Розробка та дослідження електросталеплавильного комплексу з індукційно-дуговим перетворенням електроенергії - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Запорізькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Метельський Володимир Петрович, декан електротехнічного факультету Запорізького національного технічного університету Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Радімов Сергій Миколайович головний науковий співробітник кафедри енергетичного менеджменту Одеського національного політехнічного університету кандидат технічних наук, доцент Волянський Роман Сергійович доцент кафедри електрообладнання Дніпродзержинського державного технічного університету Захист відбудеться “23” березня 2007 р. о годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д35.052.02 в Національному університеті “Львівська політехніка” (79013, м.Зважаючи на дефіцит і постійне подорожчання енергоносіїв та низьку конкурентоспроможність існуючого металургійного та ливарного виробництва є актуальним проведення подальших науково-експериментальних досліджень електрофізичних процесів плавлення металів за допомогою індукційно-дугового перетворення електроенергії та створення за їх результатами високоефективних електросталеплавильних комплексів. Вибраний напрямок досліджень здійснено відповідно до постанови Кабінету Міністрів України від 29 листопада 2000 року №1754 “Про використання коштів державного бюджету, передбачених на фінансування заходів із конверсії підприємств оборонного комплексу й створення нових видів цивільної продукції” та науково-технічної програми “Електротехніка-2005: Розробка та виробництво електротехнічної продукції загально технічного призначення”, затвердженою Мінпромполітики України 21.10.2001, Закону України "Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки" Вісник Верховної Ради України 2001 р. Метою роботи є підвищення ефективності електросталеплавильних печей для отримання високоякісних сталей та їх сплавів з необхідними властивостями завдяки одночасній дії електромагнітних полів від індуктора та електричних дуг, яка викликає різнонаправлені рухи розплаву металу, що призводить до інтенсифікації процесів плавлення. Отримано раціональні співвідношення потужностей індуктора та електричних дуг, за реалізації яких підвищується ефективність використання електричної енергії та продуктивності комплексу, що є основою для розроблення теоретичних аспектів оптимізації процесу перетворення електричної енергії в технологічне тепло в комплексі. У роботах, які опубліковані у співавторстві, особисто автору належать: [1] - ідея розташування електромагнітного індуктора в бічних стінках електротехнічного комплексу та виготовлення фізичної моделі; [2] - аналіз проблем енергозбереження сучасних електротехнічних систем, які використовуються у ВАТ „Мотор-Січ”; [3] - проведення математичного моделювання електромагнітних полів від індуктора та трифазної системи електричних дуг для виявлення розподілу електродинамічних сил в перерізі поверхневого шару розплаву металу та комплексно проаналізовані й узагальнені отримані результати досліджень; [4] - моделювання процесів енергоперетворення в електротехнічному комплексі на базі сумісної дії електромагнітного індуктора та електричної дуги; [5] - аналіз використання та розробка алгоритмів роботи електротехнічного комплексу з впровадженням цифрових систем в електричних схемах керування процесом нагріву; [6] - розробка математичної моделі роботи електротехнічного комплексу на базі індукційно-дугового перетворення електричної енергії в теплову; [7] - виявлення впливу режимів роботи електротехнічного комплексу на енергозбереження в металургійному виробництві; [8] - виявлення основних шляхів зниження споживання електричної енергії при експлуатації електротехнічних комплексів; [9] - моделювання електромагнітних процесів, які відбуваються в електротехнічному комплексі; [10] - виявлення факторів, які впливають на роботу систем оперативного аналізу; [11] - застосування оптико-електронних каналів в системах автоматизації керуванням металургійними процесами; [12] - аналіз результатів досліджень режимів електроплавлення під впливом сумісної дії системи "електрична дуга - електромагнітний індуктор".Тельний, який виявив два можливих напрямки використання додаткового магнітного поля в дуговій печі: а) для впливу на електричні дуги (обертання дуг, зміну напрямку їх видування), яке отримало загальну назву “електромагнітне керування дугами”; б) для руху металу, тобто “електромагнітного (індукційного) перемішування”. Для зручності проведення досліджень електромагнітного поля здійснено перехід до безрозмірних величин, для чого введено характерні масштаби: розмір R0 (радіус циліндричної печі), швидкості ( - обертова швидкість поля), часу (відношення характерного розміру до характерної швидкості), густини електричного струму , векторного електромагнітного потенціалу та обємної електродинамічної сили .

Основний зміст роботи