Сведения о результатах защиты (Создание и внедрение энергоэффективных дуговых и шлаковых электропечных комплексов с использованием постоянного тока и тока пониженной частоты), страница 3

Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что: докюено с помощью математического моделированш~, результаты которого подтверждены экспериментально, что коэффициент мощности промышленных руднотермических печей с изолированной подиной в дуговых и бездуговых режимах может быть повышен до 0,9 с обеспечением раздельного регулирования напряжения на электродах тиристорным преобразователем частоты; йокюано длительной промышленной зксплуатадией, что руднотермическел печь с проводящей подиной, рассчитанной на ток, превышающий 100 кА, является теплотехнически и технологически эффективным и надежным решением, обеспечивающим двукратное повышение ресурса работы подины; доказано е помощью математического и физического моделирования, а также экспериментально на промышленных печах, что магнитогидродинамическое перемешивание расплава постоянным током и током пониженной частоты обеспечивает скорость движения расплава до 0,5 м/с, достаточную для интенсивного выравнивания химического состава и температуры металла; расчета энергетических параметров печных комплексов с коммутируемыми контурами резко несинусоидального тока, охваченными взаимными индуктивностями, развивающий известные базовые расчетные методы, что позволило определить основные характеристики новых электропечных комплексов; изложены положения и экспериментальные данные, подтверждающие энергетическую и экономическую эффективность создания электродных печей 10 постоянного тока третьего поколения с питанием от импульсных многоканальных преобразователей в транзисторном исполнении, обеспечивающих глубокое регулирование напряжения с высоким быстродействием до 0,1 мс и коэффициент мощности 0,92 — 0,94; йвекйыты новые возможности повышения знергетичеекой зффективноети электродных плавильных комплексов, при использовании полупроводниковых источников питания, связанные с появлением дополнительных каналов управления процессом плавки путем быстродействующего регулирования или стабилизации рабочего тока, изменения рода питающего печь напряжения, полярности постоянного напряжения, частоты и формы кривой переменного напряжения; мо е низи ована существующая математическая модель теплообмена в дуговой сталеплавильной печи постоянного тока, что обеспечило разработку имитационной модели плавления шихты в печах данного типа, с помощью которой в диссертации разработан новый энергоэффективный алгоритм управления электрическим режимом в период расплавления шихты.

Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждается тем, что результаты диссертационной работы использованы: вых видов восстановителей, в том числе углеродистых, при проведения рафинировочных и металлотермических процессов, а также при создании лабораторно- промышленного комплекса печей, питаемых от тиристорного источника постоянного тока, что подтверждено актом внедрения, представленным ФГУП «ЦНИИчермет» им. И.П.Бардина, г. Москва; отливок, проектировании и внедрении плавильного комплекса из трех дуговых сталеплавильных печей постоянного тока емкостью 15 тонн, что подтверждено актом использования результатов диссертации, представленным ЗАО «Литаформ», г.

Москва; полых заготовок, создании и вводе в действие лабораторной модельной установки и крупной промышленной установки ЭШП-15/ЗОУ электрошлаковых печей пита- 11 емых от тиристорных источников током пониженной частоты, что подтверждено актом внедрения, представленным ОАО НПО «ЦНИИТМАШ», г. Москва; 14.10.2009 г., № 10411.0810200.05.ВО! от 29.03.2010 г., № 11411.0810200.05.В02 от 18.04.2011г. по созданию гибкого настраиваемого комплекса электрошлаковой печи на токе регулируемой частоты в диапазоне от 0,1 до 10 Гц для выплавки заготовок массой 30 тонн с возможностью развития грузоподъемности печи до 120 тонн, что подтверждено актом внедрения, представленным ОАО "МК ОРМЕТОЮУМЗ", г.

Орск; в чебном п о ессе при курсовом и дипломном проектировании кафедрой АЭТУС ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ». Оценка достоверности результатов исследования выявила: п е ложенная зонная эне гетическая ст кт а базу ется на анализе опубликованных ранее данных по энергетическим балансам аналогичных по назначению печей; экспе иментальные ез льтаты проверены при различных условиях: на комплексах руднотермических печей, работающих на токе пониженной частоты мощностью 0,25; 1,2; 24 МВА; на комплексах руднотермических печей постоянного тока мощностью 0,14; 0,56; 1,0; 6,4 МВт,' на комплексах дуговых печей постоянного тока вместимостью 0,3; 1,5; 2; 3; 12; 15 тонн, на комплексах электро- шлаковых печей, работающих на токе пониженной частоты для выплавки слитков диаметром до 350 мм массой до 0,75 тонны и установки, рассчитанной на выплавку слитков диаметром до 2000 мм массой до 120 тонн.

