Анотація до роботи:

Галько С.В. Оптимізація параметрів вторинного струмопідвода електротехнічного комплексу дугової печі за параметричним критерієм якості.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи.-Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2002.

Дисертація присвячена питанням оптимізації параметрів вторинного струмопідвода дугової печі, де основним елементом якості роботи є електродна “свіча”. Містить результати теоретичних та експериментальних досліджень зміни параметрів вторинного струмопідводу при експлуатаційних нестаціонарних режимах роботи печі. Встановлено, що ніпельне з’єднання є основним фактором впливу на якість динамічного функціонування вторинного електротехнічного тракту печі. Запропоновано для діагностування якості з’єднання використовувати динамічні амплітудні і фазові характеристики електродів, що дозволяють оцінити анізотропію, якість кристалографії, порушення морфології та ін. показники. Для діагностування цих показників розроблені структури вимірювальних систем і експериментальний зразок вимірювача якості ніпельного з’єднання об'ємного типу.

В результаті досліджень у дисертації вирішена задача підвищення енергетичної ефективності вторинного струмопідвода ДСП за рахунок поліпшення якості ніпельного з’єднання графітованих електродів і:

1. Вперше отримана матрична модель енергетичної і технологічної ефективності динамічного функціонування електродної “свічі” у змінних параметрах електрообладнання, технології конструкційних матеріалів електродних секцій і ніпелів, основних і альтернативних енергетичних ресурсів і матеріалів, електротехнологічних режимів плавлення металів у ДСП.

2. Проведена розробка комплексного критерію енерготехнологічної оцінки якості динамічного функціонування вторинного струмопідвода ДСП на основі значущих оцінок і факторів нерегламентованої додаткової витрати графітованих електродів на дугових печах.

3. Вперше розроблена функціональна схема ресурсозбереження в змінних параметрах інтеграції і диференціації структурного, динамічного і регуляційних факторів інтегрального критерію енергозбереження у вторинному струмопідводі.

4. Вперше розроблена “решітчаста” модель вторинного електричного кола для встановлення і кількісної оцінки динамічних нелінійних зв'язків між нейтралями, ванною розплаву і “землею” при різному функціональному способі з'єднання обмоток.

5. Розроблені моделі динамічного функціонування електротехнічного тракту дугової печі у функції мінімуму електричних втрат у ніпельних з'єднаннях електродної “свічі” з урахуванням нестаціонарного значення провідності електричної дуги в перемінних еліптичних функцій Якобі і Вєйєрштрасса.

6. Знайдена структура лінейно-комбінаційних рівнянь регресії, придатних для розробки системо- і схемотехнічної структури вимірювальної системи для контролю якості ніпельного з'єднання в функції анізотропії і текстури електродної маси, яка працює на змінному струмі промислової частоти.

7. Отримані оцінки ефективності динамічного функціонування вторинного струмопідвода як елемента теплотехнічного тракту функціями динамічних ККД, аргументами яких є критеріальні числа Фур'є, Біо, Кірпічова, Прєдводітєлєва.

8. Розроблені функціональна і структурно-алгоритмічна дискретна схеми вимірювача якості ніпельного з'єднання об'ємного типу і фізично реалізований дослідно-експериментальний зразок такого вимірювача, що пройшов лабораторні і виробничі іспити в умовах діючого електросталеплавильного агрегату.

9. Дослідно-експериментальними дослідженнями підтверджена працездатність розробленого вимірювача якості ніпельного з'єднання електродної “свічі” в умовах діючого електросталеплавильного виробництва і адекватність розроблених математичних алгоритмів і моделей реальним умовам динамічного функціонування вторинної електротехнологічної системи дугових печей.

10. Впровадженням розробленого вимірювача вдалося досягти зниження: а) питомої втрати електроенергії на розплавлювання твердої завалки в середньому на 2,5-3,5 кВтгод/т; б) ненормованого навуглерожування ванни на 2,5%; в) експлуатаційних поломок електродної “свічі” на 26%; г) можливості “розкриття” стику.

Публікації автора:

1. Труфанов И.Д., Галько С.В., Годецкий Е.В., Шаблий М.Ф. Разработка модели качества соединения графитированных электродов дуговых печей // Придніпровський науковий вісник: Технічні науки.- Дніпропетровськ: Наука і освіта, 1998.-№36(103).- С.50-53.

