Теория и практика использования нестационарных режимов работы сверхмощных рудовосстановительных электропечей в условиях изменения их мощностей

• Автор: Хацевский, Владимир Филатович
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 376 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ В КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ

1.1. Конструкции и современное состояние рудовосстановительных электропечей

1.2. Технологические процессы в рудовосстановительных электропечах

1.3. Особенности процессов, протекающих в ванне рудовосстановительной электропечи

1.3.1. Классификация и обозначения

1.3.2. Закономерности физико-химических и других процессов

в ванне электропечи

1.4. Рудовосстановительные электропечи как возможные регуляторы нагрузки энергосистем
* ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ И ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ
2.1. Электрическая нагрузка и факторы, влияющие на формирование графиков нагрузок
2.1.1. Оценка интегральных показателей графиков нагрузок
2.2. Вероятностно-статистическая обработка экспериментальных результатов
2.2.1. Определение статистических характеристик и закона распределения электрических нагрузок рудовосстановительных печей
2.2.2. Корреляционный анализ электрических нагрузок
2.3. Исследования основных показателей производства
ферросплавов
2.3.1. Анализ и отбор факторов, влияющих на технологический процесс выплавки ферросплавов
2.3.2. Выбор уровней и интервалов варьирования факторов при выплавке силикомарганца в электропечах РПЗ-

2.3.3. Выбор уровней и интервалов варьирования факторов при
выплавке ферросилиция в электропечах РКЗ-
* ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕ-
СКИХ РЕЖИМОВ ПРОТЕКАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ И ЧАСТИЧНОМ СНИЖЕНИИ НАГРУЗКИ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ
3.1. Планирование экспериментов
3.1.1. Методика проведения и обработки результатов опытов
3.2. Математическая модель процесса производства силикомарганца
3.3. Математическая модель процесса производства ферросилиция
3.4. Исследования электрических параметров и режимов работы рудовосстановительных электропечей
3.4.1. Методика проведения экспериментальных исследований
3.4.2. Исследование взаимосвязей электрических и физикохимических процессов в ванне электропечи
3.5. Фильтрация печных газов и их взаимосвязь с процессами
в ванне электропечи
3.6. Определение оптимальных энергетических режимов
3.7. Выбор геометрических параметров ванны электропечи
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И МОДЕЛИРОВАНИЕ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ
4.1. Зависимость технико-экономических показателей рудовосстановительных электропечей от длительности
их отключения
4.2. Зависимость технико-экономических показателей рудовосстановительных электропечей от величины и длительности снижения их мощностей
с 4.3. Построение динамической модели изменения производи-
тельности рудовосстановительной электропечи методом идентификации
4.4. Теоретическое исследование динамической модели рудовосстановительной электропечи

ГЛАВА 5. ОБОБЩЕННАЯ МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ВАННЫ РУДОВОССТАНОВИТЕ-
* ЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ И САМОСПЕКАЮЩИХСЯ
ЭЛЕКТРОДОВ
5 Л. Тепловое поле ванны и его связь с электрическим полем
5.2. Методика физического моделирования ванны электропечи
и конструкция модели
5.3. Результаты экспериментальных исследований на
физической модели ванны электропечи
5.4. Современные самоспекающиеся электроды и их свойства
5.4.1. Электродные массы, их состав и свойства
5.4.2. Конструкция самоспекающегося электрода
5.4.3. Спекание электрода
5.5. Работа самоспекающегося электрода как проводника тока
5.5.1. Эксплуатация самоспекающегося электрода
5.6. Тепловой баланс самоспекающегося электрода
5.6.1. Физическая и математическая модели теплового поля электрода
5.6.2. Симметрирование тепловых полей электродов
ГЛАВА 6. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ
6.1. Особенности расчета параметров электропечей для
выплавки FeSi-18 и FeSi-
6.2. Расчет параметров электропечного контура
6.3. Определение характеристик ущербов электропечей
6.4. Определение рационального способа снижения мощности группы РВП на период ограничений
* 6.5. Оптимизация распределения мощности ограничения
группы электропечей
6.6. Регулирование электрических режимов электропечей

угольными блоками, швы между ними и кожухом электропечи заливаются пластичной угольной массой, а кожух на уровне шлаковой зоны орошается водой. Выпуск металла (феррофосфора) и шлака производится из разных леток, расположенных на разной высоте, причем шлаковая летка ввиду больших выпускаемых масс и агрессивности шлака выполнена водоохлаждаемой из меди.
В технологической цепочке получения никеля и меди имеется технологический процесс - плавка рудовосстановительная обогащенных концентратов на штейн, представляющий собой сплав сульфидов никеля, меди, железа, кобальта, или, при плавке на медный штейн - сплав, в котором отсутствуют или находятся в небольшом количестве сульфиды никеля. Технологический процесс можно схематично представить как взаимодействие двух расплавленных слоев - шлакового и штейнового, имеющих толщину порядка 1700...2000 мм и
400...600 мм соответственно. Загружаемое в ванну электропечи через равномерно распределенные течки исходное сырье (руда, агломерат, окатыши, флюсы и т.д.) погружается в шлаковый слой ванны в виде обратных конусов. Сырье плавится, окислы меди, никеля, кобальта реагируют с частью сульфидных соединений железа и в виде корольков из-за большого удельного веса отстаиваются, образуя основной продукт плавки — штейн [10].
Электрическая энергия выделяется как в контакте электрод-шлак, так и в массе шлака. Для более полного извлечения полезных составляющих требуется наличие большого количества шлака, который довольно интенсивно движется под действием электродинамических сил, термических перепадов и т.д. Наиболее оптимальной для плавки на штейн оказалась электропечь с прямоугольной ванной, в которой удается к тому же организовать встречное движение шлака и штейна, выпуская их с противоположных торцов, что, наряду с загрузкой по длине ванны шихты с разным содержанием полезных элементов, также позволяет увеличить степень их извлечения. Ванна штейновой электропечи футеруется хромомагнезитовым или магнезитовым кирпичом, стойкость которого при