"金属材料を熔融させるための電気アーク炉内の熔融プロセスを制御する方法であって、i前記熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定を受信するステップ、ii前記熔融プロセスの現在の状態を、前記熔融プロセスのモデル、前記熔融プロセスの過去の状態、過去の制御入力、及び前記少なくとも1つのプロセス変数の前記測定に基づいて決定するステップ、iii所望のプロセス特性を最小化する現在のプロセス入力を決定するステップであって、前記決定することが、プロセス入力の許容される全ての値に対して前記所望のプロセス特性を最小化すること、並びに前記熔融プロセスの前記現在の状態及び前記熔融プロセスの所望の終了状態に関わる制約を利用することを含む、ステップ、iv前記現在のプロセス入力を利用して前記熔融プロセスを制御するステップ、並びにv前記熔融プロセスの前記所望の終了状態が得られるまでステップi~ivを繰り返すステップを含む方法。電磁撹拌装置を制御するために前記現在のプロセス入力を利用することを含む、請求項1に記載の方法。電極給電ユニット13、酸素流制御ユニット16、バーナーガス供給ユニット17、及び固体材料供給ユニット20を制御するために、前記現在のプロセス入力を利用することを含む請求項1又は2に記載の方法。金属材料を熔融させるための電気アーク炉EAF内の熔融プロセスを制御するための方法であって、熔融物を撹拌するための電磁撹拌装置EMSを備えており、-前記撹拌装置への給電u1を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態x、状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの前記状態モデルを含む最適化問題を定義するステップ、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定することを含む、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行するステップ、-前記最適化の結果に基づいて、前記撹拌装置への前記給電u1のための制御信号の基準値を決定するステップ、-前記撹拌装置への前記給電u1を制御するために前記制御信号を用いるステップ、-前記熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数y1~y6の測定データを収集するステップ、-前記状態モデル、前記決定された過去の状態、及び前記決定された過去の制御信号に基づいて、前記プロセスの前記現在の状態xを決定するステップ、-状態観測装置を用いて、前記測定データに基づいて、補正された前記プロセスの現在の状態を決定するステップ、-前記最適化の開始条件として前記補正された現在の状態を用いて、前記最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行するステップ、並びに-前記プロセスの間、前記プロセスの所望の状態が達成されるまで上述のステップを繰り返すステップを含むことを特徴とする方法。前記電気アーク炉は、前記金属材料を熔融させるための1つ又は複数の電極を備え、前記プロセス入力は更に、前記電気アーク炉の前記電極への給電を含み、前記基準値を決定するステップは更に、前記最適化の結果に基づいて前記電極への前記給電u2のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、且つ前記用いるステップは更に、前記電極への前記給電を制御するために、前記電極への前記給電u2のための前記決定された制御信号を用いるステップを含む、請求項4に記載の方法。前記電気アーク炉は、前記熔融物に酸素を供給するために壁又は底部に配置される注入ユニットを備え、前記状態モデルの前記プロセス入力は更に、前記注入ユニットへの酸素供給u3を含み、前記基準値を決定するステップは更に、前記最適化の前記結果に基づいて前記注入ユニットへの前記酸素供給u3のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、且つ前記用いるステップは更に、前記注入ユニットへの前記酸素供給u3を制御するために前記制御信号を用いるステップを含む、請求項4又は5に記載の方法。前記電気アーク炉は、前記熔融物を加熱するために配置される少なくとも1つのガスバーナーを備え、前記状態モデルの前記プロセス入力は更に、前記ガスバーナーへのバーナーガス供給u4を含み、前記基準値を決定するステップは更に、前記最適化の前記結果に基づいて、前記ガスバーナーへの前記バーナーガス供給u4のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、且つ前記用いるステップは更に、前記ガスバーナーへの前記バーナーガス供給u4を制御するために前記制御信号を用いるステップを含む、請求項4~6のいずれか一項に記載の方法。