मैनुअल कंट्रोल पर चलने वाला एक ईएएफ (इलेक्ट्रिक एयर कंडीशनिंग सिस्टम) - जिसमें एक कुशल ऑपरेटर ट्रांसफार्मर टैप और इलेक्ट्रोड की स्थिति को अपने अनुभव के आधार पर समायोजित करता है - अच्छे परिणाम दे सकता है। एक सुव्यवस्थित लेवल 2 ऑटोमेशन सिस्टम पर चलने वाला ईएएफ पावर-ऑन समय को 8-12%, इलेक्ट्रोड की खपत को 10-15% और विद्युत ऊर्जा की खपत को 20-40 किलोवाट-घंटे प्रति टन तक कम कर सकता है। यह अंतर मामूली नहीं है। 500,000 टन प्रति वर्ष उत्पादन क्षमता वाले संयंत्र के लिए, जो 0.08 डॉलर प्रति किलोवाट-घंटे की दर से भुगतान करता है, 30 किलोवाट-घंटे प्रति टन की बचत से सालाना 1.2 मिलियन डॉलर की बचत होती है।
MONTE INTELLIGENCE हमारी EAF आपूर्ति पैकेजों में प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों को एकीकृत करती है। यह लेख नियंत्रण वास्तुकला, इसे संचालित करने वाले एल्गोरिदम और व्यावहारिक कार्यान्वयन चुनौतियों को शामिल करता है।
लेवल 1 स्वचालन वास्तविक समय नियंत्रण को संभालता है — इलेक्ट्रोड विनियमन, हाइड्रोलिक सिस्टम नियंत्रण, जल शीतलन प्रवाह विनियमन। ये कार्य 10-50 मिलीसेकंड के चक्र समय वाले प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) पर चलते हैं। इलेक्ट्रोड विनियमन प्रणाली लेवल 1 का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है: इसे स्क्रैप की गति, स्लैग के झाग बनने और पावर ग्रिड पर वोल्टेज में उतार-चढ़ाव जैसी बाधाओं के बावजूद एक स्थिर चाप लंबाई बनाए रखनी चाहिए।
प्रतिबाधा-आधारित इलेक्ट्रोड विनियमन मानक विधि है। नियामक आर्क वोल्टेज और धारा को मापता है, प्रतिबाधा (Z = V/I) की गणना करता है, और प्रतिबाधा के निर्धारित बिंदु को बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रोड की स्थिति को समायोजित करता है। ऊष्मा प्रक्रिया के दौरान निर्धारित बिंदु बदलता रहता है: स्क्रैप पिघलने के चरण में आर्क विकिरण से भट्टी के बाहरी आवरण की सुरक्षा के लिए उच्च प्रतिबाधा, और समतल जल निकासी चरण में अधिकतम विद्युत इनपुट के लिए निम्न प्रतिबाधा।
आधुनिक रेगुलेटर अनुकूली लाभ नियंत्रण का उपयोग करते हैं — पीआईडी लूप के आनुपातिक और समाकल लाभ परिचालन स्थितियों के आधार पर स्वचालित रूप से समायोजित हो जाते हैं। जब आर्क अस्थिर होता है (स्क्रैप के ढहने, झागदार स्लैग में बदलाव), तो तेज़ प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए लाभ बढ़ जाते हैं। जब आर्क स्थिर होता है, तो अनावश्यक इलेक्ट्रोड गति से बचने के लिए लाभ कम हो जाते हैं, जिससे इलेक्ट्रोड की खपत और हाइड्रोलिक सिस्टम का घिसाव कम होता है।
लेवल 2 स्वचालन, रियल-टाइम लेवल 1 नियंत्रण के ऊपर स्थित हीट-लेवल अनुकूलन प्रदान करता है। लेवल 2 सिस्टम संयंत्र के विनिर्माण निष्पादन प्रणाली (एमईएस) से स्टील ग्रेड विनिर्देश प्राप्त करता है, हीट के प्रत्येक चरण के लिए इष्टतम सेटपॉइंट की गणना करता है और उन सेटपॉइंट को लेवल 1 सिस्टम में डाउनलोड करता है। हीट के बाद, लेवल 2 सिस्टम लक्ष्यों के मुकाबले प्रदर्शन का विश्लेषण करता है और परिणामों के आधार पर अगली हीट के लिए सेटपॉइंट को समायोजित करता है।