использованы современные методы экспериментальных исследований ма- тематической теории планирования эксперимента, компьютерной регистрации и статистической обработки данных; экспе иментальные иссле ования проведены на физической модели ванны ферросплавной печи выполненной из галлия; на лабораторной установке руднотермической печи пониженной частоты мощностью 250 кВА; на лабораторно- промышленном комплекса дуговых печей, питаемых от тиристорного источника 12 постоянного тока мощностью 140 кВт; на лабораторной модельной электрошлаковой печи с тиристорным источником тока пониженной частоты; на промышленных дуговых и шлаковых печах, работающих на постоянном токе и токе пониженной частоты; тео етические положения системного проектирования дуговых и шлаковых электропечных комплексов построена на результатах математического и физического моделирования, выполненного с корректным использованием применяемого математического аппарата, известных методов математической физики и вычислительной математики, методов конечных элементов, оптимизации, отображения, теории подобия; уртановлегга достоверность полученных результатов путем сопоставления расчетов с экспериментальными данными, а также сходимостью в предельных случаях с результатами, полученными и опубликованными другими авторами; Личный вкл соискателя состоит в: — йюйаботкс энергетической венной структуры, соответствующей «лассификации дуговых и шлаковых электропечных комплексов с полупроводниковыми источниками питания и области их предпочтительного использования; — ~весле овании внутризонной и межзонной теплопередачи при питании пс- чей током пониженной частоты и постоянным током; — выявлении новых возможностей повышения энергоэффективности элек- тропечных комплексов путем формирования требуемой концентрации мощности в каждой из энергетических зон и управления распределением мощности в рабочем пространстве печей с адаптацией энергетической структуры электропечных комплексов к изменяющимся условиям плавки; — йыйеботка имитапнонной модели плавления щихты в дуговых сталепла- аильных печах постоянного тока и разработке алгоритма управления плавкой; — разработке математической модели энергетического режима дуги пере- менного тока, учитывающей влияние частоты тока на форму напряжения дуги и ее электрическое сопротивление дугового промежутка, а также в выполнении экспериментальных исследований устойчивости печной дуги при пониженной частоте 0,4 - 15 Гц на лабораторной печи мощностью 250 кВА; — йшйаботке способов регулирования напряжения на электродах печи, при ее питании от тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью; — определении преимуществ одноэлектродных руднотермических печей постоянного тока с электропроводящей подиной и многоэлектродной конструкции с близко расположенными однополярными электродами; — ~исслелоовеаенииии иметодом физического моделирования турбулентных течений на ванне жидкого галлия, что позволило определить режимы электромагнитного перемешивания жидкого металла в ванне руднотермической печи; — постановке за ачи математического моделирования течений в ванне жид- кого металла в дуговой печи постоянного тока, в инте п ета ии ез льтатов мо- делийования и зкспе иментальных весле ованиях эффективности выравнивания концентрации легирующих добавок и температуры металла; — йшйеботке критериев выбора приндипиальных схемных решений и в ис- дледовавии энергетических параметров при различных схемах питания и спосо- бах адаптивного управления дуговых и шлаковых электропечных комплексов при использовании постоянного тока и тока пониженной частоты; — йшйаботка алгоритма управления электродными печами при их питании от импульсных многоканальных преобразователей в транзисторном исполнении, который обеспечивает повышение стабильности и энергетической эффективности режимов работы печей; — ршйеботке конпепдии использования электрических параметров энергети- ческих потоков (динамического сопротивления, амплитудно-фазовых характеристик, вольтамперных и регулировочных характеристик, резонансной частоты) как источника информации о технологическом процессе; — разработке метода расчета и проектирования дуговых и шлаковых электропечных комплексов с источниками питания постоянным током и током пониженной частоты, а также разработке основных технических решений при промышленной реализации и внедрении результатов исследований.

14 На заседании 2б.Об.2015 г. диссертационный совет принял решение присудить Нехамину С. М.. ученую степень доктора технических наук. При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 1б человек, из них 7 докторов наук по специальности 05.09.10, участвовавших в заседании, из 22 человек, входящих в состав совета, (дополнительно введены на разовую защиту 0 человек), проголосовали: за 1б, против О, недействительных бюллетеней О.

Председател С. И.Маслов Ученый секр С. А. Цырук Дата оформле Печать ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» .