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    普通電爐的時間常數比較大，通常可達幾十秒以上，與電爐環節相比，可控硅調壓裝置以及傳感器信號變換裝置都可以簡化為一個比例環節。同時電爐具有很大的滯后效應，一般滯后時間可達幾十秒，對于一般電爐溫度控制系統而言，只需要考慮電爐自身的滯后作用，根據上述描述，可用帶純滯后效應的一階慣性環節作為普通電爐的數學模型，其傳遞函數可以表示如下式中r為增益系數，它是溫度傳感器、放大器、可控硅調壓裝置以及電爐的比例系數的乘積;z為系統的滯后時間，該參數的大小與實際被控對象有關。需要注意的是，式(2-1)只適用于加熱過程中加熱元件等效電阻值不變的普通電爐，對于U型硅碳棒電爐這種等效電阻值隨著溫度變化而變化的特殊系統(即Kr是一個隨溫度變化而變化的值)，式(2-1)所示的對象模型只能作為這種參數時變系統在某一個溫度段的對象模型。硅鋁的表面負荷直接影響U型硅碳棒的使用壽命，必須讓U型硅碳棒在各個溫度段都工作在其允許的表面負荷范圍內。雖然交流調功控制方式被廣泛應用到電爐的溫度控制中，但這種控制方式的調節精度低，且當交流電源被接通時加在U型硅碳棒兩端的電壓有效值很大，當這個時刻發生在硅鋁爐的低溫段時，由于U型硅碳棒冷態等效電阻很低，這種交流全波信號將在U型硅碳棒上產生短時電流過沖作用，這種作用直接影響U型硅碳棒的使用壽命;另外，由于溫度控制器為多溫度段控制，較低的溫度控制精度將限制各個溫度段的升溫速率的精確性，直接影響了各個溫度段的控制效果。綜上考慮，在本次設計中采用雙向可控硅移相調功的控制方式作為U型硅碳棒電爐溫度控制系統的主電路的控制方式門。由于電流環具有對電流的限制作用，所以在實際的系統中可以采用引入對通過U型硅碳棒的電流進行控制的電流環來實現對U型硅碳棒表面負荷的控制。根據以上分析，除了對溫度進行控制外，U型硅碳棒的表面負荷直接影響U型硅碳棒的使用壽命，必須讓U型硅碳棒在各個溫度段都工作在其允許的表面負荷范圍內。由于電流環具有對電流的限制作用，所以在實際的系統中可以引入電流環，來實現對U型硅碳棒表面負荷的控制，鐵礦石軟化熔融過程智能溫控系統如圖2-7所示。