2. Труфанов И.Д., Галько С.В. Динамика низкотемпературной плазмы электрической дуги и разработка модели расхода графитированных электродов ДСП // Плазмотехнология-97: Сб. научных трудов. – Запорожье: ЗГТУ, 1997. – С. 207-210.

3. Труфанов И.Д. Галько С.В., Безкровный М.Г. Статика и динамика электромагнитного взаимодействия проводников «короткой сети» дуговых металлургических печей // Придніпровський науковий вісник: Машинобудування.-Дніпропетровськ: Наука і освіта, 1997.-№32(43). – С. 32-38.

4. Галько С.В. Экспериментальные исследования измерителя объемного типа качества соединения графитированных электродов // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства / Питання електрифікації сільського господарства.-Вип.3.-Харків: ХДТУСГ, 2000.-С. 50-55.

5. Андрияс И.А., Пачколин Ю.Э., Галько С.В. Методика экспертного управления электросталеплавлением на основе интегрального критерия энергосбережения // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.- Вып. 113.- Харьков: ХГПУ, 2000.-С. 304-310.

6. Галько С. В., Труфанов И. Д. Разработка математической модели многокритериальной оптимизации параметров экономии графитированных электродов // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – Запоріжжя: ЗДТУ, 1999.- №1– С. 87 – 91.

7. Галько С.В. Анализ повышения точности оценки интегрального качества графитированных электродов // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. - Запоріжжя: ЗДТУ, 1999.-№2 – С. 89 – 93.

8. Галько С.В. Синтез системи аналізу і обчислення показників якості графітованих електродів дугових сталеплавильних печей // Праці Таврійської державної агротехнічної академії.- Вип.1.- Т11. – Мелітополь: ТДАТА, 1999.- С.80-83.

9. Труфанов И.Д., Галько С.В., Богданова Л.Ф. Оптимизация параметров регуляризирующих алгоритмов оценки качества электродной системы дуговых металлургических печей // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні.– Запоріжжя: ЗДТУ, 2000.- №2– С. 76-83.

10. Деклараційний патент України №37487 А. Україна, МКИ G 01 R31/02, G 01 N27/02, G01 F13/00, H 05 B7/085. Вимірювач об’ємного типу якості ніпельного з’єднання графітованих електродів/ С.В. Галько, І.Д. Труфанов, Є.В. Годецький.-20с., іл.; вид. 15.05.01.

11. Труфанов И., Галько С., Пирожок А. Математическое моделирование энергосбережения в электросталеплавлении // Тези доповідей 3-ї Міжнародної наук.-техн. конф. “Математичне моделювання в електротехніці, електроніці та електроенергетиці”.- Львів: ДУ “Львівська політехніка”.-1999.- С. 269-270.

Особистий внесок здобувача. У працях, опублікованих у співавторстві, здобувачу належать наступні розробки: способи зниження витрат графітованих електродів дугових печей [1]; математичні алгоритми опису енергетичних параметрів горіння електричної дуги як низькотемпературної плазми в змінних електронної і термічної іонізації плазменого стовпа на основі кінетичного рівняння Больцману для функції розподілу енергетичних рівнянь, при цьому умови розрядної атмосфери приймалися в наближенні Борнара-Оппенгеймера і параметри розсіювання електронів обчислювалися по методу Чена [2]; математичні моделі відцентрової сили взаємодіючих провідників “короткої мережі” при різких кидках струму ДСП [3] і багатокритеріальної оптимізації параметрів економії графітованих електродів [6]; рішення алгоритму динамічного функціонування електросталеплавильних агрегатів, оптимізованих по інтегральному критерію енергозбереження [5]; граф ієрархічної системи оцінки якості ніпельного з'єднання на базі об'ємного вимірювача якості графітованих електродів і цільова функція якості ніпельного з'єднання [9]; структура, розробка і реалізація вимірювача об’ємного типу якості ніпельного з’єднання графітованих електродів [10]; методологія моделювання енергозбереження (графітованих електродів та інш. енергетичних ресурсів) в електросталеплавлінні на основі двофакторного експерименту [11].