Исследование электромеханических характеристик гибких токоподводов дуговых сталеплавильных печей и разработка технических требований к их конструкциям тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.10, кандидат технических наук Тесля, Наталья Борисовна

• Тесля, Наталья Борисовна
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тесля, Наталья Борисовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ КАК ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

1.1. Эксплуатационные характеристики дуговых сталеплавильных печей с высокими удельными мощностями

1.2. Состояние теоретических исследований электромеханических колебаний в дуговых сталеплавильных печах

1.3. Кабельные гирлянды как объект колебаний 37 ВЫВОДЫ

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДСП '

2.1. Общая постановка экспериментальных исследований электромеханических колебаний в ДСП

2.2. Экспериментальные исследования печи ДСП-100И6 Молдавского металлургического завода

2.3. Экспериментальные исследования печи ДСП-100И6 завода "Амур-сталь"

2.4. Экспериментальные исследования печи ДСЛ-0.3

2.5. Влияние САР ДСП на низкочастотную модуляцию токов

2.6. Анализ физической природы возмущений в ДСП

2.7. Анализ электромеханической системы ДСП

2.8. Экологические аспекты работы дуговых электропечей 87 ВЫВОДЫ

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ КАБЕЛЬНЫХ ГИРЛЯНД

3.1. Определение электродинамического взаимодействия между гибкими кабелями

3.2. Динамика движения кабельных гирлянд под действием электродинамических усилий

3.3. Определение механической жесткости кабельного проводника

3.4. Определение приведенных параметров системы

3.5. Характеристика электрических режимов работы ДСП 117 ВЫВОДЫ

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАБЕЛЬНЫХ ГИРЛЯНД ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

4.1. Свободные колебания кабелей

4.2. Электромеханические колебания кабельных гирлянд

4.3. Выбор числа параллельных кабелей в гирлянде с учетом электродинамики гибкого токоподвода 131 ВЫВОДЫ

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАБЕЛЬНЫХ ГИРЛЯНД

5.1. Расчет индуктивного сопротивления гибких кабелей

5.2. Расчет электрических режимов ДСП с учетом нелинейности дуг

5.3. Учет случайных возмущений в ДСП

5.4. Результаты моделирования

5.5. Исследование явления переноса мощности по фазам ДСП

5.6. Оценка электромеханической устойчивости электропечи ДСП-100И6 164 ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ П1 ПРИЛОЖЕНИЕ П2 ПРИЛОЖЕНИЕ ГО

172 181 182 189

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование электромеханических характеристик гибких токоподводов дуговых сталеплавильных печей и разработка технических требований к их конструкциям»

ВВЕДЕНИЕ

Сталеплавильное производство продолжает оставаться ключевым в цепи технологических переделов получения стального проката. В пользу электроплавки, по мнению специалистов [1], будет снижаться конвертерное производство стали в результате возрастания металлофонда. В Федеральной программе перевооружения отечественной металлургии предусматривается приоритет развития и реконструкции сталеплавильного производства, что находит выражение в увеличении доли производства электростали. Последняя в общем мировом производстве стали превысила уже 30 %, а в США приближается к 40 %. В России доля электростали в 1994 г. составила только 13,2 % (6,45 Мт) [2]. Поэтому увеличение выплавки электростали в нашей стране является основным направлением обновления сталеплавильного производства и всей черной металлургии России.

Полезная емкость сталеплавильных дуговых печей и их производительность по расплаву значительно возросли в последние годы. Наиболее крупные электропечи (335 т) работают в США. Наметилась устойчивая тенденция интенсификации процессов плавки. Поставлена цель выплавлять более 120 т стали в час; реализуемая при этом удельная мощность, в настоящее время достигает 1 МВА/т [3]. Годовая производительность ДСП емкостью 100-125 т с трансформатором 105 МВА может достигать 800-950 тыс.т [4]. В настоящее время в России действует 65 электропечей емкостью от 6 до 150 т (не считая печей в литейных цехах) [5]. Наибольшее количество электростали выплавляют в печах емкостью от 80 до 200 т [2].

В конструкции печей произошли существенные изменения, позволившие повысить стойкость сводов и стен; апробируются различные варианты выпуска металла, перевод электропитания на постоянный ток, совершенствуется технология.

Наиболее высоким техническим уровнем в СНГ характеризуется электросталеплавильный цех Молдавского металлургического завода с печами ДСП-100И6 (80 MB А) [2,6], где за счет таких мероприятий, как эркерный выпуск, установка системы стеновых и дверной газокислородных горелок, плакированных медью электрододержателей, добились большого эффекта в увеличении производительности печей.

Особенностью производства стали в АО "ОЭМК" Оскольского электрометаллургического завода [7] является использование в шихте для плавки 50-70 % меташшзованных окатышей; электропечи переведены на использование водо-охлаждаемых сводов; успешно эксплуатируются токоведущие консоли фирмы "Фукс-системтехник" и спреерное охлаждение электродов той же фирмы, что снижает расход электродов на 0,13-0,18 кг/т.

Использование рабочих режимов длинных дуг в сочетании с наведением пенистого шлака, надежно экранирующего дуги, способствует снижению (до 50%) торцевого расхода графитированных электродов [8].

Несмотря на отдельные достижения, состояние парка дуговых сталеплавильных печей в России существенно отстает от уровня США по количеству и показателям работы большегрузных печей. Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации ДСП в режимах высокой удельной мощности (600 кВА/т и выше) выявил ряд негативных явлений, в том числе вопросы обеспечения удовлетворительной стойкости футеровок, нагрева металлоконструкций в электромагнитном поле больших рабочих токов, резко выраженное явление переноса мощности по фазам, увеличение уровня шума и электромеханические колебания элементов конструкции электропечи. При этом расход огнеупоров на отечественных электропечах достигает 4-6 кг/т стали, электроэнергии от 500 до 700 кВтч/ т стали, значительна длительность плавки. Пылегазовые выбросы металлургическими предприятиями составляют 20% от выбросов всей промышленности. Это обусловлено тем, что более 60% стали в России производится на

устаревшем оборудовании, доля прогрессивных способов производства стали составляет 48,5%, непрерывная разливка - 31.8 %, а также значительным количеством простоев, большой длительностью технологического периода (из-за недостатка агрегатов внепечного рафинирования), малым использованием кислорода, недостаточным применением альтернативных источников энергии

[5].

Сдерживающими факторами в развитии современных ДСП являются проблемы, обусловленные электродинамическими взаимодействиями сильноточных токоподводов ДСП в условиях значительных колебаний рабочих токов при расплавлении шихты. Особую актуальность данная задача обрела с изменением функционального назначения дуговых сталеплавильных электропечей -плавильный агрегат, работающий в комплексе с установками внепечной обработки стали. При этом режим максимальной мощности, являющийся основным рабочим режимом, характеризуется высоким уровнем колебательности электромеханической системы, что приводит к преждевременному износу элементов конструкции, возникновению аварийных вибраций и т.д. Наблюдается реальное ограничение верхнего предела удельных мощностей, сдерживающее рост технико-экономических показателей работы ДСП.

Исследования электродинамических явлений в ДСП проводились рядом авторов [9,10,11,12]. Была установлена физическая природа этих явлений, предложены математические модели, позволяющие вскрыть общие закономерности, отражающие зависимость параметров колебаний электрических режимов от соотношения электрических параметров печи и свойств механической системы ДСП, участвующей в процессе колебаний. Однако используемый в работах [9,10,11] математический аппарат ограничивал возможности моделей, а принятые допущения отдалили их от реального объекта. Поэтому выработанные в результате указанных исследований рекомендации для проектировщиков ДСП, например, триангуляция вторичного токоподвода, повышение жесткости стойки

электрододержателя, не позволили существенно снизить отрицательные последствия электродинамических колебаний. Узлы конструкции электрододержателя по-прежнему не выдерживали переменных электродинамических нагрузок, колебания электрического режима приводили к снижению ввода мощности в плавильное пространство, не происходило снижения низкочастотных составляющих тока в печи.

