电熔镁砂是一种纯度高,耐高温,结构致密的高级耐火材料,被广泛地应用于冶金航天工业,核工业,光学和电子工业,超导材料,高温窥视镜等诸多领域。目前,电熔镁砂生产行业中应用最广泛的是三相交流电熔镁炉。电熔镁熔炼是以轻烧氧化镁粉或菱镁矿为原料,利用电流通过炉料时炉料电阻产生的热量,以及电弧产生的热量使炉料熔化,从而得到较高纯度的电熔镁砂结晶体。在电熔镁炉熔炼过程中,主要利用由人工手动控制熔炼电流,由于熔炼过程复杂具有较强非线性、时变性和强耦合性以及外界扰动使熔炼电流不停地变动,造成产品能耗高、高品位产品含量低,所以实现电熔镁炉熔炼电流自动控制具有重要意义。本文以国家科技支撑计划项目“镁产业综合节能技术创新工程”为依托,以降低能耗和提高产品高品位率为目标,设计与开发了电熔镁炉新型控制系统,并成功应用于现场,实现电熔镁炉熔炼过程三相电极自动控制。本文主要研究工作如下:(1)在分析电熔镁炉熔炼过程特性的和控制目标基础上,针对交流电熔镁炉熔炼过程具有非线性、强耦合、随机干扰频繁的特性,电极电流稳定性差,产品能耗高,传统控制方法无法达到满意的控制效果的问题,提出了基于正常工况、异常工况、排气处理三个不同工况辨识的电熔镁炉过程控制策略。(2)基于上述控制策略设计开发了电熔镁炉新型控制系统。新型控制系统对电极升降控制策略进行了改进,人机交互接口方面新增了触摸屏的设计与开发,网络通讯方面新扩展了网络信息发布功能等。实现现场过程控制、过程数据归档、熔炼过程分析、实时和历史曲线显示、电流设定等功能。(3)将电熔镁炉新型控制系统应用与工业现场,提高了产品高品位率,节约了吨耗电量,取得了一定的社会效益和经济效益,实现了预期的控制目标。