Автоматизированный контроль и управление технологическим процессом в руднотермической печи по постоянной составляющей фазного напряжения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Суслов, Анатолий Павлович

• Суслов, Анатолий Павлович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Суслов, Анатолий Павлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Преобразование электрической энергии в тепловую и методы контроля распределения мощности в объёме руднотермической печи

1.1. Преобразование электрической энергии в тепловую руднотермической печи

1.2. Электротехнологические параметры работы руднотермической

печи

1.3. Методы контроля характера преобразования электрической энергии и его связи с параметрами технологического процесса

1.3.1 Прямые методы контроля

1.3.2. Косвенные методы контроля технологических параметров работы руднотермической печи

1.3.3 Применение постоянной составляющей фазного напряжения для контроля технологических параметров работы руднотермической печи

1.4. Выводы из обзора научно-технической и патентной литературы и постановка задачи исследования

Глава 2 Природа существования постоянной составляющей фазного напряжения в руднотермической печи

2.1 Перенос электрических зарядов через границу между разнородными материалами

2.2 Перенос электрических зарядов через границу между твёрдыми материалами

2.3 Перенос электрических зарядов через границу между твёрдым и жидким материалами

2.4 Природа вентильного эффекта контакта электродов с расплавом

2.5 Особенности существования электрохимических процессов в ванне руднотермической печи

2.6 Перенос электрических зарядов через контакт между твёрдым или жидким электродом и газовой средой (природа вентильного эффекта электрической дуги переменного тока)

2.7. Постоянная составляющая в фазном напряжении при наличии вентильного эффекта электрической дуги переменного тока и вентильного эффекта контакта электрода с материалами ванны печи

2.8 Оценка возможности использования постоянной составляющей фазного напряжения для характеристики технологического процесса в руднотермической печи

Глава 3 Связь постоянной составляющей фазного напряжения с технологическими параметрами процесса в руднотермической печи на примере получения плавленых фосфатов и нормального электрокорунда

3.1 Технологический процесс получения плавленых фосфорно-магниевых удобрений и его особенности

3.2.Технологический процесс получения нормального электрокорунда и его особенности

3.3 Методика определения связи постоянной составляющей фазного напряжения с электротехнологическими параметрами работы руднотермической печи

3.4 Характер изменения постоянной составляющей фазного напряжения при работе печи для получения фосфорно-магниевых удобрений

3.5. Характер изменения постоянной составляющей фазного напряжения при плавке нормального электрокорунда

Глава 4 Разработка методов контроля технологических параметров работы печи с использованием постоянной составляющей фазного напряжения

4.1 Определение уровня расплава в печи на основк постоянной составляющей составляющей фазного напряжения

4.2 Определение длины рабочего конца электрода и его положения относительно уровня расплава

4.3Определение состава расплава в руднотермической печи с закрытой дугой92

4.4 Контроль состава расплава в руднотермической печи с открытой дугой

4.5 Определение мощности, выделяемой в открытой дуге руднотермической печи

4.6 Определение распределения тока электрода между электрической дугой и шунтирующим её сопротивлением шихты или расплава

4.7. Определение мощности закрытой дуги в руднотермической печи

4.8 Функциональная схема управления руднотермической печью с использо-

ванием постоянной составляющей фазного напряжения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированный контроль и управление технологическим процессом в руднотермической печи по постоянной составляющей фазного напряжения»

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение выпуска таких важных продуктов, получаемых в руднотерми-ческих печах (РТП), как фосфор, карбид кальция, плавленые фосфорно-магниевые удобрения, металлургический корунд, медно-никелевый штейн, различного вида ферросплавы возможно не только в результате строительства новых заводов, но и интенсификации существующих производств. Под последним подразумевается совершенствование печей и приёмов работы на них, а также разработка новых и совершенствование существующих методов оперативного контроля параметров работы печей, как основы автоматизации объектов этого класса.

В настоящее время управление РТП осуществляется лишь автоматизацией отдельных подсистем. Это приводит к завышенным удельносырьевым и энергетическим показателям процесса. Поэтому разработка систем автоматического управления подобными процессами, которые осуществляются в РТП, является актуальной научно-технической задачей.

Рудно-термические электропечи представляют собой достаточно сложные объекты управления. Сложность создания системы управления состоит в тесной взаимосвязи технологических и электрических процессов в ванне печи (рисунок 1)[1]. Под технологическими процессами имеются в виду физические процессы, т.е. фазовые превращения, и химические реакции, в результате которых образуются новые вещества. Для обеспечения этих процессов требуется подвод энергии, который осуществляется посредством преобразования электрической энергии в тепловую, т.е. электрофизическим процессом. Так как в РТП имеет место контакт электродов с расплавом, то возможно и прямое превращение электрической энергии в химическую, т.е. электрохимические процессы - электролиз. Однако последние играют незначительную роль в энергетическом балансе электропечи [2].

Таким образом, ванну РТП можно рассматривать и как химический реактор, и как электрический теплогенератор. Физико-химические процессы, идущие в ванне, не поддаются непосредственному контролю, поэтому у операто-

ра нет полной информации о степени их развития и эффективности. Активное сопротивление шихты и расплава в ванне

Рисунок 1- Схема взаимосвязи параметров в руднотермической печи

печи, количество углеродистого материала и расплава в ней, степень развития дугового режима, состав расплава до момента его выпуска невозможно определить из-за труднодоступности, агрессивной среды и высокой температуры в реакционной зоне. Остаётся неопределённым и характер изменения этих параметров. Это, а также недостаточная изученность рудно-термических процессов создают определённые трудности при разработке эффективных систем управления.

Значительный вклад в создание методов контроля и в разработку АСУ руднотермическими процессами внесли Г. М. Глинков, Ю. М. Миронов, С. Л. Степанянц, А. А. Фомичёв, А. В. Лукашенков. В. В. Сотников и др.