Большой вклад в исследование электродинамических колебаний электрического режима и систем электродов-электрододержателей внесла работа [12]. На базе нового представления о действующих в ДСП взаимосвязях, включающих как элементы токоподвода, так и элементы механической конструкции, и рассматривая ДСП как целостную электромеханическую систему, автором [12] были выявлены два замкнутых колебательных контура с прямыми и обратной по длине дуги связями, исследован механизм возникновения и развития колебаний в контуре "дуга-электрододержатель с электродом-дуга", определены основные факторы, влияющие на жесткость системы электрод-электрододержа-тель, исследовано влияние электрических параметров и конструктивных факторов на электромеханическую устойчивость установки. Анализ внутренних взаимосвязей электромеханической системы ДСП, новый уровень детализации исследуемого объекта, использование математического аппарата метода конечных элементов позволили сделать выводы, имеющие важное значение для определения цели, задач и обоснования положений данной работы.

Однако, исследуя взаимосвязь между электрическими и механическими характеристиками ДСП, автор [12] не рассматривает процессы, предшествующие возбуждению колебаний электромеханической системы под действием переменных электродинамических усилий. К этим процессам относятся физические явления в собственно дуговом разряде, явления, сопровождающие плавление шихты, которые первоначально вызывают амплитудную модуляцию тока. Кроме того, на данном этапе исследований ДСП представляет интерес дина-

мическое поведение кабельных гирлянд, которые также сильно подвержены воздействию электродинамических усилий и являются источником колебательности рабочих токов ДСП. Первостепенную роль приобретают также экологические аспекты работы печей, выявление причин возникновения которых позволит сделать экологическую защиту ДСП более эффективной и надежной.

Традиционные, ставшие уже классическими, методы создания конструкций сверхвысокомощных ДСП зачастую не принимают во внимание тенденцию укрупнения печей и увеличения их удельных мощностей, а также специфику процессов и физических явлений, протекающих в рабочем пространстве и в зоне горения мощной печной дуги и влияющих не только на электрические, но и на механические характеристики электропечи. Неполное представление о взаимосвязях между колебаниями электрических и механических параметров, причинах их возникновения, а также отсутствие удобного инструмента для оценки уровня электродинамических взаимодействий в электромеханической системе не позволяет вывести агрегат на необходимые мощности и, следовательно, производительности.

Таким образом, очевидна необходимость дополнительных исследований электромеханических свойств ДСП, с одной стороны, для выявления всех элементов и внутренних взаимосвязей в электромеханической системе ДСП, определения наиболее эффективных путей снижения колебательности электрического режима, электромеханической системы и связанных с ними экологических последствий работы печи; с другой стороны, для создания рабочего инструмента для инженера-конструктора ДСП, позволяющего на этапе проектирования оценивать технические решения с точки зрения их влияния на электромеханические свойства проектируемых установок. В настоящей работе предложена математическая модель электромеханической системы дуговой электропечи, основанная на новом уровне детализации ДСП как физического объекта.

Таким образом, целью работы является разработка основных концепций анализа ДСП как электромеханической системы с внутренними взаимосвязями; исследование причин возбуждения и развития колебаний в дуговой установке; исследование влияния электромеханических колебаний кабельных гирлянд на электрические режимы печи; разработка технических требований к конструкции гибкого токоподвода.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Анализ современного состояния проблемы, предлагаемых путей ее решения, имеющихся моделей ДСП как электромеханической системы с внутренними взаимосвязями; анализ кабельных гирлянд как объекта колебаний и моделей, включающих данный элемент; формулировка требований к постановке математического моделирования на новом уровне детализации ДСП как физического объекта.

2. Экспериментальные исследования рабочих режимов высокомощных ДСП, включая определение фактических параметров механической системы и ее поведение при электродинамическом взаимодействии токоподводов; анализ физической природы возмущений в зоне горения мощной печной дуги, характерной для ДСП; исследование электромеханической системы дуговой сталеплавильной электропечи, обладающей способностью к возбуждению электромеханических колебаний; исследование механизма возникновения и развития колебаний в ДСП; выявление причин возникновения экологически неблагоприятных воздействий на человека и окружающую среду при работе ДСП, анализ традиционных мер и способов решения экологических задач; разработка рекомендаций по снижению колебательности электрического режима и элементов конструкции ДСП, а также взаимосвязанных с ними экологически неблагоприятных явлений.

3. Разработка математической модели электромеханических колебаний гибкого токоподвода ДСП.

4. Исследование динамических свойств кабельных гирлянд, влияния электрических режимов на интенсивность электромеханических колебаний вторичного токоподвода различных типов ДСП, включая обратное влияние кабельных гирлянд на электрические режимы, в частности, на перенос мощности по фазам ДСП; оценка максимальных отклонений кабелей с учетом низкочастотных возмущений; исследование влияния механических параметров системы на характер электромеханических колебаний; исследование причин преждевременного износа кабелей при использовании клиц; обоснование выбора оптимального количества проводников кабельной гирлянды одной фазы с учетом электродинамики гибкого токоподвода; оценка электромеханической устойчивости установки с учетом колебаний кабельных гирлянд.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ КАК ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Повышение удельных мощностей ДСП, а, следовательно, существенное увеличение рабочих токов печей, обусловило резкое усиление электродинамических взаимодействий между проводниками вторичного токоподвода. Поскольку проводники механически жестко связаны с конструкциями электродо-держателей, эти взаимодействия стали заметно влиять на работу ДСП в целом. На этапе плавления шихты и в период расплавления колодцев стали значимыми колебания механической системы под действием электродинамических сил и электрического режима в связи с изменением длины дуги. В свою очередь, указанные явления привели к ряду отрицательных последствий: недоиспользование мощности печного трансформатора, отрицательное влияние на питающую сеть, поломки электродов, преждевременный износ элементов конструкции. Возникла необходимость углубленного исследования этого явления.

1.1. Эксплуатационные характеристики дуговых сталеплавильных печей с высокими удельными мощностями

До начала 70-х годов толчкообразные горизонтальные движения проводников вторичного токоподвода ДСП и связанных с ними механических частей (стойки и рукава электрододержателя) при флуктуациях тока в период расплавления не привлекали внимания исследователей, так как существенно не сказывались на работе электродов и механических частей электрододержателей.

Положение изменилось с появлением ДСП с высокими удельными мощностями. Конструкции механических частей электрододержателей и короткой сети практически остались без изменения, хотя в связи с увеличением мощности электропечи существенно повысились рабочие токи, вторичные напряжения и, соответственно, электродинамические взаимодействия в токоподводах.

Одно из первых сообщений о вибрациях электрододержателей резонансного характера сделано Равенскрафтом на основе опыта работы 50-тонных печей фирмы "Ошл, Пич энд Тозе" [13]. Швабе в докладе на VII Международном конгрессе по электротермии [14] сообщил о проблемах, связанных с аварийными колебаниями электродов, возникших при пуске крупнейшей в мире ДСП емкостью 400 тонн. Причины аварийных ситуаций сводились к возникающему механическому резонансу, связанному с длиной электродов. Устранение нежелательных автоколебаний, вызывавших поломки электродов, потребовало изменить не только длину, но и диаметр графитированных электродов с 610 мм до 710 мм.

