การปรับปรุงระบบช่วยควบคุมการทำงานของเตาหลอมอาร์คไฟฟ้าให้สัมพันธ์กับสภาวะทางความร้อนของเบ้ารับน้ำเหล็ก

Abstract

กระบวนการผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาหลอมอาร์คไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่มีการใช้พลังงานสูงมาก ซึ่งใช้ทั้งพลังงานไฟฟ้าในเตาหลอมอาร์คไฟฟ้า และ ใช้เชื้อเพลิงในการอุ่นเบ้ารับน้ำเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้พลังงานทั้งสองส่วนไม่สัมพันธ์กัน วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดการใช้พลังงานโดยรวมของกระบวนการดังกล่าว โดยการสร้างระบบช่วยควบคุมการทำงานของเตาหลอมอาร์คไฟฟ้าให้สัมพันธ์กับสภาวะทางความร้อนของเบ้ารับน้ำเหล็ก ซึ่งใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สามารถช่วยควบคุมการทำงานของเตาหลอมอาร์คไฟฟ้าและเบ้ารับน้ำเหล็กให้สอดคล้องกัน และ สามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำเหล็กได้แม่นยำขึ้นจึงไม่ต้องเผื่ออุณหภูมิการเทน้ำเหล็กให้สูงเกินไป จำลองการทำงานของกระบวนการผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาหลอมอาร์คไฟฟ้า โดยจำลองสภาวะทางความร้อนของเบ้ารับน้ำเหล็กตามเวลาของกิจกรรมต่างๆที่ปฏิบัติงานในโรงงานตัวอย่าง และปรับแก้สภาวะทางความร้อนของเบ้ารับน้ำเหล็กก่อนนำเบ้ารับน้ำเหล็กไปรับน้ำเหล็กด้วยการรับข้อมูลซึ่งเป็นตัวแทนอุณหภูมิเบ้าน้ำเหล็กเข้ามาปรับแก้ให้สภาววะทางความร้อนของเบ้ารับน้ำเหล็กแม่นยำขึ้น จากนั้นระบบจะให้ค่าอุณหภูมิการเทน้ำเหล็ก และ เวลาในการอุ่นเบ้ารับน้ำเหล็กที่เหมาะสมเพื่อนำไปใช้ในการปฏิบัติงานจริง ผลการศึกษาระบบช่วยควบคุมการทำงานที่ได้ทำการพัฒนาขึ้นโดยเปรียบเทียบกับข้อมูลการทำงานจริงของโรงงานตัวอย่างที่กำลังผลิตน้ำเหล็กเท่ากับ 144,000 ตันต่อปี พบว่าสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้า 20.3 kWh/ตันน้ำเหล็ก เมื่อพิจารณาการทำงานตลอดทั้งปี พบว่าสามารถประหยัดการใช้พลังงานไฟฟ้าคิดเป็นมูลค่า 8.76 ล้านบาท