Однако, существующий в настоящее время уровень управления и автоматизации РТП не соответствует современным требованиям, реализуется в основном только централизованный сбор доступной для контроля информации. Регулирование работы печи осуществляется с учётом этой информации и на основе опыта операторов печной установки. Отсутствие оперативности при получении информации о размере реакционной зоны, количестве восстановителя в ней, количестве и составе расплава, а также необходимость в последнем случае использования усреднённого измерения (вследствие недостоверности единичного результата) и т. п. приводят к нестабильности электротехнологического режима, перерасходу электроэнергии и потерям сырья вследствие запаздывания при формировании управляющих воздействий.

Хотя прямое определение большинства технологических параметров невозможно, однако отмеченная связь этих параметров с электрическими, а также то, что состояние реакционной зоны отражается на её свойствах как токо-проводящей среды, позволяет оценивать ход технологического процесса по изменениям электрических параметров, дополняя их данными о температуре газов на выходе из печи, в различных точках футеровки, охлаждающей воды, периодически получаемыми результатами о составе шлака и т.д. Часть этой информации либо приходит с большим опозданием, либо не имеет прямого отношения к реакционной зоне, а служит только для контроля функционирования тех или иных узлов и элементов печи.

Отсюда задачей данной работы было исследование особенностей преобразования электрической энергии в РТП и создание на их основе методов автоматизированного контроля технологических параметров и систем управления РТП, обеспечивающих заданные производительность и качество получаемого продукта при снижении удельно-сырьевых и энергетических затрат.

В этом отношении особый интерес представляет использование с этой целью постоянной составляющей, практически всегда в меньшей или большей степени присутствующей в фазном напряжении электродной печи, работающей на переменном токе.

Дело в том, что материалы в реакционной зоне находятся в разном агрегатном состоянии: твёрдом (шихта), жидком (расплав) и газообразном. Прохождение тока в каждом из этих случаев имеет свои особенности и отражается, прежде всего, на зависимости падения напряжения от тока.

Контакт твёрдого графитированного электрода с компонентами реакционной зоны, т.е. перенос электрических зарядов через границу между разнородными или находящимися в разных агрегатных состояниях материалами, в каждом случае имеет свои особенностями, что также находит отражение в характере зависимости падения напряжения от тока и прежде всего в появлении в напряжении постоянной составляющей.

В данной работе на примере электротермических процессов производства фосфорно-магниевых удобрений и нормального (металлургического) электрокорунда и объяснения природы существования постоянной составляющей в напряжении электродной печи показана возможность разработки новых схем управления электротермическими процессами с использованием особенностей преобразования электрической энергии в руднотермической печи.

Использование постоянной составляющей фазного напряжения (нулевой гармоники) особенно перспективно, так как, во-первых, измерение её весьма просто и, во-вторых, самое главное, на её изменение не влияют реактивная составляющая полного электросопротивления печного контура, а также помехи от электромагнитных полей самой печи и работающего вблизи оборудования.

Таким образом, выявление и идентификация отмеченных особенностей при прохождении тока через материалы, находящиеся в реакционной зоне, и которые находят отражение в развитии электрофизических и электрохимических процессов, определение их связи с характером этой зоны и процессами, протекающими в ней, может быть использовано для контроля технологического процесса и разработки системы автоматического управления нового поколения.

Научная новизна работы заключается в исследовании природы возникновения и существования постоянной составляющей фазного напряжения в РТП и

определении возможности использования её для харатеристики протекания технологического процесса в РТП и создания на основе её исчпользования схем управления.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в объяснении природы вентильного эффекта в РТП, получения ряда зависимостей величины постоянной составляющей фазного напряжения от параметров работы печи и создании на основе этих зависимостей методов контроля работы печи.

В ходе выполнения работы были использованы данные, полученные на промышленной печи для получения нормального электрокорунда и опытной печи для получения плавленых фосфатов. Анализ шлаковых расплавов выполнялся методами классического химического анализа.

Защищаемые положения

1.При работе РТП фазное напряжение содержит постоянную составляющую, обусловленную вентильным эффектом контакта электрода с расплавом и вентильным эффектом электрической дуги переменного тока.

2.Величина ПС фазного напряжения зависит от условий контакта электрода с расплавом и условий горения электрической дуги.

3.Величина ПС является одним из определяющих параметров состояния объекта управления РТП и может быть использована для автоматизированного контроля технологического процесса и создания системы управления работой печи.

Выводы и рекомендации, полученные в данной работе не противоречат классической теории электротермии и положениям теории измерения. Это подтверждается и данными, полученными на РТП других технологий. Материалы диссертационной работы представлялись на Международной конференции «Современное состояние химической технологии неорганических веществ и материалов» (Алматы, 2011); на десятой Всероссийской конференции «Вузовская наука - региону» (Вологда, февраль 2012), на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электротермия -2012» (Санкт-Петербург, 2012), на международной научно-практической кон-

ференции «Инновационные технологии автоматизации и диспетчеризации промышленных предприятий», (Санкт-Петербург, 2012).

По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 7 статей в рецензируемых научных изданиях, 1 монография, три патента РФ и 3 тезиса докладов в сборниках трудов Всероссийских конференций.

Глава 1 Преобразование электрической энергии в тепловую и методы контроля распределения мощности в объёме руднотермической печи

1.1 Преобразование электрической энергии в тепловую в руднотермической печи

В зависимости от характера преобразования электрической энергии можно выделить четыре режима работы электрической электродной печи:

1. Режим «сопротивления». При данном режиме отсутствует электрическая дуга, выделение тепла происходит при прохождении электрического тока через активное сопротивление материалов, заполняющих ванну печи: шихту, расплав.

2. Режим электрической дуги и последовательно соединенного с ней активного сопротивления расплава. Тепло выделяется в дуге и расплаве.

3. Режим шунтированной дуги и последовательно соединенного с ней активного сопротивления расплава. Выделения тепла происходит как в активном сопротивлении материалов, заполняющих ванну печи, так и в электрической дуге.

4. Режим электрической дуги. Электрическая энергия преобразуется в тепловую практически только в электрической дуге.

Соответствующие этим режимам эквивалентные электрические схемы представлены на рисунке 1.1 а, б, в и г.

