автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Управление руднотермической электроплавкой сульфидного медно-никелевого сырья на основе гармонического анализа тока и напряжения электродов

004603162 На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВ Валерий Викторович

УПРАВЛЕНИЕ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЛАВКОЙ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ ГАРМОНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Специальность 05.13.06 -Автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 СЕН 2010

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010

004608162

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Белоглазое Илья Никитич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Лавров Борис Александрович, кандидат технических наук

Дрессен Валерий Владимирович

Ведущая организация - ОАО «Кольская горнометаллургическая компания».

Защита диссертации состоится 24 сентября 2010 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.2203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 23 августа 2010 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета

д-р техн. наук --■ В.Н.БРИЧКИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Производство меди и никеля имеет большое значение для экономики России. Наибольшее распространение при производстве меди и никеля получили пирометаллурги-ческие методы, в том числе с использованием автогенных процессов. Однако сегодня все еще сохраняет свое значение традиционная технология получения штейна путем электроплавки сырья в рудно-термических печах (РТП).

Существующая технология электроплавки в РТП характеризуются невысокими технико-экономическими показателями, неблагоприятной экологической обстановкой, трудностями в обслуживании печей. Все эти факторы требуют модернизации технологий и систем управления процесса переработки сульфидного медно-никелевого сырья до уровня, соответствующего современным требованиям, т.к. разработка и внедрение более прогрессивных автогенных методов производства потребует значительно больше ресурсов.

Поэтому сегодня серьезное внимание уделяется улучшению показателей работы печных агрегатов путем внедрения АСУ процессом. Значительный вклад в развитие и совершенствование электроплавки в РТП и алгоритмов управления процессом внесли такие ученые как: С.Л. Степанянц, Г.М. Глинков, В.В. Година, A.A. Гальнбек, A.A. Фомичев, A.A. Педро, В.И. Ершов и др.

В условиях неопределенности и неполноты информации, которыми характеризуется элекгроплавка в РТП, практически невозможно использовать традиционные схемы управления, которые с успехом применяются там, где объект описан полностью. Поэтому в рамках такой системы целесообразно разрабатывать методы, которые указывают алгоритм, т.е. последовательность действий и операций, результат выполнения которых приводит к конкретному решению.

На сегодняшний день не существует эффективной системы управления процессом рудной плавки сульфидного медно-никелевого сырья, поэтому предлагаемая в диссертационной работе тема является актуальной.

Исследования выполнялись в соответствии с госбюджетной тематикой НИР СПГГИ(ТУ) по теме 6.30.020 «Разработка систем управления сложными техническими объектами с использованием математических моделей в контуре управления» (I кв. 2008 - IV кв. 2010 гг.).

Цель работы. Повышение качества управления руднотер-мической электроплавкой медно-никелевого сульфидного сырья, обеспечивающей заданное качество продукции при снижении материальных и энергетических затрат. Задачи исследований:

- анализ процесса получения штейна в руднотермической печи как объекта управления;

- анализ существующих принципов построения автоматических систем управления руднотермическими печами;

- определение связи гармонического состава напряжения и тока электродов с технологическими параметрами работы печи;

- разработка математической модели процесса электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья;

- разработка системы управления руднотермической печью для переработки сульфидного медно-никелевого сырья;

- оценка эффективности предложенной системы и выработка рекомендаций по ее применению.

Методика проведения работы. В работе были использованы экспериментальные и теоретические методы исследований, в том числе промышленные измерения электротехнических величин в условиях действующего производства плавильного цеха комбината «Печенганикель» ОАО «Кольская ГМК». Обработка результатов исследований проводилась с использованием следующих программных продуктов: Excel, Mathcad, Matlab и собственных программных разработок.

Научная новизна работы:

- установлено, что при переработке сульфидного медно-никелевого сырья в РТП степень развития дуги зависит от третьей гармонической составляющей тока электродов, относительное содержание которой пропорционально отношению мощности, выделяемой в дуге ко всей мощности, потребляемой печной установкой. Зависимость

позволяет поддерживать заданное развитие дуги, что дает основания для снижения удельных затрат электроэнергии;

- установлено, что уровень расплава в ванне печи влияет на величину постоянной составляющей фазного напряжения, зависящей от заглубления электрода в шлак, что вызвано полупроводниковым эффектом контакта электрода с расплавом. Это позволяет непрерывно измерять уровень общей ванны, что в конечном итоге сможет повысить производительность печи;

- обоснована структура системы управления процессом плавки сульфидного медно-никелевого сырья в РТП, полученная путем введения дополнительных блоков стабилизации активного сопротивления и уровня расплава, управления перепуском электродов и переключения ступеней трансформатора.

Основные защищаемые положения:

1. Для процесса руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья целесообразно применять метод определения текущих значений неизмеряемых электротехнологических параметров (степень развития дуги, активное сопротивление и уровень расплава) по гармоническому составу тока и напряжения, что обеспечивает возможность диагностирования отклонений в ходе технологического процесса на начальной стадии.

2. С целью повышения качества управления процессом руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья следует использовать структуру системы управления, полученную путем введения дополнительных блоков стабилизации тока, активного сопротивления и уровня расплава, блоков управления перепуском электродов и переключения ступеней трансформатора.

