骤来实现：通过液压电极调节系统控制第一电极和第二电极执行下降动作；根据液压电极调节系统反馈的液压压力，判断第一电极和第二电极是否接触到炉内冶炼物；当第一电极接触到炉内冶炼物，而第二电极未接触到炉内冶炼物的情况下，保持第一电极的下降位置，通过液压电极调节系统控制第二电极继续执行下降动作，直到第二电极接触到炉内冶炼物。

由于任一根电极接触到炉内冶炼物(例如，废钢)时，液压电极调节系统的液压装置会产生一个稳定的力矩反馈，依此可判断电极是否接触到炉内冶炼物。当检测到两根电极中的一根电极接触到炉内冶炼物后，控制该电极的液压调节系统，保持该电极当前的位置不动，然后控制另一根电极继续下降，直到接触到炉内冶炼物，产生电弧电流，从而进行冶炼物的冶炼。

S103，控制第一电极和第二电极两端的供电电压，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

由上可知，本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法，从交流电弧炉的三根电极中，选取两根电极用于交流电弧炉工作，在控制选取的两根电极下降到炉内冶炼物的时候，控制两根电极的供电电压，使得两根电极之间直流电流，以便对炉内冶炼物进行冶炼。

通过本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法，能够控制交流电弧炉的两根电极之间产生直流电流，避免了交流电流过零次数过于频繁导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的问题，提高了交流电弧炉的冶炼效率。

需要说明的是，交流电弧炉由交流电网供电，而交流电网输出的是三相交流电信号，无法直接供给第一电极和第二电极，因而，需要通过供电装置来将交流电网的电信号转换为交流电弧炉任意两根电极之间所需的电信号。

图2为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉供电系统示意图，如图2所示，将柔性供电装置30设置于交流电网10与交流电弧炉20之间，为交流电弧炉供电。

以炼钢为例，由图2可以看出，电弧炉本体是一个大型的炼钢容器，内部放置的是无规则的废钢40-1和液态的钢水40-2，钢水多少也是变化的，废钢没有固定的尺寸和大小。交流电弧炉20的顶部具有三根电极(如图2中图标50-1、图标50-2和图标50-3所示)，是由高品质碳构成的柱状装置，液压电极调节系统60控制三根电极执行上升或下降动作。正常炼钢过程中，柔性供电装置30可以为交流电弧炉的任意两根电极之间提供频率、电压、电流均可调的电信号，使得任意两根电极之间产生直流电流将废钢融化成钢水。可选地，本发明实施例中提供的柔性供电装置30能够监测输出的电压信号和电流信号，通过内部控制系统不断调节输出信号，使得输出的电压、电流、频率与设定值保持一致。

本发明实施例中，采用柔性供电装置为交流电弧炉供电，能够将不可变的电网交流电信号，转换为频率可变、电压可变、电流可变的交流电信号，为电弧炉起弧提供柔性供电，达到可控起弧、平稳起弧的目的，无电流冲击，大大降低了对电网的影响。

图3为本发明实施例中提供的一种柔性供电装置示意图，如图3所示，本发明实施例中为交流电弧炉供电的柔性供电装置30可以包括：交流输入电抗器30-1、二极管整流装置30-2、直流电容30-3、放电电阻30-4、可控逆变电流装置30-5和交流输出电抗器30-6；其中，交流输入电抗器30-1的输入端与交流电网10连接，交流输入电抗器30-1的输出端接入二极管整流装置30-2的输入端，二极管整流装置30-2将交流电网10的交流电转换为直流电，直流电容30-3和放电电阻30-4并联于直流电的两端，经过直流电容30-3和放电电阻30-4的直流电接入到可控逆变电流装置30-5的输入端，可控逆变电流装置30-5的输出端与交流输出电抗器30-6的输入端连接，交流输出电抗器30-6的输出端与交流电弧炉20连接；可控逆变电流装置30-5用于控制所述交流输出电抗器30-6输出交流电的电压、电流或频率。

由图3可以看出，二极管整流装置30-2将交流电网10的交流电转换为直流电，并经过直流电容30-3、放电电阻30-4后，通过可控逆变电流装置30-5将直流电转换为电压、电流和频率可控的交流电；直流电容30-3可用于存储直流电，通过放电电阻30-4释放直流电容30-3上存储的残留电压，通过交流输入电抗器30-1实现平滑交流电接入，通过交流输出电抗器30-6实现平滑交流电输出至交流电弧炉20。

如图3所示，交流输入电抗器30-1具体包括：第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3；第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的输入端分别与交流电网10三相交流电的U线、V线和W线连接；交流输出电抗器30-6包括：第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6；第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6的输出端分别通过三相交流电的R线、S线和T线与交流电弧炉20的三根电极连接。