В отличие от сталеплавильных электропечей, в которых электрическая энергия преобразуется в тепло практически только в электрической дуге, руд-но-термической печи энергия может выделяться не только в дуге, но и, главным образом, в материалах, находящихся в ванне печи.

Рудно-термическая печь может работать в одном из названных режимов или в соответствии с динамикой процесса режим может меняться, при этом особенно большое значение имеют наличие и степень развития электрической дуги.

Рисунок 1.1- Схемы замещения руднотермической печи.

С возникновением последней печь из режима прямого нагрева, когда тепло при прохождении тока выделяется в самом нагреваемом материале, переходит в режим косвенного нагрева - излучением из дуги, что сопровождается ухудшением энергетических показателей ее работы, появлением области с интенсивным выделением тепла и сверхвысокими температурами. Поэтому целесообразность работы рудно-термической печи с электрической дугой определяется требованиями технологического процесса.Известно, что для нормального хода технологического процесса в рудно-термической печи необходимо обеспечить в реакционном объеме ванны печи некоторое минимальное

•7

значение удельной объемной мощности Вт/см ):

Чобг? Р>

где} - плотность тока, А/см2;

р - удельное электрическое сопротивление материала реакционной зоны, Омсм.

При малых значениях р необходимое qoб может быть достигнуто при очень больших токах. В последнем случае ухудшается КПД электропечной установки согласно

кпд = 1 т°

или

и

кпд = 1 — я

где I - ток электрода;

и - напряжение;

Кс —сопротивление короткой сети;

Яп - сопротивление печи.

Появление дуги в этом случае увеличивает сопротивление печи и обеспечивает заданный КПД.

Именно результатом того, что р металлов очень мало, является работа металлургических печей в дуговом режиме, т.е. наличие дуги здесь неизбежно.

Электросопротивление рудных металлов, перерабатываемых в печах цветной металлургии и химической электротермии очень велико. Однако, наличие в шихте электропроводного восстановителя — кокса снижает общее сопротивление ванны и в результате возможна работа почти в режиме прямого нагрева. В то же время в силу разных причин при работе печи возможно развитие электрической дуги, играющей в работе рудно-термических печей далеко неоднозначный характер. Наличие высоких температур в области горения дуги не только повышает скорость восстановительной реакции, но и способствует развитию нежелательных побочных процессов, в том числе диссоциации целевых продуктов, процессов пылеобразования, когда к частицам шихты, механически увлекаемым газами, покидающими печь, прибавляются конденсат паров элементов шихты и их оксидов, что ведет к загрязнению целевого продукта.

Конденсируясь в верхних горизонтах ванны печи, пары, образующиеся в области горения дуги, способствуют спеканию шихты, ухудшают ее газопроницаемость. Это ведет к тому, что на колошнике образуются так называемые «свищи», когда газы из печи выходят по отдельным каналам, а не по всему сечению ванны. Температура отходящих газов при этом повышается, что приводит к росту температуры под сводом и на колошнике и росту тепловых потерь с отходящими газами.

Ещё Максименко М.С. [3] указывал, что в печи для каждого технологического процесса необходимо обеспечить постоянство отношений мощностей, генерируемых в дуге и во всём остальном объёме печи.

В некоторых процессах определенное развитие электрической дуги имеет положительное значение. Так, при получении 45 или 75-процентного ферросилиция, кристаллического кремния для интенсивного протекания основных реакций необходима предварительная газификация твердого кварца[4,5].

По мнению А.Н. Попова работа руднотермической печи в оптимальном режиме вообще невозможна без стабильной закрытой дуги[6].

При хлоридной плавке отвальных шлаков свинцового производства рекомендуется начало плавки вести при наличии дуги, горящей почти на уровне расплава. Это объясняется тем, что дуга, обладая высокой температурой, благотворно влияет на процесс хлорирования, при этом основным фактором в интенсификации хлорирования является, по всей вероятности, диссоциация хло-рагентов на атомарный и элементарный хлор. Однако, поскольку в зоне дуги происходит и интенсивное улетучивание хлорагентов, которых в дальнейшему хватает для хлорирования металлов, то рекомендуется постепенно переходить на более глубокую посадку электродов и уменьшение напряжения^].

Все же в большинстве рудно-термических процессов наличие электрической дуги носит отрицательный характер. Например, при получении ферромарганца развитие дуги ведет к увеличению потерь марганецсодержащего сы-рья[8]. При плавке никелевых руд дуговой режим работы печи абсолютно не-

допустим, так как в противном случае усиливается восстановление кремния и хрома и их переход в сплав.

По Тельному и И.Г. Жердеву дуга в ферросплавной печи способствует повышению производительности, однако её чрезмерное развитие может вызвать улетучивание некоторых элементов[9].

На рисунке 1.2 показана зависимость количества пыли (при нормальных условиях, далее нм3) в отходящих газах от полезного фазового напряжения на электропечи РКЗ-16,5 для выплавки ферросилиция [10]. На кривых отчетливо видны перегибы, соответствующие «критическому» напряжению, при котором заметную роль начинают играть дуговые процессы.

В печах для получения карбида кальция излишняя степень развития дуги сопровождается разложением целевого продукта — карбида кальция[11]. В фосфорных печах - повышенным пылеуносом, вследствие чего в результате интенсификации процессов шламообразования снижается выход чистого фосфора[12].

Увеличение выброса пыли сопровождается значительным повышением температуры отходящего газа и, следовательно, ростом тепловых потерь. Хотя повышение напряжения на дуге приводит к интенсификации восстановительного процесса, оно допустимо лишь до определенного предела, выше которого ход процесса начинает нарушаться, увеличиваются потери мощности печи, растет температура на колошнике, увеличивается выброс пыли Таким образом, хотя в некоторых технологических процессах или на отдельных стадиях определенная степень развития дуги допустима, все же в большинстве случаев наличие электрической дуги в рудно-термических печах носит отрицательный характер

Рисунок 1.2- Количество пыли в отходящих газах в зависимости от полезного напряжения

1, 2 - 25 и 45-процентный ферросилиций соответственно

Поэтому, выбирая в качестве параметра для регулирования работы печи силу тока или напряжение, меняя те или иные технологические показатели, необходимо учитывать не только электротехнические и технологические возможности печи, но и обязательно теплофизические и химические последствия возможного возникновения электрической дуги. Отсюда следует, что главным требованием, предъявляемым к рудно-термическим печам, является трансформация электрической энергии в тепловую с наибольшим технологическим эффектом, причем эта энергия определенным образом должна распределяться не только в объеме печи, но и между электрической дугой и сопротивлением компонентов, заполняющих ванну печи. От характера распределения мощности в ванне печи между шихтой, дугой и расплавом и зависит эффективность работы печи. На характер этого распределения влияют как электрические, так и технологические параметры. Влияние это взаимно, т.е. изменение технологических параметров требует для успешной работы печи изменения электрических и наоборот.

Однако, связь электрических и технологических параметров носит не всегда явный характер и это прежде всего объясняется как раз тем, что преобразование электрической энергии в тепловую, как уже говорилось, происходит в материалах, находящихся в разных агрегатных состояниях, что сказывается на характере реакций, осуществляемых в реакционной зоне. И, если, например, выделение джоулева тепла при прохождении тока через твёрдый шихтовой материал сопровождается относительно равномерным нагревом всего твёрдого материала, то выделение энергии в дуге происходит в небольшом по сравнению с объёмом реакционной зоны пространстве и при температурах, значительно превосходящих среднюю температуру реакционной зоны. Отсюда, разница как в самих реакциях, так и в условиях их протекания в первом и во втором случае. При этом в обоих случаях такие электрические параметры, как напряжение и ток, могут быть одинаковыми и то, что преобразование электрической энергии в тепловую имеет особенности, зависящие от характера среды, по которой проходит ток, предполагает возможность оценки распределения мощности между, заполняющими ванну, и протекания физико-химических процессов в печи на основе явлений, сопровождающих прохождение тока через дугу, шихту и расплав.

1.2 Электротехнологические параметры работы руднотермической печи

В совокупности электрические и технологические параметры работы руднотермической печи принято называть электротехнологическими, причём они теснейшим образом связаны между собой. Характер химического реактора, так называемой реакционной зоны, определяют технологические параметры: количественный и качественный состав материалов, образующих эту зону, гранулометрический состав твёрдых материалов, температура в этой зоне, количество и состав расплава.

Характер зоны, как теплового генератора, определяет её электросопротивление, зависящее от размеров зоны, температуры, количества жидких и твёрдых компонентов в ней, грансостава последних. В свою очередь от электросо-

противления реакционной зоны зависят ток, напряжение, потребляемая мощность, т.е. так называемые электрические параметры работы печи.

Из сказанного следует, что эффективность и стабильность работы печи зависят от условий протекания электрофизических и технологических процессов, определяемых электротехнологическими параметрами, и задача управления работой РТП сводится к определению и стабилизации этих параметров на оптимальном уровне, гарантирующем требуемое количество и качество целевого продукта при минимальных удельных затратах электроэнергии и сырьевых компонентов.

Между технологическими и электротехническими параметрами существует теснейшая взаимосвязь, заключающаяся в том, что изменение параметров обоего вида вызывает изменение в распределении энергии в объёме ванны и в характере преобразования электрической энергии в тепловую. Так как в реакционной зоне происходят основные химические реакции и превращения энергии, то естественно, что размеры этой зоны определяют активное сопротивление ванны, удельные сырьевые и энергетические затраты, качество получаемого продукта и производительность печной установки [13,14].

Существующие в настоящее время системы управления руднотермиче-скими печами в основном состоят из контура автоматической стабилизации фазовых токов на разных ступенях напряжения печного трансформатора посредством перемещения электродов. Все остальные решения: изменение состава и дозировки шихты, выдачи команды на выпуск расплава и его прекращение, изменение ступени напряжения печного трансформатора принимаются оператором. Эти решения принимаются на основании как контролируемых параметров: расход электроэнергии и шихты, температура футеровки и охлаждающей воды и отходящих газов, так и параметров, определение которых затруднено и зависит от опыта оператора. Отсюда различия в мастерстве и опыте обслуживающего персонала приводят к колебаниям итоговых характеристик процесса плавки (расход электроэнергии, качество продукта, длительность процесса плавки и т.д.).

Совмещение в едином аппарате различных по своей природе процессов: гидродинамических, тепло и массопередачи обуславливает трудность анализа работы печи. При этом управление работой руднотермической печи помимо всего предполагает поддержание в заданных пределах распределение мощности в определённом отношении между шихтой, дугой и расплавом, т.е. преобразование электрической энергии в шихте, электрической дуге и расплаве, что для каждого процесса имеет свои значения. Это распределение зависит не только от состава шихты и образующегося расплава, но и от его количества расплава в ванне печи, положения рабочего конца электрода относительно уровня расплава, рабочего напряжения на низкой стороне печного трансформатора и тока электрода. Если состав шихты, напряжение и ток электрода контролируются, то определение уровня расплава и положения рабочего конца электрода представляют значительные трудности. Именно определение этих параметров, а также мощности, выделяемой в электрической дуге, позволило бы облегчить создание схемы управления руднотермической печью.

1.3 Методы контроля характера преобразования электрической энергии и его связи с параметрами технологического процесса

1.3.1 Прямые методы контроля

Для контроля электротехнологических параметров и управления работой электропечи необходима информация о факторах, определяющих технико-экономические показатели технологического процесса. Часть этих параметров, к которым относятся входные параметры: напряжение, ток, количество и качество сырья, а также выходные: мощность печи, количество и качество целевого продукта, температура и давление под крышкой для закрытых печей, количество и состав печного газа могут быть измерены с той или иной точностью и оперативностью. Однако, ряд параметров, знание которых крайне важно для успешного управления работой печи, таких как размеры и активное сопротивление реакционной зоны, количество восстановителя в ней, уровень

расплава в ванне печи и положение рабочего конца электрода относительно этого уровня в настоящее время в большинстве случаев не поддаётся непосредственному приборному контролю. Это объясняется высокими температурами, агрессивной средой и труднодоступностью реакционного пространства.