前記電気アーク炉は、前記熔融物に炭素粉末を添加するための手段を備え、前記状態モデルの前記プロセス入力は更に、前記手段への炭素粉末供給u5を含み、前記基準値を決定するステップは更に、前記最適化の前記結果に基づいて、前記手段への前記炭素粉末供給u5のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、且つ前記用いるステップは更に、前記手段への前記炭素粉末供給u5を制御するために前記制御信号を用いるステップを含む、請求項4~7のいずれか一項に記載の方法。前記少なくとも1つのプロセス変数yが前記溶融プロセスの前記温度を反映している、請求項4~8のいずれか一項に記載の方法。前記少なくとも1つのプロセス変数y1~y6は、-前記電気アーク炉からの燃焼排ガスの温度、-前記撹拌装置の冷却水の温度、-前記電気アーク炉からの冷却水の温度、-前記電気アーク炉からの燃焼排ガスの濃度、並びに-熔融物温度の少なくとも1つである、請求項4~9のいずれか一項に記載の方法。金属材料を熔融させるための電気アーク炉EAF内の熔解プロセスを制御するための制御システムであって、熔融物を撹拌するための電磁撹拌装置EMS及び前記撹拌装置に給電u1するための給電ユニットを備えており、-前記撹拌装置への前記給電のための制御値に反応して前記給電u1を制御するための、前記撹拌装置の前記給電ユニットに作動式に接続される撹拌装置制御ユニットと、-前記撹拌装置への前記給電を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサと、-前記撹拌装置への前記給電u1を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサから前記プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットであって、-前記撹拌装置への前記給電u1を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの状態モデルを含む事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行し、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定し、且つ前記最適化の前記結果に基づいて、前記撹拌装置への前記給電u1のための制御信号の基準値を決定するステップ、前記金属材料の前記撹拌を制御するための前記撹拌装置制御ユニットに前記基準値を提供するステップ、前記熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定データを収集するステップ、前記状態モデル、前記決定された過去の状態、及び前記決定された過去の制御信号に基づいて、前記プロセスの前記現在の状態を決定するステップ、状態観測装置を用いて、前記測定データに基づいて、補正された前記プロセスの現在の状態を決定するステップ、前記最適化の開始条件として前記補正された現在の状態を用いて、前記最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行するステップ、並びに前記プロセスの間、前記プロセスの所望の状態が達成されるまで前記ステップを繰り返すステップを実行するよう配置される処理ユニットとを備えることを特徴とする制御システム。金属又は金属合金を熔融させるための1つ以上の電極及び前記電極に給電u2するために配置される給電ユニットを備えており、-前記電極への前記給電のための制御値に反応して前記給電u2を制御するための、前記電極の前記給電ユニットに作動式に接続される電極制御ユニットと、-前記電極への前記給電u2を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサと、-前記電極への前記給電u2を測定するよう配置される前記少なくとも1つのセンサから前記プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットであって、-前記電極への前記給電u2を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの状態モデルを含む事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行し、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定し、且つ前記最適化の前記結果に基づいて、前記電極への前記給電u2のための制御信号の基準値を決定するステップ、前記金属材料の前記溶融を制御するための前記電極制御ユニットに前記基準値を提供するステップを実行するよう配置される処理ユニットとを備えることを特徴とする請求項11に記載の制御システム。