交流电网10的三相输入信号经过第一电感L1、第二电感L2和第三电感L，进入到二极管整流装置30-2，从可控逆变电流装置30-5输出的三相交流信号经过第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6输出到交流电弧炉20。通过交流输入电抗器30-1，可以实现平滑电流的输入，通过交流输出电抗器30-6，不仅可以实现平滑电流的输出，还可以抑制外部负载短路时冲击电流。通过交流输入电抗器30-1和交流输出电抗器30-6可以实现柔性供电的目的。

如图3所示，二极管整流装置32具体可以包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，其中，第一二极管D1与第四二极管D4正向串联，第二二极管D2与第五二极管D5正向串联，第三二极管D3与第六二极管D6正向串联；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3的阳极分别与第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的输出端连接，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3的阴极构成直流电的正极；第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6的阴极分别与第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的输出端连接，第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6的阳极构成二极管整流装置32输出直流电的负极。通过第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，实现交流信号到直流信号的转变。

由于柔性供电装置30的供电原理是将交流电网10固定电压频率、固定电压幅值的交流电整流为直流电，再将直流电逆变为可控交流电，输出到交流电弧炉20。因而，本发明实施例中通过直流电容30-3对二极管整流装置30-2整流后的直流电进行存储。

可选地，直流电容30-3可以进一步包括：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，其中，第一电容C1的第一端与二极管整流装置32输出直流电的正极连接，第一电容C1的第二端与第三电容C3的第一端连接，第三电容C3的第二端与二极管整流装置32输出直流电的负极连接；第二电容C2的第一端与二极管整流装置32输出直流电的正极连接，第二电容C2的第二端与第四电容C4的第一端连接，第四电容C4的第二端与二极管整流装置32输出直流电的负极连接。通过第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，存储直流电荷的装置。

为了释放直流电容30-3上存储的残留电压，可通过在直流电容30-3两端并联放电电阻30-4来实现放电目的，可选地，放电电阻34具体可以包括：第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一电阻R1的第一端与二极管整流装置32输出直流电的正极连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与二极管整流装置32输出直流电的负极连接。

可选地，本发明实施例中，采用多个绝缘栅双极型晶体管IGBT构成可控逆变电流装置30-5可以由，通过控制多个IGBT的导通时刻和导通时间，控制所述交流输出电抗器30-6输出交流电的电压、电流或频率。如图3所示，可控逆变电流装置30-5可以包括：第一IGBTG1、第二IGBT G2、第三IGBT G3、第四IGBT G4、第五IGBT G5和第六IGBT G6，其中，第一IGBTG1、第二IGBT G2、第三IGBT G3的集电极分别与二极管整流装置32输出直流电的正极连接，第一IGBT G1、第二IGBT G2、第三IGBT G3的发射极分别与第四IGBT G4、第五IGBT G5、第六IGBT G6的集电极连接，第四IGBT G4、第五IGBT G5、第六IGBT G6的发射机分别与二极管整流装置32输出直流电的负极连接，第一IGBT G1与第四IGBT G4的连接点接入第四电感的输入端，第二IGBT G2与第五IGBT G5的连接点接入第五电感的输入端，第三IGBT G3与第六IGBT G6的连接点接入第六电感的输入端。通过控制IGBT模块的导通时刻和导通时间，实现了不同电压频率、不同电压幅值、不同电流幅值信号的输出。

需要注意的是，交流电弧炉的工作阶段包括：起弧阶段、加料阶段和精炼阶段。在不同的阶段，需要对柔性供电装置或电极执行不同的操作。本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法，在每个阶段都仅让两根电极工作，另外一根电极处于热备用状态；处于工作的两根电极，不再产生交流电压，而是产生直流电压，从而实现直流电流对冶炼物进行冶炼(例如，融化废钢)的目的，大大提高了电能传输效率。

由于起弧阶段，电弧电流变换剧烈处于不受控阶段，交流电弧炉柔性供电装置采集当前电极产生的电弧电流，如果大于装置的最大电流，则封锁触发脉冲，降低装置的输出电压。因而，在交流电弧炉的起弧阶段，本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法还可以包括如下步骤：检测第一电极和第二电极之间产生的电弧电流，当电弧电流大于柔性供电装置的最大输出电流的情况下，降低柔性供电装置输出电信号的电压。

由于加料阶段，控制液压调节系统使得电极都上升，直到处于顶端的待命位置。电极开始逐渐冷却，供电装置也处于封锁状态，不再输出电压和电流。因而，在交流电弧炉的加料阶段，本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法还可以包括如下步骤：控制第一电极和第二电极执行上升动作，直到第一电极和第二电极到达预设初始位置；控制柔性供电装置停止输出电信号。