В 70-х годах появились сообщения по данному вопросу в нашей стране. По данным [15] при эксплуатации 100-тонной дуговой печи Челябинского металлургического завода после реконструкции, включающей повышение мощности (вместо серийного трансформатора мощностью 25 МВА был установлен реконструированный трансформатор номинальной мощностью 29,15 МВА) и изменение токоподвода для снижения индуктивности на 14,5 %, было выявлено повышение простоев на 8 % за счет поломок электродов (1,39 %) и ремонта электрододержателя (1,52 %).

Проблема устранения интенсивных горизонтальных колебаний, обусловленных взаимодействием электромагнитных полей соседних фаз, возникла при пуске в эксплуатацию новой электропечи ДСП-50Н2 на Запорожском металлургическом заводе с удельной мощностью 0.5 МВт/т, а также после установки на печи ДСВ-50 этого же завода трансформатора мощностью 25 МВА [16]. Несмотря на то, что электрические параметры коротких сетей указанных печей в принципе обеспечивали возможность введения в рабочее пространство активной мощности на первой ступени напряжения (417 В) в пределах 19-20.5 МВт, из-за интенсивных колебаний электродов на этой ступени напряжения процесс расплавления шихты проводили на пониженном напряжении (378 В) при средней активной мощности 14-15 МВт.

При экспериментальных исследованиях этих электропечей [17] наблюдались механические упругие колебания системы электрододержателей с периодом 0.31 секунд и амплитудой 6.7 мм, которые приводили к колебаниям силы тока дуги от 60 до 10 кА с частотой, близкой к частоте собственных упругих колебаний системы электрододержателей. Это приводило к неравномерному вводу активной мощности в печь с отклонениями, достигавшими 30-40% по отношению к заданному значению в период проплавления колодцев. Проведенные исследования отечественных электропечей емкостью 50 тонн с удельной мощностью 0,5 МВт/т позволили выявить достоверно только одну особенность системы: для повышения коэффициента мощности печи ДСП-50 была конструктивно снижена реактивность токоподвода, и это обеспечило такое сочетание рабочих параметров, которое привело к разрушению конструкции из-за электродинамических колебаний [9]. Электропечь была запущена в эксплуатацию только после изготовления новых конструкций короткой сети с резким увеличением реактивного сопротивления токоподвода печи.

Другая проблема, возникшая при переводе ДСП в режим сверхвысокой мощности - это обратное воздействие ДСП на питающую сеть. Вызываемые в электрических сетях работой таких печей несимметрии и колебания напряжений, появление низких гармоник и перенапряжений снижали качество электроэнергии. Например, исследования колебаний при питании дуговых печей с трансформаторами 25 и 16 МВА [18,19,20] показали, что при мощности ДСП 25 МВА доминировали колебания с частотой 4-6 Гц, а во втором случае (16 МВА) имели место колебания как с частотой 3-4 Гц, так и с частотой до 1 Гц, причем последние преобладали.

Результаты экспериментальных исследований колебаний напряжения дуг и их влияния на питающую сеть при эксплуатации 80-тонной дуговой электропечи с источником питания 30 МВА приведены в [10]. Было выявлено, что периодические флуктуации напряжения в период плавления связаны с

изменениями длины дуг вследствие электромеханических колебаний всей механической системы.

В работе [21] отмечено, что в ряде случаев причиной низкочастотных (до 0.5 Гц) колебаний в сети может являться работа системы автоматического регулирования (САР) ДСП. При этом последняя, регулируя изменившуюся вследствие горизонтальных колебаний электрода длину дуги, способствует еще большему раскачиванию механической системы в вертикальной плоскости.

Анализ технических предложений по снижению электромеханических колебаний, появившихся в 1970-1980 годах, показывает, что проблему снижения вибраций электрододержателей пытались решать созданием эффективных автоматических регуляторов электрического режима, совершенствованием элементов конструкции ДСП, разработкой новых системотехнических решений.

Отсутствие глубокого понимания природы электромеханических колебаний в ДСП привело к тому, что появилось много работ по совершенствованию систем автоматического регулирования электрического режима ДСП. Большинство из них было посвящено исследованию методов улучшения динамических свойств САР ДСП, созданию эффективных "быстрых" регуляторов, которые позволяли бы снижать упругие колебания электродов [22,23,34]. Однако как оказалось на практике, работа регуляторов не обеспечивала снижения электромеханических колебаний, а высокое быстродействие САР на отечественных печах реализовать практически невозможно. При интенсивных вибрациях систем электрододержателей процесс регулирования электрического режима печи нарушался. Если регулятор отрабатывал любые изменения электрического режима, то механическая система раскачивалась еще сильнее - САР ДСП становилась усилителем вертикальных электромеханических колебаний. Поэтому на действующих печах устойчивость систем автоматического регулирования достигается выбором и настройкой параметров системы (расширением зоны нечувствительности). Непонимание важности комплексного исследования меха-

нических свойств элементов конструкции электромеханической системы ввода, преобразования и регулирования электроэнергии сдерживало развитие ДСП.

Ряд исследователей предлагали использовать различные демпферы и устройства, поглощающие колебательную энергию системы [24], Однако на промышленных ДСП эти устройства не были применены из-за малой эффективности. Стремление снизить опасные колебания путем увеличения жесткости конструкции электрододержателей приводило на отечественных печах к увеличению материалоемкости подвижных частей механических систем, но мало влияло на интенсивность электромеханических колебаний.

Причины такого положения связаны с тем, что дуговые сталеплавильные электропечи являются сложнейшими объектами как с исследовательской, так и эксплуатационной точки зрения. В таком технологическом агрегате оказываются взаимосвязанными тепловые, электрические и механические процессы. Этим же обусловлен тот факт, что при эксплуатации каждая дуговая печь (даже одного и того же типоразмера) на практике имеет индивидуальный характер - особенно по электродинамическим характеристикам. Отсутствие комплексного подхода к рассматриваемым проблемам, попытки решить порой не главные, а посильные задачи, не позволили выработать наиболее эффективные меры по снижению уровня колебательности электрического режима и механической системы. Возникла очевидная необходимость другого подхода к исследованию данной проблемы.

Как показывает практика развития ДСП, совершенствование электропечей переменного тока связано с дальнейшим существенным повышением их вторичного напряжения. Ряд плавильных печей в Европе уже давно работает с вторичным напряжением 900-1500 В.

В 1993 г. Фирмой "Ротерхэм Инжиниринг стилз" (Великобритания) была введена в эксплуатацию 165-тонная трехфазная дуговая печь с трансформатором мощностью 120 MB А при вторичном напряжении 1200 В, Х=2,77 мОм, R=0,451 мОм [2,25]. Высокий импеданс был достигнут конструктивными

мероприятиями без встроенного реактора. При эксплуатации печи (в режиме 1200 В, 50-52 кА) опасных колебаний электрододержателей, благодаря высокому импедансу, не возникало, не было обнаружено неустойчивостей электрических дуг. Увеличение импеданса с 3,9 до 5,5 мОм привело к тому, что вибрация, приводившая к поломкам электродов, исчезла. На рассматриваемой печи при токе 64 кА (предельный ток для электрода диаметром 610 мм по экономическим соображениям) и напряжении 1200 В можно было получить мощность около 1000 МВт. Длина дуги изменялась от 440 до 470 мм. Эксплуатация электропечи с подобными дугами требует использования режимов с применением пенистого шлака в целях избежания быстрого износа огнеупорного материала стен.