前記熔融物に酸素を供給するために壁又は底部に配置される注入ユニット、及び酸素流u3を前記注入ユニットへ供給するために配置される供給ユニットを備えており、-前記注入ユニットへの前記酸素供給のための制御値に反応して前記酸素流を制御するための、前記酸素流u3を供給するために配置される前記供給ユニットに作動式に接続される流れ制御ユニットと、-前記注入ユニットへの前記酸素供給u3を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサと、-前記注入ユニットへの前記酸素供給u3を測定するよう配置される前記少なくとも1つのセンサから前記プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットであって、-前記注入ユニットへの前記酸素供給u3を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの状態モデルを含む事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行し、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定し、且つ前記最適化の前記結果に基づいて、前記注入ユニットへの前記酸素供給u3のための制御信号の基準値を決定するステップ、前記注入ユニットへの前記酸素供給u3を制御するための前記流れ制御ユニットに前記基準値を提供するステップを実行するように配置される処理ユニットとを備えることを特徴とする請求項11又は12に記載の制御システム。固体金属材料予熱するため、及び固体金属材料を溶融するため、及び前記溶融物を加熱するために配置される少なくとも1つのガスバーナー、及びバーナーガス流u4を前記ガスバーナーへ供給するために配置される供給ユニットを備えており、-前記バーナーへの前記バーナーガス供給のための制御値に反応して前記バーナーガス流u4を制御するための、前記バーナーガス流u4を前記バーナーに供給するために配置される前記供給ユニットに作動式に接続される流れ制御ユニットと、-前記バーナーへの前記バーナーガス供給u4を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサと、-前記バーナーへの前記バーナーガス供給u4を測定するよう配置される前記少なくとも1つのセンサから前記プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットであって、-前記バーナーへの前記バーナーガス供給u4を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの状態モデルを含む事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行し、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定し、且つ前記最適化の前記結果に基づいて、前記バーナーへの前記バーナーガス供給u4のための制御信号の基準値を決定するステップ、前記バーナーへの前記バーナーガス流u4を制御するための前記流れ制御ユニットに前記基準値を提供するステップを実行するように配置される処理ユニットとを備えることを特徴とする請求項11~13のいずれか一項に記載の制御システム。前記溶融物に炭素粉末を添加するための少なくとも1つの手段、及び炭素粉末流を前記熔融物に供給するために配置される供給ユニットを備えており、-前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末供給のための制御値に反応して前記炭素粉末流を制御するための、前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段へ前記炭素粉末を供給するために配置される前記供給ユニットに作動式に接続される流れ制御ユニットと、-前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末供給を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサと、-前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末供給を測定するよう配置される前記少なくとも1つのセンサから、前記プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットであって、-前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末供給を含むプロセス入力を、前記プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける前記熔融プロセスの状態モデルを含む事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する前記熔融プロセスの最適化を実行し、-前記初期開始条件を用いて、前記最適化問題に基づいて、前記プロセスの前記状態を決定し、且つ前記最適化の前記結果に基づいて、前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末供給のための制御信号の基準値を決定するステップ、前記溶融物に前記炭素粉末を添加するための前記少なくとも1つの手段への前記炭素粉末流を制御するための前記流れ制御ユニットに、前記基準値を提供するステップを実行するように配置される処理ユニットとを備えることを特徴とする請求項11~14のいずれか一項に記載の制御システム。本開示の目的は、EAFの総サイクル時間を減少させ、鉄の収率を上昇させることである。これにより、電極及び撹拌装置の電力消費、並びに化学エネルギ即ち酸素、炭素及びバーナーガスの添加が減少し、EAFの生産性が上昇する。したがって、本開示の第1の態様では、金属材料を熔融させるための電気アーク炉内の熔融プロセスを制御する方法が提供され、この方法は:i熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定を受信するステップ、ii熔融プロセスの現在の状態を、熔融プロセスのモデル、熔融プロセスの過去の状態、過去の制御入力、及び少なくとも1つのプロセス変数の測定に基づいて決定するステップ、iii所望のプロセス特性を最小化する現在のプロセス入力を決定するステップであって、この決定は、プロセス入力の許容される全ての値に対して所望のプロセス特性を最小化すること、並びに熔融プロセスの現在の状態及び熔融プロセスの所望の終了状態に関わる制約を利用することを含む、ステップ、iv現在のプロセス入力を利用して熔融プロセスを制御するステップ、並びにv熔融プロセスの所望の終了状態が得られるまでステップi~ivを繰り返すステップを含む。第2の態様では、-撹拌装置への給電を含むプロセス入力を、プロセスの少なくとも1つの状態、状態モデル及び初期開始条件による損失関数に関連付ける熔融プロセスの状態モデルを含む最適化問題を定義するステップ、-初期開始条件を用いて、最適化問題に基づいてプロセスの状態を決定することを含む、時間及び/又はエネルギ消費に関する熔融プロセスの最適化を実行するステップ、-最適化の結果に基づいて、撹拌装置への給電のための制御信号の基準値を決定するステップ、-撹拌装置への給電を制御するために、制御信号を用いるステップ、-熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定データを収集するステップ、-状態モデル、決定された過去の状態、及び決定された過去の制御信号に基づいて、プロセスの現在の状態を決定するステップ、-状態観測装置を用いて、測定データに基づいて、補正されたプロセスの現在の状態を決定するステップ、-最適化の開始条件として補正された現在の状態を用いて、最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する熔融プロセスの最適化を実行するステップ、-プロセスの間、プロセスの所望の状態が達成されるまで上述のステップを繰り返すステップ、を特徴とする方法が提供される。これにより、金属材料の熔融が改善され、これは、冶金反応を改善し、これによって動作サイクル時間が減少する。定量化可能な量の電気及び化学エネルギ節約を実現でき、EAFの生産性が上昇する。本発明の一実施形態によると、電気アーク炉は金属材料を熔融させるための1つ又は複数の電極を備え、状態モデルのプロセス入力は更に、電極への給電を含み、基準値を決定するステップは更に、最適化の結果に基づいて電極への給電のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、また、用いるステップは更に、電極への給電を制御するために、電極への給電のための上記決定された制御信号を用いるステップを含む。本発明の更なる実施形態によると、電気アーク炉は、熔融物に酸素を供給するために配置される注入ユニットを更に備え、状態モデルのプロセス入力は更に、注入ユニットへの酸素供給を含み、基準値を決定するステップは、最適化の結果に基づいて注入ユニットへの酸素供給のための制御信号の基準値を決定するステップを更に含み、また、用いるステップは、注入ユニットへの酸素供給を制御するために制御信号を用いるステップを更に含む。