Наиболее устойчивые к агрессивной среде средства непрерывного контроля температуры и состава расплава дороги и по большей части недолговечны [15].

Помимо этого сложная взаимосвязь процессов, происходящих в печи, затрудняет изучение связи характера преобразования электрической энергии с технологическими параметрами на промышленных печах и лабораторных установках, а также расчёты электрических эквивалентных схем замещения.

В настоящее время разработаны различные методы определения уровня расплава в печи и положения рабочего конца электрода относительно этого уровня [16]. Но эти методы не обеспечивают достаточной точности.

Прямое зондирование ванны печи для определения глубины ванны, положения рабочего конца электрода возможно только на отрытых печах, весьма небезопасно и применяется периодически или в исследовательских целях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Суслов, Анатолий Павлович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 .Жилов, Г.М. Автоматизация управления электро-технологическими режимами работы печей химической электротермии / Г.М. Жилов, М.И. Лифсон, С.К. Савицкий; ЛенНИИГипрохим. - М.:НИИТЕХИМ. - 1985. - 37с.

2.Педро, A.A. Электрохимические процессы в ванне руднотермической печи / A.A. Педро, М.П. Арлиевский, Д.М. Павлюк, В.В. Дрессен // Труды Всероссийской научн.-техн. Конференции «Электротермия-2008». - СПб. -2008. - С.61-65.

3.Максименко, М.С. Основы электротермии / М.С. Максименко; Л. - ОН-ТИ. - 1937. - 134с.

4.Щедровицкий, Н.С. Высококремнистые ферросплавы / П.С. Щедровиц-кий ; - Свердловск.: - Металлургиздат. - 1961. - 120 с.

5.Грань, Н.И. Электроплавка окисленных никелевых руд / Н.И. Грань, Б.П. Онишин, Е.И. Майзель // - М.:-Металлургия. -1971. - 145с.

6.Попов А.Н. Исследование и разработка параметров и режимов рудновос-становительных электропечей большой единичной мощности. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. к.т.н., ВНИИЭТО, 1975.- 28с.

7.Шевко, В.М. Влияние электрического режима на технологические показатели хлоридной электроплавки свинцовых шлаков /В.М.Шевко, О.М.Тлеукулов, И.И.Батькаев // Химическая электротермия и плазмохимия. Межвуз. сб. трудов. ЛТИ им. Ленсовета.- 1980. - С.45-48.

8.Поволоцкий, Д.Я. Электрометаллургия стали и сплавов /Д.Я.Поволоцкий, В.Е.Рощин, М.А.Рысс, А.И.Строганов, М.А.Ярцев. -М.:-Металлургия.- 1974.-550с.

9.Тельный, С.И. Шунтированная дуга в электрических ферросплавных печах /С.И.Тельный ,И.Г.Жердев // Теория и практика металлургии.-1937.- №9. -С.83-89.

Ю.Розенберг, В.JI. Рудовосстановительные электропечи /В.Л.Розенберг.

A.Р.Вальдберг// Библиотека электротермиста, вып. 52.-М.:- «Энергия».-1974. -95с.

П.Ершов, В.А. Производство карбида кальция/В.А.Ершов, Я.Б.Данцис, Л.Н.Реутович.-Л.: Химия, 1974.-154с.

12.Харламова, И.Н. Исследование влияния технологических параметров на процесс пылеобразования в фосфорной печи. Автореф. канд. дис. 05.17.01.-Л., 1982.- 166с.

13.Тельный, С.И. Регулирование электрического режима работы рудно-термических печей /С.И.Тельный// Сб. трудов Куйбышевского индустр. Института.- 1950. - С.45-51.

14.Методические рекомендации по определению распределения энергии в ванне печей химической электротермии / Жилов Г.М., Валькова З.А., Дрессен

B.В. -Л.:- ЛенНИИГипрохим, 1985.- 80с.

15.Кручинин, М.А. Автоматическое управление электротермическими установками/ А.М.Кручинин, К.М.Махмудов, Ю.М.Миронов; - М.: Энерго-атомиздат, 1990.-416с.

16.Вапник, М.А. Некоторые критерии, определяющие положение конца электрода в ванне руднотермической печи/М.А.Вапник// «Тр. ЛенНИИГи-прохима».- 1977.- Вып.28. - С. 146-152.

17.Степанянц С.Л. Автоматизация технологических процессов ферросплавного производства/С.Л.Степанянц; - М.: - Металлургия. 1982.-136с.

18.Полубелова, A.C. Производство абразивных материа-лов./А.С.Полубелова, В.Н.Крылов, В.В.Карлин, И.С.Ефимова;- Л.: - Машиностроение.- 1968. -180с.

19.Серебряный, Я.Л. Электроплавка сульфидных медно-никелевых руд и концентратов/Я.Л.Серебряный ; - М.: Изд-во «Металлургия».- 1965.- 234с.

20.Данцис, Я.Б. Методика исследования удельного сопротивления компонентов промежутка электрод-под в руднотермических печах/Я.Б.Данцис// «Тр. ЛенНИИГипрохима».- 1969.- Вып.2.- С. 48-56.

21.Данцис, Я.Б. О погрешностях измерений параметров закрытой электропечной дуги методом зондирования /Я.Б.Данцис, И.Ш.Вовчик// - «Тр. Лен-НИИГипрохима». -1971. - Вып.4.- С. 64-71.

22. Данцис, Я.Б. О форме кривых напряжения и тока сильноточных электропечных дуг /Я.Б.Данцис, Г.М.Жилов, С.З.Брегман, С.В.Короткин// Межвуз. сб. «Высокотемпературные и плазмохимические процессы".-1994.- С. 32-42.

23.Электротермические процессы химической технологии: Уч. пособие для ВУЗов под ред. В.А.Ершова. -Л.: Химия, 1984. - 464с.

24.Струнский, Б.М. Руднотермические плавильные печи/Б.М.Струнский.;-М.:-Изд-во «Металлургия», 1972. -332с.