Дальнейшее увеличение мощности трансформаторов электросталеплавильных печей планируется и в России. Электросталеплавильный цех Осколь-ского электрометаллургического завода (АО "ОЭМК") имеет в своем составе четыре 150-т печи с трансформаторами 90 MB А, три из которых предполагается реконструировать с увеличением мощности трансформатора до 120-140 MB А [7]. Сглаживания толчков тока и снижения уровня вибраций электрододержателей на сверхмощных печах добиваются обеспечением повышенного импеданса реконструкцией короткой сети печей [11]. Однако это приводит к снижению коэффициента мощности ДСП.

Противоречивость, а, следовательно, невозможность полной реализации в печах переменного тока электротехнических требований к дуге как источнику нагрева, сформулированных в [26], обуславливают актуальность проведения анализа возможности применения для питания ДСП постоянного тока. Перевод печей на постоянный ток как один из путей коренного усовершенствования ДСП предлагается многими исследователями [2,27,28,29].

За последние 5 лет количество вводимых в эксплуатацию дуговых сталеплавильных печей постояного тока (ДППТ) резко возросло. Из сооружаемых

вновь дуговых печей около 80 % составляют ДППТ. Широко распространена практика реконструкции действующих дуговых печей с переводом их с переменного на постоянный ток: в Европе и в Японии на постоянный ток переведено значительное количество маломощных печей старой конструкции. Наибольшее распространение получила конструкция с одним сводовым графитовым электродом и охлаждаемыми подовым или стальными подовыми электродами.

Возросли мощность (до 120 МВт) и емкость ДППТ (до 160 т). Фирма "Клесим", например, имеет 8 печей с удельной мощностью до 1000 кВА/т, 3 из которых мощностью 1067 кВА/т [2]. Самая крупная в России дуговая сталеплавильная печь постоянного тока емкостью 30 тонн успешно освоена на ПО "Ижсталь" [30]. Реализация проектов создания более крупных ДППТ в России пока оказалась неосуществимой.

Основным преимуществом ДППТ является повышенная стабильность дуги постоянного тока, которая обуславливает резкое снижение вибраций механической конструкции и колебательности электрического режима печи, и, следовательно, ослабление фликкер-эффекта. Используемый дроссель в системе токоподвода в случае короткого замыкания служит для ограничения первого пикового значения тока, а также для сглаживания пульсаций выпрямленного тока и уменьшения колебаний тока. Это означает и возможность управления электродинамическими взаимодействиями между проводниками короткой сети печи, поскольку максимальное значение электродинамической силы определяется максимальным током короткого замыкания.

Необходимо отметить возможность управления положением дуги в дуговых печах постоянного тока. Во всех концепциях ДППТ подвод тока к анодам осуществляется таким образом, чтобы в результате образующегося магнитного поля электрическая дуга оставалась в центре печи.

При работе печи постоянного тока обнаруживается уменьшение шумовой нагрузки до 60-70 Дб, что не снимает полностью проблемы звукоизоляции, но позволяет снизить затраты на защиту от шума при строительстве цеха и является несомненным свидетельством большей устойчивости работы печи.

Стабильная и стабилизированная дуга постоянного тока обеспечивает также повышенную скорость расплавления и нагрева, способствует снижению потерь электроэнергии и расхода электродов.

Несмотря на указанные достоинства, ДППТ имеет серьезные недостатки. Дуга постоянного тока характеризуется пониженными значениями градиента потенциала в столбе дуги [26], что приводит к увеличению ее длины. В высокомощных печах постоянного тока длина дуги может достигать 0,5-1 м, что вызывает увеличение тепловых потерь и нагрузок на стены и свод. Снижение длины дугового промежутка неизбежно приводит к уменьшению мощности дуги. При небольших ваннах расплавленного металла возможен перегрев подины и повышенный ее износ. Таким образом, дуга постоянного тока не обеспечивает оптимальности выделения тепла в плавильном пространстве печи. Поэтому, несмотря на большую, чем в ДСП, скорость нагрева и расплавления металла, ДППТ имеет ограничения по производительности.

Фактором, сдерживающим распространение печей постоянного тока, являются также сложности, связанные с их конструктивным исполнением. Одно-элекгродная схема предполагает наличие подового электрода, что резко усложняет конструкцию печи, снижает надежность и повышает трудоемкость ее эксплуатации. Есть определенные трудности в создании электродов большого диаметра для крупных ДППТ. Ограничены возможности применения печей постоянного тока при производстве нержавеющей стали [25]. Проблема электродинамических явлений не утратила своей актуальности и с появлением многоэлектродных дуговых печей постоянного тока.

Проведенный анализ свидетельствует, что однозначного ответа в пользу использования переменного или постоянного тока для дуговой электропечи пока не существует, и доказывает актуальность дальнейших исследований дуговых сталеплавильных печей.

Наряду с исследованиями дуговых печей переменного и постоянного тока, ведутся работы по созданию комбинированных установок. На основе анализа достоинств и недостатков использования постоянного тока и переменного тока промышленной частоты в [26] предложен комбинированный род тока -переменный с искусственной постоянной составляющей, позволяющий совместить в электрометаллургических агрегатах преимущества постоянного и переменного токов. С помощью созданной на базе стандартной ДСП литейного класса универсальной установки - трехфазной 4-х электродной, с неавтономным устройством постоянного тока - было исследовано влияние на ход плавки в ДСП постоянной составляющей тока и изучен характер плавления и нагрева металла сильноточной дугой постоянного тока (до 12 кА).

Введение постоянной составляющей в ток дуги переменного тока проявилось, прежде всего, в заметном снижении колебательности режима работы печи (средняя кратность бросков тока по отношению к рабочему для 4-х элекгродной печи составляет 3,9 по сравнению с 4,34 для 3-х электродной) и вредного влияния на питающую сеть, что связано с изменением электрических характеристик, характера горения дуги, а также со значительным повышением ее стабильности и увеличением средней температуры. Вследствие снижения колебательности электрического режима, уменьшилось количество поломок электродов, поэтому общий их расход практически не изменился, несмотря на увеличение количества электродов. Уменьшились паузы в протекании тока, снизилась амплитуда высокочастотных колебаний в кривых тока и напряжения. В целом работа печи характеризуется большей устойчивостью, о чем свидетельствует и снижение уровня шума, производимого печью. Со стабилизацией горения дуги

связано увеличение скорости нагрева и расплавления металла, а, значит, снижение длительности периода расплавления (в среднем на 21 %, а всего времени -на 17,8 %), снижение расхода электроэнергии на расплавление металла на 4,5 %, увеличение производительности на 15-20 %. Необходимо отметить резкое снижение времени проплавления колодцев, особенно при больших значениях тока постоянной составляющей. Под дополнительным электродом, через который протекает практически постоянный ток, колодец проплавляется менее чем за 5 минут. Однако при этом значительно снижается его диаметр и затягивается дальнейшее расплавление металла. Другим негативным фактором плавки под дополнительным электродом является возможный перегрев и повышенный износ подины.

Переменный несинусоидальный ток с постоянной составляющей оказывает технологические воздействия, аналогичные постоянному току, что проявляется в стабилизации горения дуги. Однако в отличие от постоянного тока, изменяя форму кривой тока, можно независимо управлять действующим и средним значением несинусоидального тока. Меняя долю постоянной составляющей, можно варьировать по ходу плавки степенью стабильности дуги и ее длиной при необходимой мощности. Все эти свойства позволяют считать переменный ток с постоянной составляющей перспективным родом тока для питания электросталеплавильных агрегатов.