本発明の更なる実施形態によると、電気アーク炉は更に、熔融物を加熱するために配置される少なくとも1つのガスバーナーを備え、状態モデルのプロセス入力は更に、ガスバーナーへのバーナーガス供給を含み、基準値を決定するステップは更に、最適化の結果に基づいてガスバーナーへのバーナーガス供給のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、また、用いるステップは更に、ガスバーナーへのバーナーガス供給を制御するために、制御信号を用いるステップを含む。本発明の更なる実施形態によると、電気アーク炉は更に、熔融物に炭素粉末を添加するための手段を備え、状態モデルのプロセス入力は更に、上記手段への炭素粉末供給を含み、基準値を決定するステップは更に、最適化の結果に基づいて上記手段への炭素粉末供給のための制御信号の基準値を決定するステップを含み、また、用いるステップは更に、上記手段への炭素粉末供給を制御するために、制御信号を用いるステップを含む。本発明の目的は、電気アーク炉内の熔融プロセスを制御するための制御システムによっても得られ、制御システムは、撹拌装置への給電のための制御値及び撹拌装置への給電を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサに反応して給電を制御するための、撹拌装置の給電ユニットに作動式に接続される撹拌装置制御ユニットを備えることを特徴とする。制御システムは更に、撹拌装置への給電を測定するよう配置される少なくとも1つのセンサから、プロセス変数に関する測定データを受信するよう配置される処理ユニットを備え、撹拌装置への給電を含むプロセス入力を、プロセスの少なくとも1つの状態、前記状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける熔融プロセスの状態モデルを含む、事前に定義された最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する熔融プロセスの最適化を実行する。処理ユニットは更に、初期開始条件を用いて最適化問題に基づいてプロセスの状態を決定するよう配置され、また、以下のステップ:-最適化の結果に基づいて、撹拌装置への給電のための制御信号の基準値を決定するステップ、-金属材料の撹拌を制御するための撹拌装置制御ユニットに上記基準値を提供するステップ、-熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定データを収集するステップ、-状態モデル、決定された過去の状態、及び決定された過去の制御信号に基づいて、プロセスの現在の状態を決定するステップ、-状態観測装置を用いて、測定データに基づいて、補正されたプロセスの現在の状態を決定するステップ、-最適化の開始条件として補正された現在の状態を用いて、上記最適化問題に基づいて、時間及び/又はエネルギ消費に関する熔融プロセスの最適化を実行するステップ、並びに-プロセスの間、プロセスの所望の状態が達成されるまで上述のステップを繰り返すステップを実行するよう配置される。本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面から、当業者にとってより明らかになるであろう。図1は、電気アーク炉EAFはDCEAFであってもACEAFであってもよく、これ以降EAFと称するを示しており、このEAFは、内部に装入されるスクラップ等の金属材料を熔融させるために構成されている。EAFは更に、1つ又は複数の電極、格納可能な屋根で覆われた容器、及び、電極に作動式に接続される給電システムを備え、この屋根を通って1つ又は複数のグラファイト電極が炉に入る。EAF1内の熔融金属の電磁撹拌用の少なくとも1つの装置これ以降、撹拌装置と称するを、EAF容器の外側表面、好ましくは底面に配置する。給電システムは、撹拌装置に作動式に接続される。電極に作動式に接続される給電システム及び撹拌装置に作動式に接続される給電システムは、2つの別個の給電システムであってよいが、両方の目的のために同一のシステムを用いることもできる。撹拌装置の動作を制御するために、ハードウェア、1つ又は複数のメモリユニット、1つ又は複数の処理ユニット即ちプロセッサ、及びソフトウェアを含む少なくとも1つの制御ユニットが、給電システムに作動式に接続される。撹拌装置及び電極を制御するよう配置される少なくとも1つの制御ユニットは、給電システムに作動式に接続され、また、電極の動作を制御するために給電システムにも接続されてよいが、この目的のために別個の制御システムを配置することもできる。EAFの動作は、炉にスクラップ金属を装入することから開始され、ここでメルトダウンが始まる。