由于精炼阶段，电弧炉内废钢基本处于融化状态，钢水液面比较平稳。控制液压调节系统使得两根电极同时下降，基本可以同时接触钢水液面，同时开始工作。因而，在交流电弧炉的精炼阶段，本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制方法还可以包括如下步骤：控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物，控制柔性供电装置输出电压稳定的电信号，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。控制柔性供电装置输出稳定的电压，第一电极和第二电极之间产生稳定的电弧电流，继续融化废钢，加热钢水温度，达到冶炼的目的。

可选地，本发明实施例在实施过程中，可以根据工艺参数要求的不同，控制柔性供电装置输出不同的电压和电流，进一步提高电弧炉冶炼的效率。

图4为本发明实施例中提供的一种可选的交流电弧炉的控制方法流程图，如图4所示，包括如下步骤：

S401，选取交流电弧炉工作的两个电极；

S402，控制两个电极执行下降动作；

S403，判断两个电极是否接触到炉内冶炼物；如果是，则执行S404；如果否，则执行S402；

S404，控制两个电极的供电电压，使得两个电极之间产生直流电流。

下面，以图3所示的柔性供电装置为例，对本发明实施例进行说明。

假设柔性供电装置的R输出端与交流电弧炉的第一电极连接，S输出端与交流电弧炉的第二电极连接，T输出端与交流电弧炉的第三电极连接，控制柔性供电装置在RS之间输出电压时，交流电弧炉的第一电极和第二电极之间产生电弧放电。

在控制交流电弧炉工作过程中，首先控制交流电弧炉的第一电极和第二电极从交流电弧炉的最高顶点位置(即预设初始位置)，开始缓慢下降。柔性供电装置在R、S之间输出一个稳定的直流电压，当第一电极和第二电极未接触到废钢时，不会产生电弧放电，也不会产生电弧电流。假设第一电极最先接触到废钢，第一电极继续下降时，由于废钢会阻碍第一电极继续下降，液压电极调节器会产生一个力矩反馈，对应的液压缸压力持续升高，表明第一电极已接触到废钢，须停止下降。第二电极未接触到废钢，可继续下降。当液压电极调节系统控制第二电极继续下降，并接触到废钢后，产生电弧放电，释放的能量融化废钢。

由于柔性供电装置在RS之间输出的是一个稳定的直流电压，因而，产生的电弧电流也是直流电流。对于交流电弧炉来说，通过本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制，能够实现与直流电弧炉一样的工作电流和工作特性。

图5为本发明实施例中提供的对交流电弧炉改进前后的电弧电流对比示意图，如图5所示，改进前交流电弧炉的电流是交流电流，每秒钟会有100次过零，在过零点周围，电弧电流幅值很小，对应传输的电能也很少；改进后交流电弧炉的电流是直流电流，一直都保持一个值，传输的电能也一直保持稳定。因此在一个固定时间段内，改进后的交流电弧炉电流一直大于改进前交流电弧炉的电流，传输的能量也更大，可获得更高的工作效率。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种交流电弧炉的控制装置，如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与交流电弧炉的控制方法相似，因此该装置实施例的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图6为本发明实施例中提供的一种交流电弧炉的控制装置示意图，如图6所示，该装置可以包括：电极配置模块61、电极控制模块62和供电控制模块63。

其中，电极配置模块61，用于从交流电弧炉的三根电极中，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；电极控制模块62，用于控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；供电控制模块63，用于控制第一电极和第二电极两端的供电电压，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

由上可知，本发明实施例中提供的交流电弧炉的控制装置，通过电极配置模块61配置交流电弧炉工作的两根电极；通过电极控制模块62控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；通过供电控制模块63控制两根电极的供电电压，使得两根电极之间直流电流，以便对炉内冶炼物进行冶炼。

通过本发明实施例提供的交流电弧炉的控制装置，能够控制交流电弧炉的两根电极之间产生直流电流，避免了交流电流过零次数过于频繁导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的问题，提高了交流电弧炉的冶炼效率。

一个实施例中，上述电极配置模块61还可以用于统计交流电弧炉三根电极的工作时长；以及根据交流电弧炉三根电极的工作时长，选取交流电弧炉工作的第一电极和第二电极。

可选地，上述电极控制模块62可以具体用于执行如下步骤：通过液压电极调节系统控制第一电极和第二电极执行下降动作；根据液压电极调节系统反馈的液压压力，判断第一电极和第二电极是否接触到炉内冶炼物；当第一电极接触到炉内冶炼物，而第二电极未接触到炉内冶炼物的情况下，保持第一电极的下降位置，通过液压电极调节系统控制第二电极继续执行下降动作，直到第二电极接触到炉内冶炼物。