Предложенная в [26] универсальная установка, отличаясь рядом достоинств - эффект поворота дуг от стен печи за счет электромагнитного взаимодействия основных дуг с дугой на дополнительном электроде, возможность обойтись без подового электрода, легкость перехода с классичекой схемы на схему с постоянной составляющей и обратно во время плавки - обладает повышенной трудоемкостью обслуживания, металлоемкостью и, в связи с этим, низкой конкурентноспособностью с одноэлектродными печами постоянного тока. Эти факты свидетельствуют и о практической нецелесообразности реконструкции на

четырехэлектродные большегрузных печей переменного тока. Поэтому применение постоянной составляющей тока имеет большие перспективы для печей малой и средней мощности машиностроительной отрасли.

Таким образом, установленная эффективность дуговых сталеплавильных электропечей с удельной мощностью до 1 MB А/т определяет новый этап в развитии ДСП. При этом повышенная устойчивость электрических дуг и снижение механических колебаний элементов конструкции электропечи достигается путем обеспечения высокого реактивного сопротивления вторичного токоподвода, что приводит к снижению cos ср до значений 0,6-0,7 и ниже. Состояние отечественных ДСП по-прежнему характеризуется низкими показателями работы, а проблема снижения вибраций механических систем остается актуальной. Вышеизложенные положения, опирающиеся на практику эксплуатации дуговых сталеплавильных электропечей, не дали удовлетворительного объяснения происходящим явлениям. Возникла необходимость теоретического анализа и разработки мер, снижающих отрицательные последствия рассмотренных явлений.

1.2. Состояние теоретических исследований электромеханических колебаний в дуговых сталеплавильных печах

Рассматривая ДСП в виде некоторого "черного ящика", многие исследователи абстрагировались от физических явлений, связанных с анализом работы таких печей. Электродинамические взаимодействия в механических конструкциях, обратное влияние на питающую сеть принимались неизбежными, статически неопределимыми и оказались неучитываемыми при проектировании ДСП. Подобные точки зрения не могли способствовать созданию теории, адекватно отражающей специфику работы сталеплавильных агрегатов. Результатом многолетнего опыта эксплуатации и исследований стало выявление внутренних взаимосвязей в сложной многофункциональной электромеханической системе

ДСП, что утвердило новую точку зрения исследователей на физику процессов в электропечи.

Основополагающие результаты исследования ДСП как системы со взаимосвязанными электрическими и механическими параметрами принадлежат К.М.Хасину [9]. Предложенная им модель основана на представлении системы электрод-электрододержатель в виде двух замкнутых колебательных электродинамических контуров: один, включающий в себя дугу, электродо-держатель с электродом и определяющий колебания горизонтальных перемещений электрода, и второй, определяющий колебания вертикальных перемещений электрода и включающий дугу, электрододержатель с электродом и систему автоматического регулирования ДСП.

Для первого контура справедливо следующее. Электродинамическая сила взаимодействия токоведущих элементов для любых двух фаз равна

¥1} С08С1Х. , (1.1)

где Ку- геометрический коэффициент, зависящий от размеров и взаимного расположения трубошин и электродов рассматриваемых фаз; /, у - 1,2,3 - номера фаз; Ф^ - угол сдвига между токами 1( и /у .

Считалось, что под действием силы Ру электрод рассматриваемой фазы будет совершать движения, которые, в общем случае, если представить электрододержатель с электродом как одномассовую механическую систему с конечной инерционностью, упругостью и рассеиванием энергии, являются вынужденными колебаниями с затуханием [31].

Ток дуги 1 является функцией длины дугового промежутка, а, следовательно, и перемещений конца электрода. Используя однофазную схему замещения ДСП и формулу Фрелиха [32], которая при рабочих токах, превышающих 10^ А, с достаточной степенью точности выражает действующее значение напряжения на дуге —

(1.2)

где а - анодно-катодное падение потенциала, В, Р - градиент потенциала в дуговом промежутке, В/ем, было получено дифференциальное уравнение, описывающее электродинамические колебания системы электрод-электрододер-жатель:

(II:

ГП: ~~Г + с,- —- + Ь I - К,,

Заключение диссертации по теме «Электротехнология», Тесля, Наталья Борисовна

ВЫВОДЫ

1. Предложена математическая модель с использованием метода описания электрических режимов работы ДСП с помощью трехфазной несимметричной схемы замещения совместно с системой дифференциальных уравнений для проводимостей дуг. Токи трехфазной системы ДСП рассчитываются во взаимосвязи с изменениями индуктивного сопротивления короткой сети, обусловленными колебаниями кабельных гирлянд, а также с учетом возмущений электрического режима.

2. Проведен гармонический анализ с помощью разложения Фурье электромеханических колебаний кабельных гирлянд электропечей ДСП-100И6, ДСП-100И7 и ДСП-50ИЗ. Основными по амплитуде оказались гармоники с частотами, близкими к основной собственной частоте колебаний кабелей, которая находится в диапазоне 0.17-0.25 Гц.

3. Исследован характер изменения фазных индуктивностей исследуемых ДСП. С помощью разложения в ряд Фурье Ках выявлено, что наибольший вес приходится на низкочастотные (0-0.25 Гц) колебания его величины. Из анализа численных результатов установлено, что частотные диапазоны изменения электрических параметров ДСП (фазные индуктивности, К^) совпадают с диапазоном собственных частот гибких кабелей. Таким образом, подтверждено, что колебания кабельных гирлянд под действием электродинамических усилий являются одной из причин повышения уровня колебательности электрического режима ДСП в диапазоне частот до 1 Гц.

4. Исследовано влияние электромеханических колебаний кабельных гирлянд на перенос мощности по фазам ДСП. Изменения фазных индуктивностей и соответствующие им изменения мощностей дуг имеют идентичный характер. Средние значения мощностей в фазах А и В равны и составили 2.5-107 Вт. В фазе С средняя мощность за расчетное время несколько ниже - 2.3-107 Вт.

Частотный анализ колебаний мощности в фазах электропечи с помощью преобразования Фурье не выявил зависимость этих колебаний от изменений индуктивностей вторичного токоподвода, обусловленных перемещениями кабельных гирлянд. Для исследования вопросов переноса мощности по фазам ДСП в математическое представление явлений необходимо вводить дополнительные уравнения, учитывающие существующие процессы.

5. В режиме электромеханической неустойчивости глубина модуляции токов печи, обусловленная электромеханическими колебаниями электромеханической системы, достигает номинального значения тока. Изменения фазных индуктивностей вследствие перемещений кабельных гирлянд при значениях градиента потенциала дугового промежутка р, близких к максимальным реально возможным (18-103 В/м), соответствуют колебания амплитуды тока, величина которой не превышает 85 % от его номинального значения. Таким образом подтверждено, что преобладающий вклад в повышение колебательности электрического режима ДСП вносят автоколебания систем электрод-электрододержатель. Подтверждена целесообразность настройки САР на диапазон частот ниже 1 Гц, что не способствует снижению электродинамической устойчивости установки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе выполнен практический анализ и проведены дальнейшие исследования электромеханической системы ДСП, способной к возбуждению электромеханических вибраций элементов конструкции и колебаний электрического режима, природа которых обусловлена физическими явлениями в зоне горения мощной лечной дуги.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. С помощью анализа физической природы возмущений электрического режима ДСП установлено, что первоисточниками изменения уровня колебательности токов печи являются физические явления при плавлении шихты, связанные с поведением электромеханической системы при изменении тока. При этом между токоведущими элементами печи действуют возмущающие электродинамические силы с частотой, соответствующей двойной частоте изменений тока вследствие явлений макрошунтирования дуги и (или) обвалов шихты, которая попадает в диапазон собственных частот элементов конструкции ДСП. На основе представления о взаимосвязях в ДСП, подтверждено, что изменения электрического режима и колебания электромеханической системы - это неизбежное явление при работе любой ДСП, обусловленное физическими причинами их возникновения, механическими свойствами элементов конструкции и работой САР.