電極はスクラップ上まで下げられ、アークが発生し、これによりスクラップの熔融が開始される。動作のこの第1の部分では、炉の屋根及び壁をアークによる過剰な熱及び損傷から保護するために、低い電圧を選択する。電極が炉の基部の重い熔融物に達し、アークがスラグにより遮蔽されると、電圧を上昇させることができ、電極を僅かに引き上げ、これにより、アークの長さを伸ばして熔融物への電力を増大させる。これにより、金属の溶融プールをより迅速に形成することができ、タッピング間時間を削減することができる。熔融金属に酸素を注入するために、EAFの壁又は底部に注入ユニットが配置される。EAF内部のスクラップ及び熔融金属に追加の化学熱を供給するために、1つ又は複数のバーナーがEAF内に配置される。これら2つのプロセスにより、スクラップのメルトダウンを加速させる。また、熔融金属中に炭素を注入するための手段もEAF内に配置される。熔融金属を加速させるために撹拌装置が配置され、これは更に、スクラップのメルトダウン及びタッピング間時間を加速させる。統合型EAF制御の発想は、撹拌制御、酸素注入ユニット例えばランス制御、ガスバーナー制御、気体廃棄物制御、及び電極給電制御の全てが、1つの制御方策として統合されるような方法で、EAFを制御するというものである。t=0においてEAFに金属材料即ちスクラップx1、x2等を装入する初期状態を想定すると、以下に示すように最適化問題を解くことにより、0≦t≦tfにおけるプロセス入力uの基準値を決定することができる。ただし、xkl=fsxk,uk,dk熔融プロセスの状態モデルxtf=xf終了条件/終了状態x0=x0開始条件/初期状態x1≦x≦xhu1≦u≦hh上述の問題を解くことにより、プロセスは、典型的にはあらゆる状態と同様にベクトルである初期状態x0から、所望の終了状態へと可能な限り短い時間で有利に変化する。したがって、最適なプロセス入力は、金属材料の熔融が始まる時点で決定される。熔融プロセス中の各瞬間tκについて、適切なプロセス入力utκがプロセスに適用される。このアプローチは、現実のEAFからのフィードバックを全く使用しないため、プロセス入力をプロセスの少なくとも1つの状態x、状態モデルに依存する損失関数、及び初期開始条件に関連付ける、熔融プロセスの状態モデルに依存している。初期開始条件x0が定義されると、これを用いて、上に提示した最適化問題に基づいてプロセスの状態を決定することを含む、時間及び/又はエネルギ消費に関する熔融プロセスの最適化が実行される。1つ又は複数のプロセス変数の測定が利用可能である場合、プロセスの所望の状態が達成されるまで、前の手順を規則的な又は不規則な間隔で繰り返すことを考慮に入れた、1つ又は複数のプロセス変数の測定に基づく推定により、熔融プロセスの現在の状態に関する情報を得ることができる。一実施形態では、各間隔におけるステップは以下の通りである:A熔融プロセスを反映した少なくとも1つのプロセス変数の測定ytκを収集又は受信するステップ、B熔融プロセスの現在の状態を、状態モデル、決定された過去の状態決定された過去の制御信号utκ-1、及び少なくとも1つのプロセス変数の測定ytκに基づいて推定して決定するステップ。状態観測装置例えば移動水平推定装置又は拡張カルマンフィルタを用いて、熔融プロセスの現在の推定状態を決定することができる、C現在の推定状態を最適化の開始条件として用いて、時間及び/又はエネルギ消費に関する上述の最適化問題を解くステップ。この最適化の結果は、tκ≦t≦tfにおける制御信号プロセス入力utの基準値である。得られた基準値における第1の制御信号utκをプロセスに適用する、D熔融プロセスの最適化の結果に基づいて、プロセス入力uXの制御信号の基準値を決定するステップ、Eプロセス入力uX及びそれに伴って熔融プロセスを制御するために、制御信号を使用するステップ、並びにFプロセスの所望の状態xtfが達成されるまで、プロセスの間この手順ステップA~Eを繰り返すステップ。各反復において、推定状態は初期状態x0に置換される。よって、各反復において、初期条件としてが設定される。プロセスの所望の状態が達成されると、例えば連鋳プロセス等の更なる処理のために、熔融金属をEAFからタッピングする。制御されるEAFにおいて可能なプロセス入力及びプロセス変数を、以下の表に列挙する。プロセス変数の例を以下の表に列挙する。プロセス変数dtが時間の既知の関数である場合、熔融プロセスのエネルギ又は時間消費を最小化する制御変数utの値を算出することができる。モデル予測制御MPC/フィードバックの場合、即ち、移動水平推定装置を使用する場合、プロセス変数dkの例は、プロセスに影響を与えるが最適化において決定されない、測定可能な信号である。このような信号は例えば、熔融プロセスに関連する測定可能な外乱であり得る。プロセスの現在の状態の例は、以下の表に列挙する状態のうち少なくとも1つである。