Повышение эффективности электроснабжения ферросплавных производств путем построения электротехнологических связей

• Автор: Корченова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ литературных источников
1.2. Постановка задач исследования
2. РАЗРАБОТКА ЗАВИСИМОСТЕЙ ПАРАМЕТРОВ ОТ УСЛОВИЙ
СИММЕТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
2 Л. Анализ взаимодействия рудотермических восстановительных печей с электрической сетью как источников внутренних возмущений
2.2. Определение условий симметрирования участков короткой сети для печной установки со схемой треугольник на электродах :
2.3. Симметрирование параметров короткой сети рудотермических печей на основе конструктивных изменений
2.4. Анализ зависимостей коэффициента мощности печных установок на ферросплавных производствах
3. ОЦЕНКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
3.1. Особенности технологии и электроснабжения цеха ферросплавного' производства ОАО «НЛМК»
3.2. Повышение эффективности методов расчета рудотермических печей на основе построения электротехнологических взаимосвязей
3.3. Оценка производительности ферросплавных печей посредством учета коэффициентов взаимосвязи
3.4. Определение электрических характеристик рудотермических печей с использованием параметров режима работы
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПЕЧНЫХ УСТАНОВОК НА ФЕРРОСПЛАВНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
4.1. Технические расчеты параметров рудотермической печи по условию геометрического подобия
4.2. Оценка удельных энергетических показателей печной установки при проектировании от электротехно логических взаимосвязей
4.3. Технико-экономическое обоснование эффективности взаимосвязи для
параметров рудотермических печей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Технические параметры и характеристики аппаратов и
электрооборудования ферросплавного цеха ОАО «НЛМК»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт внедрения способа оценки коэффициента связи электротехнологических характеристик ферросплавных электропечных
установок
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акт внедрения методики расчета энергетических показателей печных установок с использованием коэффициентов связи

ВВЕДЕНИЕ
Рудотермические печи (РТП) сегодня находят широкое распространение на производствах металлургических предприятий. В них реализуются восстановительные и рафинировочные процессы, в основном, для получения ферросплавов дуговым нагревом. Основную долю ферросплавных печей составляют трехфазные установки с тремя электродами, как в открытом, так и в закрытом исполнении. Электроды погружают в шихту, они находятся под током, подача шихты осуществляется парциально. Рудовосстановительные процессы требуют достаточно значительных затрат электроэнергии, потому что они сопровождаются очень высоким температурным режимом нагрева, где и преобладают эндотермические реакции. Для печей непрерывного действия характерными показателями служат их мощность, годовая производительность. Особую группу РТП образуют ферросплавные печи (ФСП). Современная металлургия требует большого количества ферросплавов, получаемых в печных установках. ФСП могут находиться в совместной работе, их нагрузка в общей доле потребления электроэнергии составляет 85-90% от всей поступающей электроэнергии. При таких масштабах нельзя обеспечить рациональное ее использование на ферросплавных производствах без удельных норм ее расхода, соотнесенных с производительностью. Сегодня это базируется на анализе опытных данных, определяется видом готовой продукции, и не дает возможности получения более высоких энергетических показателей режимов работы электропечных установок. В связи с этим, исследования, направленные на создание общего теоретического подхода к расчету электропечных электроустановок с построением оптимальных электротехнологических взаимосвязей параметров для повышения эффективности электроснабжения ферросплавных металлургических производств, являются актуальными и целесообразными для увеличения производительности и экономической прибыли всего предприятия.
Целью работы является повышение эффективности функционирования и эксплуатации систем электроснабжения ферросплавных производств на основе

Для определения электрических параметров печи следует знать активное сопротивление ванны Яв. Она является электрической нагрузкой в силовой цепи питания. Процесс токораспределения в ванне при некоторых допущениях дает возможность оценить Яв. Высокая электрическая проводимость электрода и расплава позволяет не учитывать активные сопротивления, включенные последовательно с дугой. В таком случае эквивалентная электрическая схема ванны будет иметь три сопротивления, включенных параллельно дуге:
1 1 1 1 1 „ч

Я Я Я Я ЯА
в д т ш ф
где Яд - сопротивление дуги; Ят - сопротивление стенок «тигля», шунтирующее дугу по схеме «звезда»; Яш - активное сопротивление шихты между электродами, шунтирующее дугу по схеме «треугольник»; Яф - активное сопротивление шихты между электродами и токопроводящей футеровкой ванны, шунтирующее дугу по схеме «звезда».
При расчетах сопротивления ванны рудотермических печей смешенного нагрева принимается соотношение в сопротивлениях (Яш + Яф )/Яд равным для
бесшлаковых и шлаковых процессов 3-5; для многошлаковых - 0,5-1. В случае правильно выбранных геометрических параметрах ванны выделение мощности на шунтирующих сопротивлениях Яш и Яф не превышает 20-30% тепловой
мощности печи.
Когда необходимо осуществить оценку сопротивления дуги Яд, то следует учитывать электрофизические условия дугового разряда определяющие при-электродные падения потенциала и градиента напряжения в столбе дуги. Изменение длины столба связано с посадкой электрода в ванне и ограничено технологией процесса. Это позволяет сделать допущения, что сопротивление дуги любой печи в ферросплавном производстве, работающей в смешанном режиме, практически постоянно и может быть принято равным 8 МОм.