लेवल 2 सिस्टम में हीट प्रोफाइल ईएएफ चक्र को अलग-अलग चरणों में विभाजित करता है: बास्केट चार्ज 1, मेल्टडाउन 1, बास्केट चार्ज 2, मेल्टडाउन 2, रिफाइनिंग और टैपिंग। प्रत्येक चरण में आर्क वोल्टेज, आर्क करंट, ऑक्सीजन प्रवाह दर, कार्बन इंजेक्शन दर और बर्नर संचालन के लिए लक्षित बिंदु होते हैं। लेवल 2 सिस्टम वास्तविक स्क्रैप मिश्रण, वांछित टैप तापमान और लक्षित कार्बन सामग्री के आधार पर इन बिंदुओं को समायोजित करता है।
ईएएफ नियंत्रण में न्यूरल नेटवर्क के अनुप्रयोग शोध पत्रों से आगे बढ़कर उत्पादन प्रणालियों तक पहुंच गए हैं। सबसे आम अनुप्रयोग एंडपॉइंट प्रेडिक्शन है - रासायनिक विश्लेषण की प्रतीक्षा किए बिना, वास्तविक समय की प्रक्रिया डेटा के आधार पर ऊष्मा के अंत में बाथ तापमान और कार्बन सामग्री का अनुमान लगाना। ऐतिहासिक ऊष्मा डेटा पर प्रशिक्षित न्यूरल नेटवर्क 85-90% ऊष्माओं के लिए एंडपॉइंट तापमान का ±15°C और एंडपॉइंट कार्बन का ±0.02% के भीतर अनुमान लगा सकता है।
एंडपॉइंट प्रेडिक्शन नेटवर्क के इनपुट में संचयी विद्युत ऊर्जा, संचयी ऑक्सीजन की मात्रा, संचयी कार्बन इंजेक्ट, ऑफ-गैस का तापमान और संरचना (CO, CO2, H2), कूलिंग वॉटर के तापमान में वृद्धि और बीता हुआ समय शामिल हैं। यह नेटवर्क हजारों ऐतिहासिक हीट डेटा से इन वैरिएबल और एंडपॉइंट स्थितियों के बीच संबंधों को सीखता है। एक बार प्रशिक्षित होने के बाद, यह एक रियल-टाइम अनुमान प्रदान करता है जो ऑपरेटर को सैंपलिंग द्वारा वास्तविक एंडपॉइंट की पुष्टि होने से पहले सुधारात्मक कार्रवाई करने की अनुमति देता है - जैसे ऑक्सीजन प्रवाह को समायोजित करना, कार्बन जोड़ना, हीट को बढ़ाना या घटाना।
सीमित विद्युत ग्रिड पर ईएएफ के संचालन के दौरान पूर्वानुमानित विद्युत प्रबंधन एक महत्वपूर्ण विशेषता बन जाती है। ईएएफ एक बड़ा और अत्यधिक परिवर्तनशील विद्युत भार है। बिजली कंपनी द्वारा लगाए जाने वाले मांग शुल्क से बिजली की लागत में 5-15 डॉलर प्रति मेगावाट घंटा की वृद्धि हो सकती है। पूर्वानुमानित विद्युत प्रबंधन प्रणाली हीट प्रोफाइल का उपयोग करके 5-15 मिनट आगे की बिजली मांग का पूर्वानुमान लगाती है और अनुबंधित मांग सीमा के भीतर भार को प्रबंधित करती है। यदि पूर्वानुमान सीमा से अधिक हो जाता है, तो प्रणाली अस्थायी रूप से ट्रांसफार्मर टैप को कम कर सकती है, करंट कम करने के लिए इलेक्ट्रोड की स्थिति को समायोजित कर सकती है, या अगली हीट की शुरुआत में देरी कर सकती है।
उन्नत प्रक्रिया नियंत्रण को लागू करने में अक्सर डेटा अवसंरचना ही मुख्य बाधा होती है। सिस्टम को पीएलसी (स्तर 1), ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली, ऑफ-गैस विश्लेषक, तापमान मापन प्रणाली और प्रयोगशाला सूचना प्रणाली से डेटा की आवश्यकता होती है। डेटा को एक सेकंड की सटीकता के साथ समय-सिंक्रनाइज़ किया जाना चाहिए। स्वचालन उन्नयन के दौरान कई संयंत्रों को पता चलता है कि उनकी मौजूदा डेटा अवसंरचना इन आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती, और नेटवर्किंग और डेटाबेस उन्नयन परियोजना लागत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाता है।
MONTE INTELLIGENCE अग्रणी स्वचालन आपूर्तिकर्ताओं के साथ साझेदारी करके एकीकृत EAF नियंत्रण प्रणाली प्रदान करती है। हमारी सेवाओं में नियंत्रण प्रणाली विनिर्देशन, एकीकरण इंजीनियरिंग, कमीशनिंग और ऑपरेटर प्रशिक्षण शामिल हैं।
आपकी भट्टी की संरचना से संबंधित प्रक्रिया नियंत्रण संबंधी चर्चाओं के लिए, helenxu@cnlymonte.com पर संपर्क करें।
