Data acquisition of electrical parameters and interpretation of SAF data

Abstract

Ljósbogaofnar eru oft notaðir til framleiðslu á kísilmálmi.Ofninn er fylltur af hráefnum sem umlykja neðri part rafskauta.Rafstraumur er leiddur inn í ofnin í gegnum rafskautin og þaðan í hráefnin, ýmist í gegnum ljósboga eða beina snertingu sem býr til nægan hita til að keyra efnahvörfin sem framleiða málm.Þessi ritgerð segir frá tveimur markmiðum.Fyrsta markmiðið er að hanna gagnasöfnunarkerfi og nota til að safna straum og spennumerkjum frá einum af kísil ofnum Elkems á Íslandi. Gögnin eru svo forunnin og birt í gegnum vef forrit skrifað í Python.Seinna markmiðið er að safna gögnum í kringum ákveðin keyrslu skilyrði á ofninum og túlka þau.Þessi ritgerð lýsir því hvernig gögnum er safnað í kringum það þegar bræddum málmi er tappað af ofninum.Mælingar eru gerðar rétt áður og eftir að málmi er tappað af.Ljósboga merkið (e.arc footprint) er greint með tilliti til flatarmáls og hallatölu ljósboga merkisins.Niðurstöður benda til þess að stærð flatarmáls ljósboga merkisins og hallatala þess fylgjast að.Stærra flatarmál ljósboga merkisins, sem má tengja við meiri ljósboga virkni, leiðir að hallatala ljósboga merkisins verður einnig hærri.Þetta gefur til kynna að við ákveðnar aðstæður í ofninum, þá lækkar fasa viðnámið með hækkandi ljósboga virkni.

Submerged arc furnaces (SAF) are used for the production of ferroalloys.The furnace is filled with raw material, electric current flows into the furnace through electrodes penetrating the raw material charge.The current flows th rough the raw materials often through electric arcs and dissipates the necessary heat to drive the metal producing reactions.Understanding the behavior of a SAF is of great importance.In this thesis, there are two main objectives.The first objective was to design and apply a data acquisition system(DAQ) for one of Elkem's Iceland FeSi SAF to obtain voltage and current measurements.The acquired data is preprocessed and presented on a web-based software written in Python.The second objective is to acquire data measurements from various furnace operations, process, and interpret the data based on arc footprint.Measurements are made before and after the tapping and results showthat the area of the arc footprint correlates with the slope of the arc footprint.A larger area of the arc footprint, which can be associated with a higher level of arcing, correlates with a higher slope of the arc footprint or phase resistance.This is an indication that for given operational conditions, a rise in arcing contributes to lowering the phase resistance.