2. Установлен принципиально различный характер влияния вибраций систем электрод-электрододержатель и колебаний кабельных гирлянд на электрический режим ДСП. В отличие от вибраций электрододержателей кабельные гирлянды не могут оказывать непосредственное механическое воздействие на дугу. Перемещаясь под действием переменных электродинамических усилий, кабели изменяют свое взаимное расположение, а, следовательно, взаимоиндуктивные связи и реактивное сопротивление установки. При этом основные частоты электромеханических колебаний кабельных гирлянд близки к их собственным частотам, которые находятся в диапазоне 0.17-0.25 Гц. Доказано, что выявленная экспериментально на действующей печи ДСП-100И6 амплитудная модуляция токов с частотами до 1 Гц обусловлена, в том числе, электромеханическими колебаниями гибких кабелей.

3. Экспериментально доказано, что наряду с колебаниями кабельных гирлянд САР на действующих печах также является одним из источников амплитудной модуляции токов с частотой до 1 Гц, что связано с искусственным расширением зоны нечувствительности регулятора.

Подтверждено, что влияние САР на колебательность электрического режима ДСП связано с резонансными явлениями при работе регулятора с частотами, близкими к собственным частотам колебаний систем электрод-электродо-держатель. Поэтому использование быстродействующих регуляторов приводит к существенному повышению нестабильности электрического режима печи. Обоснована необходимость настройки параметров САР путем увеличения зоны нечувствительности во избежание совпадения с собственными частотами колебаний электрододержателя, которые находятся в диапазоне 2-6 Гц.

Подтверждена целесообразность настройки регулятора мощности ДСП в диапазоне частот ниже 1 Гц, обусловленную необходимостью устранения экстремальных рабочих режимов. При этом работа регулятора может вызывать резонансные явления при колебаниях гибкого токоподвода, однако это не приводит к невозможности эксплуатации печи в связи с неопределяющим влиянием динамики кабелей на электрические режимы ДСП, что подтверждается на практике.

4. Разработана математическая модель электромеханических колебаний кабельных гирлянд, основанная на новом представлении о причинах и механизме их возникновения, взаимосвязи с колебаниями электрических параметров в ДСП. Предложенная модель представляет собой инструмент для исследования влияния электродинамики на поведение электромеханической системы как действующих, так и проектируемых ДСП, С помощью модели исследовано влияние электрических режимов на уровень электромеханических колебаний кабельных гирлянд различной пространственной конфигурации, а также механических характеристик кабелей на интенсивность колебаний.

5. Установлено, что увеличение суммарной жесткости кабельных гирлянд при использовании клиц обуславливает резкое усиление электромеханических колебаний, что способствует быстрому истиранию рукавов и выходу кабелей из строя. Для предотвращения быстрого износа кабелей рекомендовано использовать резиновые бандажи, защищающие рукава кабелей от ударов и трения.

Предложено использовать четыре параллельных проводника на фазу печи. Применение шести и более кабелей на фазу приводит к существенной неравномерности распределения тока между проводниками. Уменьшение числа кабелей в гирлянде должно осуществляться с учетом электродинамического поведения гибкого токоподвода и предусматривать специальные меры (изменение конструкции) по снижению жесткости кабелей.

6. Обоснована конструкция гибкого кабеля с резиновым сердечником, которая, благодаря снижению жесткости по сравнению с кабелями, имеющими пружинный сердечник, обеспечивает лучшие динамические свойства при колебаниях гирлянд.

7. Доказано, что экологически неблагоприятные явления (шум, пылега-зовые выбросы, фликкер) - это неотъемлемое свойство дуговых сталеплавильных печей. Первопричинами их возникновения служат процессы в мощной печной дуге и явления при плавлении шихты. В значительной степени интенсивность экологически неблагоприятных факторов определяется низкочастотными колебаниями электрического режима, а следовательно, автоколебаниями электромеханической системы ДСП. Об этом свидетельствует совпадение порядка частот этих процессов. Показано, что наряду с существенным повышением уровня шума большая опасность заключается в механическом повреждающем воздействии звуковых вибраций на органы человека вследствие резонанса.

Предложено характеризовать интенсивность экологических факторов величиной градиента потенциала дуги. Граница электромеханической неустойчивости ДСП может служить одновременно границей экологической совместимости электропечи.

Обоснован новый подход к решению экологических задач, основанный на понимании тесных взаимосвязей между физическими явлениями в плавильном пространстве печи, электрическими процессами, механическими характеристиками конструкции и экологически неблагоприятными явлениями ДСП. Предложены пути оптимизации негативных воздействий на людей и окружающую среду при работе ДСП через снижение колебаний электрического режима и электромеханической системы ДСП путем изменения механических параметров электрододержателя (увеличение жесткости стойки и повышение демпфирующих свойств) и кабелей; устранения резонирующих частот первичных возмущений электрического режима за счет применения более мелкой шихты; использования подпружинивающих роликов; настройки параметров САР.

7. Режимы электромеханической неустойчивости при определенных параметрах ДСП определяются горизонтальными колебаниями торца электрода, при которых амплитуда изменений тока достигает номинального значения. Установлено, что электромеханические колебания кабельных гирлянд опредедяют изменения амплитуды токов печи, которая при максимальных значениях градиента потенциала дугового промежутка {3=18103 В/м не превышает 85 % от номинального значения тока, что подтверждает определяющий вклад автоколебаний электромеханической системы в повышение колебательности электрического режима.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тесля, Наталья Борисовна, 1998 год

Литература

1. Лякишев Н.П. Некоторые проблемы современного сталеплавильного производства // Тр. третьего конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996. - С. 11-15.

2. Стомахин А.Я. Современный технический уровень и перспективы развития электросталеплавильного производства // Труды III конгресса сталеплавильщиков. ~М., 1996.

3. Рис М., Зессельман Р. Оптимизация управления электродуговой печью с использованием нейронной сети //Тр. третьего конгресса сталеплавильщиков. -М., 1996. -С.158- 163.

4. Каленский И.В., Витер Г.В., Ерохин A.B. Обеспыливание технологических газов и неорганизованных выбросов от высокопроизводительных электропечей в рукавных фильтрах нового поколения // Труды III конгресса сталеплавильщиков. М„ 1996.

5. Афонин С.З. Место сталеплавильного производства в структурной перестройке металлургии России // Труды III конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996.

6. Белитченко А.К., Черновол В.Н., Кутаков A.B., Лозин Г.А. Эффективность технического перевооружения электросталеплавильного производства на Молдавском металлургическом заводе // Тр. третьего конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996. - С.150 - 152.

7. Федосеенко В.А., Затаковой Ю.А., Клачков A.A. Модернизация сталеплавильного производства // Труды III конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996.

8. Кузин С.А. Способ снижения бокового расхода графитированных электродов дуговых сталеплавильных печей // Тр. третьего конгресса сталеплавильщиков. -М., 1996.

9. Хасин K.M. Исследование динамических свойств и разработка параметров конструкций высокомощных дуговых сталеплавильных печей: Дис....канд. техн. наук / ВНИИЭТО. - М„ 1979.

