طراحی و ساخت دستگاه شبیه ساز فرآیند ذوب در کوره قوس الکتریکی
امروزه کوره قوس الکتریکی در سطح وسیع، برای تولید فولادهای خاص و معمولی بکار میرود. ظرفیت کوره میتواند بین 1 تا 400 تن باشد. کوره قوس الکتریکی در کنار تولید فولاد ساده کربنی، قابلیت تولید انواع فولادهای با کیفیت را دارد. در این کورهها میتوان صد در صد قراضه یا آهن اسفنجی(DRI) یا ترکیبی از آنها و مذاب آهن خام استفاده نمود. سهم این کورهها در فولادسازی دنیا روز به روز در حال افزایش است. شبیه سازی کامپیوتری ابزار مفیدی برای تحلیل کوره قوس الکتریکی میباشد، دمای بالای داخلی محفظه کوره و دشواری استفاده از ابزارهای اندازهگیری نیاز هرچه بیشتر ما را به استفاده از شبیه سازی عددی-کامپیوتری نشان میدهد. این سیستم، به دو روش کنترل دستی و اتوماتیک عملیات شبیه سازی را انجام میدهد. این دستگاه قابلیت بومی سازی برای هر نوع کوره قوس الکتریکی با هر میزان ظرفیت و ابعاد و هر نوع سبد قراضه را دارا میباشد. پیش از آغاز فرآیند شبیه سازی و تزریق بارفلزی به کوره، نوع و میزان بارفلزی ورودی به همراه آنالیز آنها با توجه به نوع گونه فولادی مورد بررسی و تحلیل قرار میگیرد. در پایان عملیات شبیه سازی، یک گزارش جامع و با جزئیات دقیق از تمامی وقایع برای اپراتور آماده میشود. در طول مدت زمان عملیات شبیه سازی، سه پارامتر دما، زمان و آنالیز (مذاب و سرباره) می بایست توسط اپراتور نظارت و کنترل شوند و هدف، کمینه کردن هزینه تولید یک تن فولاد مذاب میباشد.
یک شبیه ساز آنلاین کوره قوس الکتریکی مربوط به انجمن فولاد جهان در دانشگاه لیورپول کشور انگلیس طراحی و ساخته شده است. این شبیه ساز در قالب یک برنامه آنلاین تحت وب و با کمترین میزان انعطافپذیری نوشته شده است. این شبیه ساز تمامی مراحل از انتخاب بارفلزی و گونه فولادی تا بارگیری سبدهای قراضه و تزریق آنها به کوره و همچنین شرایط و مراحل سربارهسازی، تخلیه مذاب، آنالیز مذاب را به خوبی پوشش و نمایش میدهد. از نقاط ضعف این شبیه ساز این است که، به طور عمده بر روی اجزای شیمیایی فرآیند ذوب تمرکز دارد و هیچ اطلاعاتی در مورد پس زمینه شبیه ساز وجود ندارد. عدم بومیسازی و نداشتن پارامترها و تنظیمات اولیه کوره، بارفلزی، مواد افزودنی، کنترل اتوماتیک تپ ترانسفورماتور، ایجاد برنامه کنترل اتوماتیک از دیگر نقاط ضعف این سیستم محسوب میشوند.