25.Жилов, Г.М., Методические рекомендации по определению электротехнологических параметров действующих фосфорных печей /Г.М.Жилов, И.М.Черенкова, З.А.Валькова.;- Л., ЛенНИИГипрохим.-1981.- 50с.

26.Файницкий, М.З Процессы и аппараты в производстве фосфорсодержащих продуктов. Сб. науч. Тр. -Л.-ЛенНИИГипрохим.-1983.- С.3-9.

27.Жилов, Г.М. Исследование статистических зависимостей сопротивления ванны фосфорной печи от параметров электротехнологического режима работы/ Г.М.Жилов, З.А.Валькова, Е.А.Бочкова, Л.А. Кирючева// Труды Лен-НИИГипрохима. Процессы и аппараты в производстве фосфора и его соединений.- 1977.- Вып. 28. - С.127-132.

28.Жердев, И.Т. Высшие гармоники в вольтовой дуге /И.Т.Жердев//Электротермия.-1974.- Вып. 2. - С. 12-13.

29.Галкин, М.Ф. Автоматизация электроплавки стали/М.Ф.Галкин.; - М.: «Металлургия», 1967.-212с.

30.Валькова, З.А. Исследование взаимосвязи электрических и технологических параметров при производстве жёлтого фосфора. Автореф. канд. дис. 05.13.06.-Л., ЛТИ им. Ленсовета, 1978.-20с.

31.Арлиевский, М.П. Статические и динамические характеристики процесса получения фосфора/ Автореф. канд. дис 05.13.06.- Л., ЛТИ им. Ленсовета.-1982. -22 с.

32.Тулуевский, Ю.Н.Информационные проблемы интенсификации сталеплавильных производств /Ю.Н.Тулуевский, Е.А.Нечаев//- М.: Металлургия. 1977.- 80 с.

33. Свенчанский, А.Д. Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установки специального нагрева: Уч. для вузов / А.Д. Свенчанский, И.Т. Жердев.;- М.: Энергоиздат.- 1981.- 296с.

34.Тельный, С.И., Высшие гармоники в электрической цепи, содержащей вольтову дугу./С.И.Тельный, И.Т.Жердев// Теория и практика металлургии. -1936.-№2.- С. 23-26.

35.Полякова, H.A. Метод расчёта несимметричных режимов работы трёхфазных дуговых электропечей с учётом несиносоидальности кривых напряжения дуг и токов/Н.А.Полякова// Сб. Трудов Куйбышевского индустриального института.- Вып. VII.- 1950.- С. 89-95.

36.Микулинский, A.C. Характер спектра рабочего тока ферросплавной печи /А.С.Микулинский,Е.А.Богданов,В.М.Эдемский // Электротехническая промышленность. Серия «Электротермия».-1975.-Вып. 10 (170).- С.6-7.

37.Лукашенков, A.B., Идентификация параметров нелинейной электрической цепи по измерениям гармонических составляющих тока и напряжения / А.В.Лукашенков, В.В.Моттль, А.А.Фомичёв// Электронное моделирование. -1986.-№5.- С. 44-47.

38.Князев, B.C. Исследование и совершенствование электроплавки стали на основе анализа дуг. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н., ЛПИ им. Калинина, Л.,- 1980, -26 с.

39.Великанов, Т.Ф. Непрерывный контроль электроплавки стали на основе высших гармоник, генерируемых дугами /Т.Ф.Великанов, В.С.Князев // Сталь.- 1978.- №4.- С. 324-328.

40.Педро, A.A. Использование гармонического анализа тока для управления процесса в руднотермической печи. Доклады совещания «Электротермия - 94». СПбТИ, СПб.- 1994.- С. 54 - 60.

41.Круль, Э.В. Гармонический состав рабочего тока электродов фосфорной печи ОКБ-767 / Э.В.Круль,А.А.Педро, Ю.В.Руцкий// Сб. трудов КНГ «Проблемы получения фосфора и соединений на его основе». -1988.- С. 58-61.

42.Круль, Э.В. Влияние параметров электрической дуги в электропечи на процесс получения фосфора / Э.В.Круль, С.В.Короткин, А.А.Педро// Тр. ЛНГХ,- Л.: -1985.- С. 23-27.

43 .Гусаров, A.A., Разработка прибора для анализа гармонического состава токаруднотермической печи /А.А.Гусаров, С.В.Короткин, А.А.Педро,

B.В.Работнов// Труды ЛНГХ, сб. Оптимизация процесса получения фосфора и его производных.- 1981.- С. 41-45.

44.Педро, А.А.Характер постоянной составляющей фазного напряжения руднотермических печей для получения фосфора и карбида кальция /А.А.Педро,В .В.Васильев // Записки Горного института.- Т. 177. - 2008. -С. 156160.

45.Моргулёв, С.А. К вопросу расчёта электрического режима ферросплавных печей /С.А.Моргулёв// Сб. трудов ВНИИЧМ, Металлургиздат.- 1954. -

C.40-43.

46.Сисоян, Г.А. Электрическая дуга в электрической печи/Г.А.Сисоян.; 3-е изд. М., «Металлургия».- 1974,- 304 с.

47.Жердев, И.Т. Высшие гармоники в электрической цепи, содержащей вольтову дугу. В сб. Научные труды ДМИ, вып.7. Электрометаллургия. «Металлургиздат».- 1940.- С. 108-124.

48.Данцис, Я.Б. Об электрической дуге руднотермических печей. Труды ЛНГХ, вып. 1., 1967.- С.41-49.

49.Карякин, H.A. Угольная дуга высокой интенсивност/Н.А.Карякин; - М.-Л. Гос. Энергетическое изд-во.- 168с.

50.Кесаев, И.Г. Катодные процессы электрических дуг/И.Г.Кесаев.; «Наука»,- М.- 1968. -120 с.

51.Сергеев, П.В. Энергетические закономерности руднотермических печей, электролиза и электрической дуги/П.В.Сергеев.; - М. Металлургиздат. 1956.- 152 с.