10. Фабер X., Тимм К. Причины периодических колебаний напряжения в дуговых электрических печах // Черные металлы. - 1982.- №4.

11. Untersushung elektromeshanischer Schwingungen der Elektroden-Tragarm -Systeme von Lichtbogenofen / Timm KM VDI-Ber.. - 1992. - № 957. - S.59-76.

12. Елманова Л.П. Исследование и расчет электромеханических колебаний в дуговых сталеплавильных электропечах с целью оптимизации режимов работы и совершенствования конструкций: Дисс...канд.техн.наук. - Новосибирск, 1996.

13. Производство стали в дуговых печах. - М.: Металлургия, 1967.

14. Shwabe W.E., Robinson C.G. Developemenys of large steel furnaces from 100 to 400 capacity.- VII Congress UIE, Warsaw, 1972.

15. Смоляренко В.Д. Высокомощные дуговые сталеплавильные печи / Библиотека электротермиста. - М.: Энергия, 1976. - 104с.

16. Сапко А.И., Коваль Н.В. Исследование динамики электрододержателей высокомощных дуговых печей // Высокомощные электропечи и новая технология производства стали. - М., 1981.- С. 19-26.

17. Хасин К.М., Салмин В.В. Опыт внедрения сверхмощной дуговой сталеплавильной печи // Электротехн. пром-сть. Сер. Электротермия.- 1975. - № 5.

18. Bregeault, Fabre, Malgat, Meunaud. Aspects techniques et commerciaux des problems qui se posent a une entreprise publique de distribution d'energie electrique. -VI Congres International d'Elektrothermie, 1968, № 503.

19. Keller R. Massnahmen zur Verringerung der von Lichtbogenofen bewirten Spannungsschwankungen. - "V Internationaler Elektrowarme-Kongress", 1963. -№ 145.

20. Ziguzi T. Problems of lamp flicker caused by large electric arc-furnaces for steel production in Japan. - V International Congress on Electro-heat, 1963, № 143.

21. Михеев А.П., Смелянский М.Я., Минеев P.B., Бершицкий М.Д. Снижение влияния работы ДСП на качество электроэнергии в промышленных сетях // Электротехн пром-ть. Сер. Электротермия. -1971. - № 107.

22. Пельц Б.Б., Орлов Г.И., Давыдов В.П., Смоляренко В.Д. Перспективы развития крупных дуговых сталеплавильных печей для черной металлургии // Электротехн. пром-сть. Сер. Электротермия.- 1984. - №5. - С.З.

23. Астапенко Э.С. Системы автоматического регулирования электрического режима дуговых сталеплавильных печей: Автореф. дис...канд.техн. наук.-Томск, 1984.

24. Сапко А.И., Коваль Н.В., Салмин В.В., Петров В.И. Устройства и способы демпфирования электродинамических колебаний электродов СВМ ДСП // Освоение новых высокомощных электропечей.- М., 1982,- С. 44-49.

25. Хущка X., Мюллер X. Сравнительный анализ электросталеплавильных дуговых печей переменного и постоянного тока // Труды III конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996.

26. Миронова А.Н. Повышение эффективности металлургических печей с помощью применения альтернативных родов тока. - Дисс. в виде науч. доклада ...докт.техн.наук. - Чебоксары, 1996.

27. Крутянский М.М., Малиновский B.C., Хотин В.А. Перевод ДСП на постоянный ток как средство решения экологических проблем // Электротехн пром-ть. Сер. Электротермия. - 1984. - № 4(254). - С. 5 - 7.

28. Альтгаузен А.П., Ляхович А.П., Ферштер Л.М. Роль электротермии в решении проблем экологии // Электротехн. пром-сть. Сер. Электротермия. - 1984. -№4(254).-С. 1-3.

29. Ведин А.Н. Разработка методов и системы автоматического регулирования электрическим режимом ДСП постоянного тока. - Автореф. дис...канд. техн. наук.-М.: МЭИ, 1987.

30. Валеев Ф.Ф., Колесников Г.А. Перспектива модернизации и технического развития ПО "Ижсталь"// Труды конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996.

31. Федосеев В.И. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1974.

32. Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки спецнагрева / Под ред. А.Д. Свенчанского. - М.: Энергоиздат, 1981.

33. Сапко А.И., Коваль Н.В. Упругие колебания электродов на дуговой печи // Электротехн. пром-сть. Сер. Электротермия.- 1975. - №4. - С. 6-7.

34. Эдемский В.М., Бритва Я.Д., Прошкин И.Т., Хасин К.М. Электрогидравлический регулятор дуговых печей / "Исследования в области промышленного электронагрева (Труды ВНИИЭТО)", вып. 2. - М.: Энергия, 1972.

35. Ehte J., Timm К., Remus В., Knapp Н. Vibrational analysis and first operational results of current conducting elektrode arms on 400-t arc furnaces / Electrowarme international. -1991. - № 1.

36. Короткие сети и электрические параметры дуговых электропечей / Под ред. Я.Б. Данциса, Г.М. Жилова. - М.: Металлургия, 1987.

37. Современное состояние электропечестроения / Под ред. А.П. Альтгаузена. -Дуговой нагрев и новые виды нагрева. - М., 1975.

38. Защита от вибраций и ударов/ В.К. Австашев и др.; Под ред. К.В. Фролова. -М.: Машиностроение, 1995. - т.6. - 456 с.

39. Городницкий Ю.И., Коваль Н.В., Некоркин Ю.Е. Математическое моделирование и оптимизация // Тр. / Нижегородский гос. ун-тет.- Н.Новгород, 1991.-С.147-160.

40. Kadar I.I., Biringer P.P. The influence of cable swings on the electrical parameters of flexible cables. - Conf. Rec. ШЕЕ Ind. Appl. Soc. Annu. Meet.: Pap. Ind. Appl. Conf. 25 th, Seattle, Wash., Oct. 7 - 12, 1990. Pt 2 - New York,1990. -C. 2031 - 2035.

41. Создание математической модели электродинамических явлений в трехфазной ДСП и их исследование в электропечи ДСП-100И6: Отчет о НИР / НЭТИ; Руководитель Чередниченко B.C. - № ГР 01860063941,- Новосибирск, НЭТИ, 1987.

42. ОтнеС Р., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов.- М.: Мир, 1982.

43. Кунце Г.-Г., Тимм К. Электродинамические силы, действующие на электроды дуговых печей // Черные металлы.- 1982.- №6, 7.

44. Влияние дуговых электропечей на систему электроснабжения / Под ред. М.Я. Смелянского, Р.В. Минеева. - М.: Энергия, 1975.

45. Модель дуги при расчетах динамических процессов в цепях ДСП/А.Д. Свен-чанский, В.В. Цуканов. - Матем. моделирование и расчет дуговых и плазменных сталеплавильных печей. Сб.науч.тр./ВНИИЭТО, 1983. - С.41 - 44.

46. Ведин А.Н., Тесля Н.Б., Бикеев P.A. Физическая природа возмущений электрического режима дуговой электропечи // Экологически перспективные системы и технологии: Сб. научн.тр. / НГТУ, Новосибирск, 1998. - Вып.2. -С. 86-90.

47. Грановский В.Л. Электрический ток в газе.-М.: Наука, 1971.

48. Сисоян Г.А. Электрическая дуга в электрической печн.-М., 1947.

49. Капцов H.A. Электрические явления в газах и вакууме.- М.: Гостехиздат, 1962.

50. Самервилл Дж.М. Электрическая дуга.-М.: Госэнергоиздат, 1962.

51. Финкельбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма. - М.: Изд-во иностр. литер., 1961.

52. Ефроймович Ю.Е. Оптимальные электрические режимы дуговых сталеплавильных печей. - М.: Металлургиздат, 1956.

53. Брон О.Б.,Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов.-Л.: Энергия, 1975.

54. Bowman В., Jordan G.R., Fitzgerald F. The phesics of highcurrent arcs / "J.Iron and Steel Inst.",1969.

55. Хасин K.M. Некоторые свойства электрической дуги сталеплавильной печи как объекта регулирования. - В кн.: Повышение качества и надежности крупного электротермического обрудования. - Новосибирск: Запсибкнигиздат, 1973. -С. 28 - 40.

56. Kegel К. Betrachtungen über das Lichtbogenverhalten in einem dreisphasigen Lichtbogenöfen / "Internat.Z.Elertrowärme",1964, - №10.

57. Коркина О.Д. Производство стали в дуговых печах большой емкости за рубежом.-М.: Черметинформация,1971, сер.20,инф. № 2.

58. Ведин А.Н. Основные принципы построения систем автоматического регулирования ДСП постоянного тока //Межвуз. сблр. - Чебоксары, 1985.

59. Ведин А.Н., Маховикова Н.Б., Анисимов И.В. Электродинамика гибких кабелей вторичного токоподвода ДСП // Сб. тезисов докладов науч. конференции ЭТ-97. - Чебоксары, 1997.

60. Защита от шума и вибраций в черной металлургии/ Под ред. В.И. Заборова. -М.: Металлургия, 1976 - 248 с.

61. Дымоудаление в электрических дуговых печах/ Гудфеллоу Х.Д.// Между-нар.конф. "Черная металлургия России и стран СНГ в 21 веке", Москва, 6-10 июня, 1994. - т.1. - М., 1994. - С.256-261.

62. Марков H.A., Матинцев В.В. Метод экспериментальных исследований колебаний напряжения в сети при работе ДСП /Тр. Куйбышевского политех, ин-та. -"Электрические аппараты", 1970, вып.1.

63. Ashmole Р.Н. Selection of arc furnace flicker reduction. "Elek.Rev." (Gr.Brit.), 1979.-№8,10.

64. John F., Watson. How to solve problems of power supple to critical loats. -"Power Engineering", 1966, № 11 -12, p. 18 - 24.

65. Lanner V., Torseke P.E. Peducing voltage fluctiations caused by arcfurnaces. -"Electrical Review", 1966, Juli, p.29 - 34.

66. Сафронов В.И. Теоретическое и экспериментальное исследование некоторых внешних воздействий на автоколебательные системы. - Автореф. дисс... канд.тех.наук. - М., 1970.

67. Романов С.Н. Биологическое действие вибрации и звука: Парадоксы и проблемы XX века - Л.: Наука, 1991.

68. Фролов K.B. Человек-чудо техники / Вестник РАН, том 66. - №2,1996.

69. Архангельская Л.Н. Шум на производстве и меры борьбы с ним / Учеб. пособие / Под ред. A.C. Архипова - М., 1971.

70. Кравчун П. Н. Генерация и методы снижения шума и звуковой вибрации. -М.: Изд-во МГУ, 1991.

71. Мальцева Н.Б. Принципы гигиенического нормирования производственного инфразвука / Сб. науч. тр./ Под ред. A.A. Каспарова, Г.А. Суворова. - М., 1982.

72. Шайпак Е.Ю. Распространенность инфразвука на производстве / Сб. науч. тр. / Под ред. A.A. Каспарова, Г.А. Суворова. - М., 1982.

73. Поволоцкий Д.Я. Устройство и работа сверхвысокомощных ДСП. - М.: Металлургия, 1990.

74. Ведин А.Н., Суворов П.Н., Тесля Н.Б. Влияние работы дуговой сталеплавильной печи на жизнедеятельность обслуживающего персонала // Экологически перспективные системы и технологии: Сб. научн.тр./НГТУ, Новосибирск, 1998. -Вып.2. - С. 91-96.

75. Кузин С.А. Некоторые технические решения для снижения пылегазовых выбросов при эксплуатации дуговых сталеплавильных печей // Труды III конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996.

76. Долин М.М., Снитко Ю.П. Использование акустической эмиссии дуг для управления тепловой работой мощной дуговой сталеплавильной печи // "Сталь". - 1990. - № 4. - С.38-39.

77. Beckmann H.-J.,Timm К. Die akustische Emission der Lichtbogen im Elektrostahlofen. "Elektrowärme Int.", 1984, В 42, № 5, S. 220-227.

78. Лозин Г.А., Богданов H.A., Сапрыгин A.H., Михайловский M.M. Повышение эффективности использования электрофильтров при экологической защите высокопроизводительного электросталеплавильного процесса // Тр. третьего конгресса сталеплавильщиков. - М., 1996. - С. 196 - 200.

79. Ведин А.Н., Елманова Л.П., Маховикова Н.Б. Экологические аспекты работы дуговых сталеплавильных электропечей // Экологически перспективные системы и технологии: Сб. научн.тр. / НГТУ, Новосибирск, 1997. - Вып.1. ВО. Холявский Г.Б. Расчет электродинамических усилий в электрических аппаратах. - Л.: Энергия, 1971.

81. Электродинамика сильноточных (до 100 ООО Ампер) статически неопределимых электродинамических систем: Отчет о НИР/НГТУ; Руководитель Чередниченко B.C. - № ГР 01.9.70 000007. - Новосибирск, НГТУ, 1996.

82. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / Пер. с англ. Я.Г. Пановко.-М., "Наука", 1967.

83. Дарков A.B., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. - М., "Высшая школа", 1975.

84. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М., "Наука", 1976.

85. Расчет электрических параметров и режимов дуговых сталеплавильных печей. Игнатов И.И., Хаинсон A.B. // "Электричество". - 1983. - № 8.

86. Хаинсон A.B. Развитие методов расчета и оптимизация электрических параметров и режимов дуговых сталеплавильных печей на основе математического моделирования: Автореф. дисс... канд.техн.наук. - М., 1983.

87. Исследование электрических режимов дуговых сталеплавильных печей с учетом случайных колебаний напряжений дуг. A.B. Хаинсон, В.И. Дрогин, H.A. Пирогов // "Электротехника", 1983. - № 7. - С.11-13.

88. Модернизация дуговой сталеплавильной электропечи ДСП-25Н2 применительно к условиям работы на заводе "Красный Октябрь": Отчет № ГР 77024069. - Новосибирск, 1978.

89. Гольдштейн А.Н. Исследование зависимости распределения мощности по фазам в дуговых печах от индуктивности отдельных фаз// Электротехн. пром-ть. Сер. Электротермия. -1969. - вып.88. - С. 11-12.

90. Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов мощных электропечей. -Л.: Энергоатомиздат, 1982.

91. Струнский Б.М. Короткие сети электрических печей - М.: Металлургиздат, 1962.

92. Соколов А.Н. Рациональные режимы работы дуговых сталеплавильных печей.-М.: Металлургиздат, 1960.

93. Свенчанский А.Д., Гуттерман К.Д. Автоматическое регулирование электрических печей. - М.: Энергия, 1965.

94. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. - М.: Энергия, 1965.

95. Кацевич JI.C. Расчет и конструирование электрических печей - Госэнерго-издат, 1959.

96. Watteredge Uniflex / water cooled cables/ - Рекламный проспект фирмы ERICO. - France, October, 1989. - 26 с.