Система автоматического управления энергетическим режимом электродуговых печей переменного тока

• Автор: Усачев, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение .
Глава 1. Обзор способов и средств автоматического управления энергетическим режимом ДСП.
1.1. Особенности технологического процесса производства стали в электродуговых печах переменного тока и перспективы развития
1.2. Особенности управления энергетическим режимом электродуговых печей переменного тока.

1.3. Обзор существующих автоматических систем управления и оптимизации работы ДСП.

1.4. Постановка задач .

Глава 2. Выбор критерия оценки эффективности энергетического режима ДСП

2.1. Обзор критериев оптимизации управления энергетическим режимом электродуговых печей

2.2. Расчет электрических характеристик печи.

2.3. Электрические характеристики нечи

2.4. Производственноэкономические характеристики и выбор приоритетного критерия оценки эффективности энергопотребления электродуГОВОЙ ГЧИ
2.5. Выводы по главе.
Глава 3. Синтез системы управления энергетическим режимом
3.1. Математическая модель системы управления энергетическим режимом ДСП
3.2. Особенности синтеза стабилизирующих систем управления электрическим режимом электродуговой печи .
3.3. Система поискового автоматического управления энергетическим режимом ДСП.
3.4. Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальная проверка работы системы автоматического управления энергетическим режимом ДСП
4.1. Физическая модель однофазной электродуговой печи.
4.2. Практическая реализация системы поискового автоматического управления энергетическим режимом ДСП
4.3. Численное моделирование работы системы поискового автоматического управления трехфазной электродуговой печи
4.4. Исследование работы системы поискового автоматического управления энергетическим режимом электродуговой печи с помощью физического моделирования процесса плавки .
4.5. Выводы по главе
Заключение
Литература


Приложение А. Параметры математической модели электродуговой печи. Приложение Б. ЭСПЦ ОАО«ММК». Приложение В. Статические характеристики лабораторной электроду говой печи . Актуальность работы. ДСП), как агрегаты для производства стали, получают большое распространение, как в России, так и в мире. К преимуществам электродугового способа получения стали можно отнести высокую производительность агрегатов, способность использовать в качестве исходного сырья как традиционные полуфабрикаты (металлический лом, жидкий чугун), так и металлизированные окатыши. На сегодняшний день электро-дуговые печи считаются самыми распространенными и экологически чистыми агрегатами для выплавки стали. В России наибольшее распространение получают электродуговые печи переменного тока, которые обладают рядом эксплуатационных преимуществ перед дуговыми печами постоянного тока. Основным источником тепловой энергии в дуговой сталеплавильной печи является электрический разряд — электрическая дуга. В столбе дуги выделяется большая мощность и вопросы рационального использования этой мощности для нагрева и плавления материалов, загруженных в печь, представляют большую сложность. Сложности решения этой труднореализуемой, но необходимой в ситуации быстро развивающейся тенденции повышения стоимости энергоресурсов задачи объясняются тем, что трехфазная электродуговая печь является асимметричной нагрузкой, имеет нелинейные характеристики дуги и большие колебания реактивного сопротивления, обусловленные спецификой процесса. Даже если печь сконструирована симметрично, реактивное сопротивление будет существенно меняться в течение плавки, вызывая неконтролируемый дрейф статических рабочих характеристик. В данной работе исследуются вопросы создания поисковой экстремальной автоматической системы управления режимом энергопотребления элек-тродуговыми печами переменного тока в условиях нестационарности характеристик объекта управления. В качестве цели оптимального управления принимается достижение максимальной экономии электроэнергии и производительности ДСП. Цель диссертационной работы заключается в научном обосновании использования эффективного поискового метода экстремального управления и реализации на его основе системы автоматического управления энергетическим режимом электро/1уговых печей переменного тока, обеспечивающей снижение энергозатрат и увеличение производительности агрегата путем сокращения времени процесса расплавления. ДСП переменного тока и исследование процессов плавки на физической модели с использованием поисковой экстремальной системы управления энергетическим режимом печи, при существенном дрейфе рабочих ее характеристик. ДСП для исследования разрабатываемого программного обеспечения реализующего функции автоматической оптимизации управления энергетическим режимом электродуговой печи. Практическая ценность. Создана система автоматического управления энергетическим режимом электродуговой печи, реализующей рациональное (близкое к оптимальному) управление с целью повышения часовой про-изводителности, что позволит сократить время плавки, путем ускорения процесса расплавления шихтовых материалов, сократить расход электроэнергии путем сокращения времени плавки. Апробация работы. Создание и вне/фение корпоративных информационных систем (КИС) на промышленных предприятиях Российской Федерации» (г. Магнитогорск, МГТУ, , , гг. Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлгатовские чтения», посвященной -лстию УГАТУ (г. Уфа, г. VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (г. Оренбург, г. IV Международной научно-практической конференции «Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении» (г. Москва, г. Публикации. Положения работы изложены в основных печатных работах, две из которых опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов иелледований. ДСП как высокоэффективного плавильного агрегата [1, 2).