一个实施例中，本发明实施例中的交流电弧炉可以由柔性供电装置供电，该柔性供电装置用于将交流电网的电信号转换为交流电弧炉任意两根电极之间所需的电信号。

可选地，在交流电弧炉的起弧阶段，上述供电控制模块63还可以用于检测第一电极和第二电极之间产生的电弧电流，当电弧电流大于柔性供电装置的最大输出电流的情况下，降低柔性供电装置输出电信号的电压。

可选地，在交流电弧炉的加料阶段，上述电极控制模块62还可以用于控制第一电极和第二电极执行上升动作，直到第一电极和第二电极到达预设初始位置；此时供电控制模块63还可以用于控制柔性供电装置停止输出电信号。

可选地，在交流电弧炉的精炼阶段，上述电极控制模块62还可以用于控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物；此时供电控制模块63还可以用于控制柔性供电装置输出电压稳定的电信号，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机设备，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述交流电弧炉的控制方法。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，用以解决现有交流电弧炉的三根电极同时工作，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，计算机可读存储介质存储有执行上述交流电弧炉的控制方法的计算机程序。

综上所述，本发明实施例中提供了一种交流电弧炉的控制方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，在交流电弧炉的每个阶段，控制两根电极工作，另一根电极处于热备用状态；处于工作的两根电极之间，不再产生交流电压，而是产生直流电压，使得交流电弧炉能够等效或模拟直流电弧炉工作，避免了电流过零次数过于频繁导致电能传输效率低、电弧容易断弧的风险，大大提高了交流电弧炉的冶炼效率，缩短交流电弧炉的冶炼时间。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种交流电弧炉的控制方法，其特征在于，包括：

从交流电弧炉的三根电极中，选取所述交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；

控制所述第一电极和所述第二电极执行下降动作，直到所述第一电极和所述第二电极接触到炉内冶炼物；

控制所述第一电极和所述第二电极两端的供电电压，使得所述第一电极和所述第二电极之间产生直流电流；

所述交流电弧炉由柔性供电装置供电，所述柔性供电装置用于将交流电网的电信号转换为所述交流电弧炉任意两根电极之间所需的电信号；

其中，交流电弧炉的工作阶段至少包括：起弧阶段、精炼阶段；

在交流电弧炉的起弧阶段，检测第一电极和第二电极之间产生的电弧电流，当电弧电流大于柔性供电装置的最大输出电流的情况下，降低柔性供电装置输出电信号的电压；在交流电弧炉的精炼阶段，控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物，控制柔性供电装置输出电压稳定的电信号，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从交流电弧炉的三根电极中，选取所述交流电弧炉工作的第一电极和第二电极，包括：

统计所述交流电弧炉三根电极的工作时长；

根据所述交流电弧炉三根电极的工作时长，选取所述交流电弧炉工作的第一电极和第二电极。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述第一电极和所述第二电极执行下降动作，直到所述第一电极和所述第二电极接触到炉内冶炼物，包括：

通过液压电极调节系统控制所述第一电极和所述第二电极执行下降动作；

根据所述液压电极调节系统反馈的液压压力，判断所述第一电极和所述第二电极是否接触到炉内冶炼物；

当所述第一电极接触到炉内冶炼物，而所述第二电极未接触到炉内冶炼物的情况下，保持所述第一电极的下降位置，通过液压电极调节系统控制所述第二电极继续执行下降动作，直到所述第二电极接触到炉内冶炼物。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述第一电极和所述第二电极执行上升动作，直到所述第一电极和所述第二电极到达预设初始位置；

控制所述柔性供电装置停止输出电信号。

5.一种交流电弧炉的控制装置，其特征在于，包括：

电极配置模块，用于从交流电弧炉的三根电极中，选取所述交流电弧炉工作的第一电极和第二电极；

电极控制模块，用于控制所述第一电极和所述第二电极执行下降动作，直到所述第一电极和所述第二电极接触到炉内冶炼物；

供电控制模块，用于控制所述第一电极和所述第二电极两端的供电电压，使得所述第一电极和所述第二电极之间产生直流电流；

所述交流电弧炉由柔性供电装置供电，所述柔性供电装置用于将交流电网的电信号转换为所述交流电弧炉任意两根电极之间所需的电信号；

其中，交流电弧炉的工作阶段至少包括：起弧阶段、精炼阶段；

在交流电弧炉的起弧阶段，检测第一电极和第二电极之间产生的电弧电流，当电弧电流大于柔性供电装置的最大输出电流的情况下，降低柔性供电装置输出电信号的电压；在交流电弧炉的精炼阶段，控制第一电极和第二电极执行下降动作，直到第一电极和第二电极接触到炉内冶炼物，控制柔性供电装置输出电压稳定的电信号，使得第一电极和第二电极之间产生直流电流。

Images