การออกแบบและสร้างระบบตรวจสังเกตการเกิดฟองสแลก ในเตาหลอมเหล็กแบบอาร์กไฟฟ้าโดยใช้การวิเคราะห์แรงดันอาร์ก

Abstract

หนึ่งในเทคนิคที่นำมาใช้ปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อนในกระบวนการหลอมเหล็กด้วยเตาหลอมเหล็กแบบอาร์กไฟฟ้า คือการควบคุมให้สแลกเป็นฟองปกคลุมผิวน้ำเหล็ก ตลอดกระบวนการหลอม ปัจจุบันโรงงานเหล็กส่วนใหญ่อาศัยการประเมินระดับความหนา ของฟองสแลกด้วยสายตา และจากการฟังเสียงอาร์กโดยผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งคุณภาพและประสิทธิภาพของการควบคุมขึ้นอยู่กับประสบการณ์และความเอาใจใส่ของผู้ปฏิบัติงาน วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการออกแบบและสร้างระบบตรวจสังเกตการเกิดฟองสแลกในเตาหลอมเหล็กแบบอาร์กไฟฟ้า โดยตรวจวัดแรงดันอาร์กของเตา เพื่อนำมาวิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูลเป็นดัชนี การเกิดฟองสแลกด้วยโปรแกรม LabVIEW จากการทดสอบใช้งานจริงโดยเปรียบเทียบระหว่าง ดัชนีการเกิดฟองสแลกที่ได้จากระบบตรวจสังเกตการเกิดฟองสแลก กับอัตราการพ่นแก๊ส ออกซิเจน พบว่าที่ระดับนัยสำคัญ 0.01 ค่าเฉลี่ยดัชนีการเกิดฟองสแลกมีความสัมพันธ์ (ทางบวก) กับค่าเฉลี่ยอัตราการพ่นแก๊สออกซิเจนในระดับสูง และจากการเปรียบเทียบระหว่างดัชนี การเกิดฟองสแลกที่ได้จากระบบตรวจสังเกตการเกิดฟองสแลก และปริมาณเหล็กออกไซด์ ในสแลก พบว่าที่ระดับนัยสำคัญ 0.01 ค่าเฉลี่ยดัชนีฟองสแลกมีความสัมพันธ์ (ทางลบ) กับปริมาณเหล็กออกไซด์ในสแลกในระดับสูงเช่นกัน กล่าวคือระบบตรวจสังเกตการเกิดฟองสแลกสามารถสะท้อนระดับฟองสแลกและสภาวะของฟองสแลกภายในเตาได้ จึงสามารถนำไปใช้ควบคุม การทำฟองสแลกได้ ตลอดจนนำไปประยุกต์เป็นระบบควบคุมการพ่นแก๊สออกซิเจนสำหรับกระบวนการหลอมเหล็กด้วยเตาหลอมเหล็กแบบอาร์กไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