Отзыв ведущей организации (Создание и внедрение энергоэффективных дуговых и шлаковых электропечных комплексов с использованием постоянного тока и тока пониженной частоты), страница 2

Разработан и практически применен комплекс научно-методических положений и практических решений, обеспечивших создание и широкое внедрение на литейных и металлургических производствах (в том числе на ОАО <сАБС ЗЭиМ Автоматизация» (г. Чебоксары), ОАО «Волговятсквторцветмет» (г. Нижний Новгород), ОАО «ЧМЗ» (г. Чусовой), экономически эффективных энергосберегающих автоматизированных электропечных установок, использующих современные достижения силовой преобразовательной техники и новые востребованные технологические возможности.

Для исследования технологических возможностей использования тока пониженной частоты и постоянного тока созданы экспериментальные установки во ФГУП «ЦНИИЧермет» им. И. П. Бардина и в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» (акты внедрения результатов работы в этих организациях приведены в диссертации). Определены сферы предпочтительного энергетически эффективного использования тока пониженной частоты или постоянного тока. Впервые в отечественной практике создана промышленная двухэлектродная руднотермическая печь мощностью 6,4 МВт с проводящей подиной, работающей на постоянном токе более 100 кА, имеющей ресурс значительно (в два раза) превышающий срок службы аналогичных печей с изолированной подиной, Печь установлена и с 1997 по 2007 год успешно эксплуатировалась на заводе комбинате ОАО «ЗАлК» (г. Запорожье).

Технологические характеристики печи обеспечили выплавку более чистого от примесей кремния, значительную экономию минерального сырья, восстановителя и электродов. Впервые в 1984 году создана и пущена на заводе ПАО «ЗФЗ» (г. Запорожье) крупная промышленная трехэлектродная руднотермическая печь мощностью 24 МВА с тиристорным источником питания током пониженной частоты 0,5 — 5 Гц, позволяющая увеличить коэффициент мощности с 0,82 до 0,9, на 15-25'Ъ повысить полезную мощность и производительность относительно традиционных печей промышленной частоты с такой же мощностью трансформаторов. Новые тиристорные схемы питания печей, на которые получено 5 патентов на изобретения, позволили улучшить энергетические характеристики комплексов по сравнению с существующими техническими решениями.

Использование результатов диссертационной работы обеспечило создание на ООО «ПК БСЗ» (г. Брянск) энергоэффективного электропечного комплекса, состоящего из трех дуговых сталеплавильных печей постоянного тока емкостью по 15 тонн. Внедрение научно обоснованных режимов обеспечило эффективное магнитогидродинамическое перемешивание жидкого металла со скоростью течения до 0,5 м/с, быстрое в течение 5 минут выравнивание температуры и химического состава стали по всей ванне. Достигнут высокий для данного класса печей уровень технико- экономических показателей: удельный расход электроэнергии — 420 кВт ч~т на расплавление и 580 кВт*ч/т на цикл плавки. Ряд параметров значительно выше, чем у аналогичных дуговых сталеплавильных печей переменного тока: расход электродов до 1,5 кг и угар шихты 30 кг на тонну выплавленной стали. Объем газопылевых выбросов сократился на 30;4, длительность расплавления составила 50 минут, а цикла плавки - 2 часа.

Достигнутые показатели подтверждены приведенным в диссертации актом использования результатов работы. Реализовано в промышленности новое третье поколение дуговых и руднотермических печей постоянного тока с импульсными многоканальными транзисторными преобразователями мощностью до 2,5 МВА. Созданные комплексы дуговой сталеплавильной печи емкостью 2 тонны на 000 «ВКМ-Сталь» (г. Саранск) и руднотермической печи для обеднительной плавки отходов аффинажного производства на ОАО «ПЗЦМ» 1'г.

Касимов) обеспечивают постоянный высокий коэффициент мощности выше 0,92 во всем требуемом диапазоне регулирования напряжения на электроде и высокую стабильность и энергетическую эффективность режимов. Впервые в 2011 году создан автоматизированный комплекс электрошлаковой печи ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ» в г. Орске, рассчитанный на выплавку высококачественных стальных заготовок массой до 120 тонн, диаметром до 2 метров и длиной до 12 метров, выполненный по энергетически и технологически эффективной бифилярной схеме питания током пониженной частоты 0,1 — 10 Гц. Реализация полученных результатов позволяет получать более высокие механические свойства недеформированной литой заготовки, чем в существующих технологических процессах, минуя ряд технологических переделов.