52.Никольский, В.И. Выпрямляющее действие дуги трёхфазной сталеплавильной печи /В.И.Никольский//Электричество. -1951.-ЖЗ.- С.33-38.

53. Никитин, Б.М., Влияние состава шлака на форму осциллограмм фазного тока и напряжения дуговой сталеплавильной печи. /Б.М.Никитин, Н.М.Чуйко// «Известия вузов», Чёрная металлургия,- 1963.- С.52-57.

54. Сучильников, С.И., Влияние состава шлака на режим горения электрической дуги. /С.И.Сучильников, П.Я.Агеев// Сб. Труды ЛПИ им. Калинина Сварочное производство.- 1956.-№183.- С.28-34.

55.Педро, A.A. Влияние содержания а-фазы в исходном глинозёме на распределение мощности в электропечи для плавки белого электрокорунда. /А.А.Педро, В.В.Работнов, М.С.Кононова //Сб. «Высокотемпературные и плазмохимические процессы».- JL, ЛТИ им. Ленсовета. -1984.- 110 с.

56. Педро, A.A. Гармонический состав тока руднотермических печей химической технологии /А.А.Педро,М.П.Арлиевский,В.А.Ершов// Электротехника.- 1996.- №4.- С. 27-31.

57.Лапшин, И.В. Автоматизация дуговых печей/И.В.Лапшин.; - М.: Изд-во МГУ, 2004. -166с.

58.Педро, A.A. Изменение гармонических составляющих рабочего тока в процессе плавки нормального электрокорунда. /А.А.Педро, В.В.Работнов, А.С.Зубов// Экспресс-информация «Абразивы». -1983.- №6. - С. 10-12.

59.Ершов, В.А. Роль химического взаимодействия электрода с расплавом в изменении гармонического состава тока электродов печей химической электротермии /В.А.Ершов, А.А.Педро// ЖПХ.- 1994.- №5.- С. 1033-1035.

60. Педро, A.A. Гармонический состав рабочего тока электропечи для плавкибелого электрокорунда /А.А.Педро, В.В.Работнов, В.В.Карлин, Н.Н.Митрофанов // Экспресс-информация «Абразивы».- 1985.- №5.- С. 11-14.

61.Педро, A.A. Постоянная составляющая фазного напряжения при плавке циркониевого электрокорунда /А.А.Педро, М.П.Арлиевский, Р.В.Куртенков// Электрометаллургия. -2011.- №7.- С.37-40.

62.Педро, A.A. Роль химического взаимодействия электрода с расплавом в изменении гармонического состава тока электрода печей химической технологии /А.А.Педро, В.А.Ершов // ЖПХ,- 1994.- №5.- С. 1033-1035.

63.Педро, A.A. Роль химического взаимодействия электрола с расплавом в изменении гармонического состава тока в электрордах/А.А.Педро// Электротехника.- 1997.- №4.- С.27-30.

64. Педро A.A. Изменение постоянной составляющей фазного напряжения при плавке циркониевого корунда / A.A. Педро, А.П. Суслов // Сталь. - 2013. -№7. - С.34-36.

65. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика/Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц.; Учеб. пособ.: Для вузов. В. 10. т. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред. - 4-е изд., от.-м.: Физмат лит, 2000. - 656 с.

66.Наркевич, И.И. Физика: Учеб./ И.И. Наркевич, Э.И. Вомлянский, С.И. Лобко//- Мн.: Новое знание, 2004. - 680 с.

67.Данцис, Я.Б. Исследование электрофизических процессов в ванне мощной электрокорундовой печи методом зондирования /Я.Б.Данцис, И.Ш.Вовчик// Электричество.- 1976.- №2.- С.21-26.

68.Ванюков, A.B. Теория металлургических процессов /А.В.Ванюков, В.Я.Зайцев; - М., «Металлургия».- 1973.- 504 с.

69.Хомяков,И.Г.Технологияэлектрохимическихпроизводств./И.Г .Хомяков, В.П.Машовец,Л.Л.Кузьмин//М.-Л., Госхимиздат.- 1949.- 676 с.

70.Феттер, К. Электрохимическая кинетика/К.Феттер;- М.- «Химия».-1967.- 856 с.

71. Алабышев, А.Ф. Прикладная электрохимия /А.Ф.Алабышев, П.М.Вячеславов, А.А.Гальнбек // Визд. 3-е. пер.- Л.»Химия»/ 1974.- 536 с.

72.Прикладная электрохимия. Под ред. Н.Т.Кудрявцева. Изд. 2-е, пер. и доп. М., «Химия».- 1975.-- 552 с.

73.Баймаков, Ю.В., Электролиз расплавленных солей /Ю.В.Баймаков, М.М.Ветюков.;- М. «Металлургия», 1966.- 560 с.

74.Скорчеллетти, В.В. Теоретическая электрохимия/В.В.Скорчелетти.; - JI. «Химия», Изд. 3-е,- 1970.- 608 с.

75.Козлов, К.Б. Низкотемпературные реакции в гетерогенных системах под действием переменного электрического тока /К.Б.Козлов, Б.А.Лавров, ЮП.Удалов// Доклады н.-техн. конференции «Электротермия-2004». СПб.-2004. - С. 66-74.

76. Краснов, К.С. Физическая химия/К.С.Краснов; 3-е изд., испр. -М. Высшая школа.- 2001 -512 с.

77.Федотьев, Н.П. Прикладная электрохимия/Н.П.Федотьев.;- Л. «Химия», 1967.-600 с.

78. Лавров, Б.А. Физико-химические процессы в углеродной зоне фосфорной печи /Б.А.Лавров, К.Б.Козлов, Ю.П.Удалов. Доклады научн.-техн. Совещания «Дуга - 200».- С-Пб.- 2002.- С.223-228.