一般に、EAF技術に関するエネルギ節約は2つのタイプ、即ち、例えば、酸素供給、スクラップの予備加熱、二次燃焼及び底部ガス撹拌等の冶金プロセスの改善と、例えば電極調整又はメルトダウン制御等のEAFプロセス及び動作の自動化とに分けることができる。EAFスラグの主な構成要素は、酸素を注入しながら鋼鉄を燃焼させることによって生じる一酸化鉄である。この加熱の後、炭素コークス又は石炭の形態をこのスラグ層に注入し、これが一酸化鉄と反応して金属鉄及び一酸化炭素ガスを形成し、これによってスラグは発泡し、より高い熱効率並びにより良好なアーク安定性及び電気効率が得られる。平滑なバス状態に達すると、即ちスクラップが完全に熔融すると、精製動作を行って、タッピングの準備として、鋼鉄の化学的性質を検査及び補正し、熔融物をその凝固点温度より高温に過熱する。多量のスラグ形成剤をバス中に導入し、多量の酸素をスラグ中に吹き込んで、ケイ素、硫黄、リン、アルミニウム、マグネシウム及びカルシウム等の不純物を完全に燃焼させ、これらの酸化物をスラグから除去する。炭素は、酸素との親和性がこれらの元素より高いため、これらの元素を初めに完全に燃焼させた後で炭素の除去を行う。ニッケル及び銅等の、酸素との親和性が鉄より低い金属は、酸化によって除去することができず、直接還元製鉄及び銑鉄を導入する等、スクラップの化学的性質のみによって制御しなければならない。スラグは終始発泡状態に維持され、炉から溢れてスラグ用ドアからスラグピットへと流出することがある。換言すれば、本発明の発明的概念により、電気アーク炉内の熔融プロセスを制御する方法が提供され、この方法は:i熔融プロセスと関連する少なくとも1つのプロセス変数の測定データを受信するステップ、ii熔融プロセスの現在の状態を、熔融プロセスの過去の状態、過去のプロセス入力、及び測定データに基づいて決定するステップ、iii所望のプロセス特性を最小化する現在のプロセス入力を決定するステップであって、この決定は、プロセス入力の許容される全ての値に対して所望のプロセス特性を最小化すること、並びに熔融プロセスの現在の状態及び熔融プロセスの所望の終了状態に関わる制約を利用することを含む、ステップ、並びにiv現在のプロセス入力に基づいて熔融プロセスを制御するステップを含む。好ましくは、上記ステップを、熔融プロセスの現在の状態が熔融プロセスの所望の終了状態と等しくなる、又は本質的に等しくなるまで繰り返す、即ち反復する。一実施形態では、ステップi~ivの反復を1分毎に行う。ステップi~ivの反復を、例えば5分毎、10分毎等、より長い間隔で行うことも、又は熔融サイクル中にごくわずかな回数だけ行うことも想定できる。プロセス特性とは、例えば、1回の熔融サイクルあたりの熔融プロセスの総電力消費、又は1回の熔融サイクルにかかる総時間を意味するものと理解されたい。プロセス特性はまた、例えば、電気アーク炉内で金属のほぼ100が液体状態になるまでにかかる総時間を意味するものとすることもできる。プロセス特性が熔融プロセスの総電力消費で一実施形態では、以下の最小化問題に基づいて総電力消費を最小化することができる。ただし、xkl=fsxk,uk,dk熔融プロセスの状態モデルxtf=xf終了条件/終了状態x0=x0開始条件/初期状態x1≦x≦xhu1≦u≦hh好ましくは、上述の制御プロセスは、上述のように様々なプロセスパラメータを制御するために、プロセス入力u1~u5等の複数のプロセス入力を生成するように準備する。更に、金属材料を熔融させるための電気アーク炉EAF内の熔融プロセスを制御するための制御システムが提供され、このシステムは、熔融プロセスの各プロセス変数を感知するよう配置される複数のセンサ、並びに処理ユニットであって、複数のセンサが感知したプロセス変数を受信し、-熔融プロセスの現在の状態を、熔融プロセスの過去の状態、過去のプロセス入力、及び測定データに基づいて決定し、-所望のプロセス特性を最小化する現在のプロセス入力を決定し、ここでこの決定は、プロセス入力の許容される全ての値に対して所望のプロセス特性を最小化すること、並びに熔融プロセスの現在の状態及び熔融プロセスの所望の終了状態に関わる制約を利用することを含むよう配置される処理ユニットを備え、この制御システムは、現在のプロセス入力に基づいて熔融プロセスを制御するよう配置される。特に、この制御システムは、熔融プロセスのプロセスパラメータを制御する。このようなパラメータは例えば、電磁撹拌装置を制御するための撹拌装置の給電ユニット8、電極給電ユニット13、酸素流制御ユニット16、バーナーガス供給ユニット17、及び固体材料供給ユニット20を用いて制御することができる。ここに提示した実施形態は好ましいものであるとはいえ、本発明はこれらの実施形態によって限定されてはならず、当業者に明らかで一実施形態も含むものとする。"