При этом обеспечивается удельный расход электроэнергии 1000 - 1200 кВт.ч/т, более низкий, чем в печах, работающих на токе промышленной частоты (акт внедрения приведен в диссертации). Рекомендации по использованию результатов и выводов. Предложенная автором систематизация энергетических процессов в электродных плавильных комплексах с полупроводниковыми источниками питания позволяет четко формулировать и решать задачи создания высокоэффективных электрометаллургических агрегатов с заданными технологическими характеристиками, что позволяет ее рекомендовать к использованию при определении требований и разработке современных дуговых, руднотермических и электрошлаковых печных комплексов.

Разработанное в диссертации информационно-методическое обеспечение для системного синтеза электродных печных комплексов охватывает наиболее существенные аспекты, связанные с энергоэффективным использованием постоянного тока и тока пониженной частоты в электрометаллургии. Применение и дальнейшее совершенствование этого аналитического аппарата рекомендуется при модернизации действующих (например, на ОАО «НЛМК», г.

Липецк, ОАО «ЧЭМК», г. Челябинск, ОАО «Серовский завод ферросплавов», г. Серов, ОАО «Ижорские заводы», г. Колпино, ОАО «ЗМЗ», г. Златоуст, ОАО «Красцветмет», г. Красноярск, в литейных производствах, оснащенных дуговыми сталеплавильными печами), а также при создании новых электрометаллургических производств, оснащенных электродными плавильными печами. Использование развитого автором комплексного подхода к исследованию и структурному синтезу электропечи ых агрегатов, базирующегося на многоканальном преобразовании и распределении энергии, рекомендуется для управления ее динамическим перераспределением в процессе плавки, что обеспечивает экономию суммарной потребляемой энергии.

Сформулированные в работе выводы, касающиеся сфер использования постоянного тока и тока пониженной частоты, предложенные схемы питания печей и режимы их работы прошли необходимую апробацию, практическую проверку при промышленном внедрении и рекомендуются к использовании в научной, проектно-конструкторской и учебной работе по профильным специальностям. Основные положения и результаты работы опубликованы в 67 печатных работах, в том числе 23 публикациях в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 14 патентах на изобретения, а также докладывались и обсуждались на Международных и Российских научнотехнических конференциях. По диссертационной работе работы имеются следующие замечания и пожелания: 1.

Рассмотрение дуговых сталеплавильных печей постоянного тока ограничено печами относительно невысокой мощности, в то время как в прогресс в данной области направлен в первую очередь на создание печей емкостью свыше 50 тонн. Не ясно: в какой мере можно распространить результаты диссертационной работы на печи большой вместимости и с учетом наличия в печи вспененного шлака? Широко применяемые в сталеплавильных печах средства интенсификации плавки с использованием химического тепла автором не рассмотрены.

Необходимо пояснить: как повлияет интенсивное использование кислородных технологий и горелочных устройств на результаты и выводы диссертации? 2. Экономическая эффективность предлагаемого перевода действующих трехэлектродных руднотермических печей на питание током пониженной частоты зависит от размера затрат на модернизацию.

Можно ли при такой модернизации сохранить существующую короткую сеть, стоимость которой составляет значительную часть в цене печи? 3. Современные системы управления руднотермическими печами — это сложные многоуровневые компьютерные системы. В диссертации предлагается еще усложнить систему управления регулированием фазы низкочастотных напряжений на электродах. Какой в этом смысл? 4. Рекомендация адаптировать структуру энергетических потоков в печи к изменяющимся условиям плавки носят слишком общий характер.

Более ценными были бы конкретные рекомендации по управлению энергетической структурой печей. 5. Рабочий ток печи определяется технологией плавки. Интенсивность магнитогидродинамического перемешивания жидкого металла в печи зависит от тока. Не понятно, за счет чего автор предлагает управлять перемешиванием металла в ванне печи постоянного тока? 6. В чем технологические преимущества использования тока пониженной частоты в печах электрошлакового переплава? 7. Ряд расчетных параметров не подтверждены конкретными экспериментальными данными, что создает сложность при оценке адекватности соответствующих моделей. 8. Полезно конкретизировать пункты 3 и 5 научной новизны.