Прежде чем автоматизировать электропечь, надо решить, как говорят, уравнение с несколькими неизвестными.

Работа электропечи характеризуется множеством показателей - параметров. К их числу относятся расход электрической энергии, температура жидкого металла, стенок и свода печи, потери тепла, шлаковый режим и так далее.

Как связаны различные параметры между собой? Какова их зависимость? Как, например, влияет изменение температуры жидкого металла на его качество?.. При комплексной автоматизации предполагается ведение плавки по наиболее целесообразным режимам. А в чем недостатки существующих методов управления технологическим процессом? Где те слабые звенья в общей технологии, которые следует заменить крепкими и надежными?.. Теория металлургического процесса не могла дать точного ответа на подобные вопросы. А эти вопросы и являлись неизвестными уравнения, которое предстояло решить. К конечной цели вела трудная дорога. Надо было постепенно завоевывать одну высоту за другой.

... Мы стоим на широком мостике, протянувшемся вдоль шеренги сталеплавильных агрегатов. Сверху хорошо видна рабочая площадка третьей печи. Медленно опускаются вишнево - красные электроды. Время от времени сталевар открывает заслонку завалочного окна, осматривает ванну печи. Так же, как и прежде, он перемешивает металл, берет пробу на химический анализ, «на глазок» определяет температуру металла...

Кажется, ничего вроде и не изменилось на этой печи. Но начальник технического отдела завода был прав: печь изменилась. Ее уже «взяли в работу». Небольшая площадка возле третьей печи как бы превратилась в поле трудного сражения.

- Вы знаете, что такое «короткая сеть»? - спрашивает меня инженер ЦЛА Александр Николаевич Котиков. - Так называют участок электрической сети, расположенный между трансформатором и электродами. На этом участке длиной каких - то десять метров напряжение падало настолько, насколько не падает на линии электропередачи протяжением тысячи километров... Хорош элемент конструкции для агрегата будущего! Ну, мы переделали эту сеть. Сейчас она стала действительно короткой. Потери энергии сократились до минимума.

Он начинает перечислять некоторые другие новшества, внедренные на третьей печи, подчеркивая, что общие усилия инженеров «Электростали» и ЦЛА направлены сейчас на то, чтобы придать узлам полностью автоматизированной печи наиболее совершенную конструкцию.

На самой печи, а также на пульте управления установлены специальные приборы и устройства, которые контролируют и исследуют важнейшие параметры, их закономерности и связи.

- Когда мы начали обрабатывать показания этих устройств и приборов, - поясняет инженер Пирожников, - то получили неожиданные результаты. Особенно удивительными оказались сюрпризы, которые преподнесли нам термопары. Как бы вам объяснить... Потребление электроэнергии печью не остается постоянным на протяжении плавки. Вначале на электроды подают предельно высокую мощность. При этом электрические дуги выделяют наибольшее количество тепла. Затем по команде сталевара пультовщик сбавляет напряжение. В следующий период печь работает, как говорят металлурги, на низшей ступени напряжения. Это необходимо для того, чтобы сохранить стены и свод печи. Ведь если в печь подавать непрерывно одинаковую мощность, выделится такое количество тепла, что никакие огнеупоры не выдержат... И вот в стены и в свод печи поставили термопары - особые устройства для измерения высоких температур. Термопары сказали нам: границы периодов определены неверно!

- Но ведь десятки лет держались этих границ. И ничего, работали. Кто - то ведь устанавливал их...

- Видимо, без достаточной проверки. Никто никогда точно не определял, до какой температуры нагреваются стены и свод в разные периоды плавки. А термопары внесли полную ясность. Представьте себе, что было раньше. Загружали шихту, включали печь, начиналась плавка. Проходил, скажем, час. За это время шихта еще не успевала расплавиться. Ей бы еще «подбросить» калорий, но сталевар был вынужден дать команду: «Сбавлять напряжение!» Он опасался перегрева футеровки... А на самом - то деле - теперь мы знаем это точно! - температура стенок была ниже допустимой градусов на триста! Словом, мощность сбавляли преждевременно, без надобности. А это же неиспользованный резерв! Ведь сбавляя мощность, понижая напряжение, увеличивали время расплавления шихты, а значит, затягивали плавку, теряли драгоценные минуты...

Заботливый хозяин

На пульте управления третьей электропечи стоит внешне ничем не примечательный, обычный, казалось бы, прибор. Но таких приборов три во всем мире: два - на заводе «Электросталь», третий пока что в ЦЛА. Прибор этот сконструировали инженеры ЦЛА Юрий Ефимович Ефроймович, Александр Николаевич Котиков, Евгений Сергеевич Геништа при участии коллектива сотрудников лаборатории автоматики.

Называется прибор «ВУ» - вычислительное устройство. И если говорить о конечной цели - полной автоматизации и механизации дуговой электропечи, то «ВУ» - своего рода стратегический пункт на пути к ней.

Чем же замечательно это устройство?.

... В печь загружают шихту. Сверху, через отверстия в своде, опускают три электрода. Когда включают ток, между электродами и металлом возникает электрическая дуга. Выделяется большое количество тепловой энергии, которая необходима не только для расплавления шихты, но и для нормального хода всех физико - химических процессов в жидком металле.

Прожигая в шихте три глубоких колодца, электроды медленно идут вниз. За время, пока проплавляется шихта, куски металла, обваливаясь, сталкиваются с электродами. Происходит короткое замыкание. Никакой энергии, как известно, при коротком замыкании не выделяется. Значит, в такие моменты полезная мощность в печь не поступает... При рыхлой, неплотной шихте куски металла, лежащие под электродами, нередко проваливаются. Дуга обрывается. Прекращается выделение тепловой энергии. Печь снова недобирает полезную мощность.

Правда, регулятор, установленный на лечи, тут же восстанавливает «порядок»: поднимая или опуская электрод, он либо «отрывает» его от шихты, либо заставляет «догонять» провалившийся кусок металла. Дуги вспыхивают снова и «набрасываются» на шихту с еще большей «яростью»... Однако никакой из существующих регуляторов не может обеспечить точной компенсации недополученной печью электроэнергии.

Кроме того, вследствие многих причин каждая из трех дуг выделяет разные количества тепла. В зоне дуги, которая «горячее», металл перегревается. Перегреваются, естественно, и прилегающие к этой зоне участки футеровки.

Все это вместе взятое: и короткие замыкания, и обрывы дуг, и разные мощности дуговых разрядов - приводит к тому, что печь не получает заданного количества электроэнергии. Металл нагревается неравномерно, нормальный ход физико - химических процессов нарушается, стойкость стен и свода печи уменьшается.

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.