79.Педро, A.A. Особенности электрохимических реакций в ванне рудно-термической печи /А.А.Педро, М.П.Арлиевский, Р.В.Куртенков // Электрометаллургия.- 2011.- №10.- С. 19-25

80.Педро, A.A. Вентильный эффект в электродной печи /А.А.Педро,

A.П.Суслов // Электрометаллургия. -2011.- №12.- С.37-41

81.Педро, А.А.Характер постоянной составляющей в электродной пе-чи/А.А.Педро, А.П.Суслов//Сталь.-2013. - №7. - С.72-74.

82.Педро, A.A. Электрохимические процессы в ванне руднотермической печи /А.А.Педро, М.П.Арлиевский, Д.А.Павлюк, В.В.Дрессен//Труды Всероссийской научно-техн. конф. «Электротермия - 2006», СПб.- 2006.- С.61-65.

83.Педро, A.A. Контроль и управление степенью развития электрическо дуги в руднотермической печи /А.А.Педро, М.П.Арлиевский, Д.А.Павлюк,

B.В.Дрессен// Труды Всероссийской научно-техн. конф. «Электротермия -2006».- СПб.- 2006.- С.65-71

84.Ефроймович, Ю.Е. Автоматика дуговых металлургических пе-чей/Ю.Е.Ефроймович.; -М. Металлургиздат.- 1952.- 98 с.

85.Ефроймович, Ю. Е. Оптимальные электрические режимы дуговых сталеплавильных печей/Ю.Е.Ефроймович.-М.- Металлургиздат.- 1956. -130 с.

86.Марков, H.A.Эксплуатационный контроль электрических параметров дуговых электропечей /Н.А.Марков, О.В.Баранник.- М.- 1973.- 180 с.

87. Суслов А.П. Вентильный эффект контакта электрода с расплавом и его связь с параметрами работы руднотермической печи / А.П. Суслов, Л.Н. Никитина // Записки горного института. - 2012. - Т.202. - С.192-197.

88.Васильев, В.В. Влияние гармонической составляющей с частотой 100Гц в токе электрода на работу руднотермической печи /В.В.Васильев, А.А.Педро// Металлург.- 2009.- №5.- С. 63-66.

89. Педро A.A. Вентильный эффект в электродной печи / A.A. Педро, А.П. Суслов // Цветные металлы. - 2012. - №12. - С.91-95.

90. Педро A.A. Контроль и управление степенью развития электрической дуги в руднотермической печи / A.A. Педро, М.П. Арлиевский, Р.В. Куртен-ков, А.П. Суслов //Вестник КазНУ. - 2011. - №3. - С.36-41.

91. Педро, A.A. Особенности электрохимических реакций в руднотермической печи/А.А.Педро, А.П.Суслов // Сталь.-2013.-№4.- С.31-33

92. Патент №2516360. Российская Федерация МПК F27B 3/28. Способ управления электротехнологическим режимом работы руднотермической пе-чи./А.П.Суслов,Н.В.Васильева,Н.И.Котелева,М.В.Лакиза,А.А.Педро Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО НМСУ «Горный» 2012118435/02. Заявлен 03.05.2012. Опубликован 03.05.2012, БИ№31.

93. Педро A.A. Природа и характер постоянной составляющей фазного напряжения в руднотермической печи / A.A. Педро, Л.Е. Старкова, А.П. Суслов. - ВоГТУ. - 2013. - 123 с.

94.Танхельсон, Б.Я. Исследование мощности в проводящих ваннах применительно к электрическим печам для плавки электрокорундовых материалов. Автореферат дисс. к.т.н. Л. ЛТИ им. Ленсовета.- 1969.-20с.

95. Патент №2376540 Российская федерация, МПК С 01 В. Способ непрерывного контроля уровня расплава в ванне руднотермической печи, работающей в режиме сопротивления / Михеев А.И., Суслов А.П., Педро A.A., Куцен-ко Б.Н. ; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО МНСУ «Горный» ;-2008113783/02;заявр.08.04.2008. опубл. 20.02.2013, БИ№5.

96.Педро, A.A. Электрохимические процессы в ванне руднотермической печи / Педро A.A., Арлиевский М.П., Суслов А.П.// Вестник КазНУ.- 2011. -№3.-С.45-49

97.Суслов, А.П. Вентильный эффект контакта электрода с расплавом и его связь с параметрами работы руднотермической печи /А.П. Суслов Л.Н.Никитина // Сб. трудов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электротермия-2012».- СПб.- С.233-240.

98. Суслов А.П. Постоянная составляющая фазного напряжения в руднотермической печи / А.П. Суслов, Б.Н. Куценко, A.M. Соскин, Л.Е. Старкова // Материалы десятой Всероссийской конференции «Вузовская наука — региону», Вологодский государственный технический университет. - 2012. - Т1. - С. 171172.

99.Педро, A.A. Новое поколение методов контроля и управления на основе электрофизических и электрохимических явлений в ванне руднотермической печи /А.А.Педро, А.П.Суслов // Сб. трудов Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электротермия-2012».- СПб.- С.240-247.

100. Суслов А.П. Определение уровня расплава в электрической печи по постоянной составляющей фазного напряжения / А.П. Суслов, Б.Н. Куценко, A.M. Соскин, Л.Е. Старкова // Материалы десятой Всероссийской конференции «Вузовская наука — региону», Вологодский государственный технический университет. - 2012. - Т1. - С.166-171.

101.Суслов А.П.Новое поколение методов контроля и управления на основе электрофизических и электрохимических явлений в ванне руднотермической печи /А.П.Суслов// Записки горного института. - Т. 195.- С.203-209.

102. Патент №2475686 Российская федерация МПК F 27 В 3/08, G 01 F 23/22, Н 05 В 7/148. Способ непрерывного контроля уровня расплава в ванне руднотермической печи, работающей в режиме сопротивления / И.И. Белогла-зов, А.П. Суслов, A.A. Педро, И.Н. Белоглазов ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Горный». - 2011131810/02 ; заявл. 28.07.2011 ; опубл. 20.02.2013, БИ №5.

103.Суслов А.П. Контроль состава расплава нормального электрокорунда по величине постоянной составляющей фазного напряжения /А.П.Суслов, И.И.Белоглазов, А.А.Педро // Металлург.-2014.-№1. - С.91-93.