Практическая значимость работы:

- разработан метод непрерывного контроля уровня расплава в ванне печи, позволяющий вести процесс при глубине ванны, соответствующей режимной карте (заявка на изобретение «Способ непрерывного контроля уровня расплава в ванне руднотермической печи, работающей в режиме сопротивления» №2009125421 от 02.07.2009 г.);

- математически описан процесс электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья с использованием гармонического анализа тока и

напряжения, что позволяет исследовать влияние электротехнологических параметров на показатели эффективности процесса.

Достоверность научных результатов. Достоверность основных выводов обоснована совпадением результатов моделирования с производственными данными и использованием стандартных методик оценки качества моделирования. Эффективность предложенных мероприятий подтверждена в ходе опытно-промышленных измерений на комбинате «Печенганикель» ОАО «Кольская ГМК» и по итогам внедрения.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлялись на международной конференции в ВК «Ленэкспо» «Автоматизация и моделирование технологических процессов в металлургии и машиностроении» (Санкт-Петербург, 2007); на конференции молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПб, 2007-2010); на семинаре «Инновационные технологии, моделирование и автоматизация в металлургии» (ВК «РЕСТЭК», Санкт-Петербург, 2009); на III, IV, V международной конференциях «Инновационные технологии автоматизации и диспетчеризации в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности» (Санкт-Петербург, 2008-2010); на научно-техническом совещании «Электротермия-2010» (Санкт-Петербург, 2010); семинарах кафедры автоматизации технологических процессов и производств СПГГИ (ТУ).

Основные положения работы опубликованы в 4 научных работах (1 - в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России). Подано три заявки на патент.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложения. Содержит 139 страниц машинописного текста, 28 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 109 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ технологического процесса электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья как объекта управления, описаны существующие принципы построения автома-

тических систем управления руднотермическими печами. Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе показана связь гармонического состава напряжения и тока электродов с технологическими параметрами работы печи. Разработаны методы управления процессом плавки медно-никелевого сульфидного сырья в электропечи на основе комплексного использования электрических характеристик.

Третья глава посвящена синтезу модифицированной математической модели процесса электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья в руднотермической печи на основе уравнений материально-энергетического баланса и текущих электрических характеристик. Модель позволяет рассчитать состав продуктов, удельный и общий расходы электроэнергии, а также сопротивление расплава.

В четвертой главе разработана система управления руднотермической печи для переработки медно-никелевого сульфидного сырья. В соответствии с целью работы и с учетом предъявляемых требований к системе управления, сформулированы задачи управления, выбран критерий оценки качества функционирования системы управления. Приведены структура и обобщенный алгоритм управления. Выполнена проверка качества управления и достоверности принимаемых решений на всех этапах работы системы.

Заключение отражает обобщенные выводы по результатам исследований в соответствии с целью и решенными задачами.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Для процесса руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья целесообразно применять метод определения текущих значений неизмеряемых электротехнологических параметров (степень развития дуги, активное сопротивление и уровень расплава) по гармоническому составу тока и напряжения, что обеспечивает возможность диагностирования отклонений в ходе технологического процесса на начальной стадии.

Стабильность работы руднотермической печи зависит от правильного распределения энергии не только в объеме ванны, но и между материалами, находящимися в расплавленном состоянии. Это

распределение зависит не только от электрических параметров работы печи, но и состояния ванны (наличия в ней углерода, количества и состава шлака). В связи с этим знание этого распределения предполагает возможность оценки состояния ванны и управления электротехнологическими параметрами.

Прохождение тока в материалах, находящихся в ванне печи и, прежде всего, наличие в печи электрической дуги с ее нелинейной и несимметричной характеристикой, вызывает в той или иной степени искажение формы кривых тока и напряжения на соответствующих осциллограммах. Количественная оценка несинусоидальности кривых рабочего тока электрода или фазового напряжения позволяет определить гармонические составляющие в различные периоды технологического процесса. На основании результатов измерения были выбраны гармоники, которые наиболее точно характеризуют те или иные моменты работы электропечи, с помощью которых можно идентифицировать технологические факторы, оказывающие влияние на горение дуги.

При анализе работы электропечи на разных режимах интерес представляет относительное содержание гармоник в кривых тока и напряжения. Поскольку электропечь является объектом, параметры тока которого непрерывно меняются, вызывая колебания величин гармонических составляющих, то для лучшей оценки состава тока или напряжения мгновенные значения необходимо усреднять. Для этой цели использовался специальный прибор-анализатор, основанный на анализаторе спектра тока С5-3.

Для оценки электрической мощности, выделяемой в дуге, целесообразно использовать известное выражение U}=Ud/3, где U3- напряжение третьей гармоники с частотой 150 Гц, Ud - напряжение дуги. Отсюда:

где /3- гармоническая составляющая тока электрода с частотой 150 Гц, A; Ud - напряжение дуги, В; /,- ток первой гармонической

(1)

составляющей с частотой 50 Гц (ток электрода), А; - общее активное сопротивление печной установки, Ом.

Для шунтированной дуги (характерный режим при переработке медно-никелевого сырья в РТП) следует учитывать, что наличие третьей гармоники в токе и напряжении вызвано не всем током, а только током дуги 1д. Поэтому для шунтированной дуги относительное содержание в токе, проходящем через электроды, третьей гармоники /3 определяется выражением:

III lili I /V

(2)

чЪ

НА ифJ>

1 ий1ь

3 ил1 3 Nv

где /э- ток электрода, А; £/,- гармоническая составляющая напряжения с частотой 150 Гц, В; 1д- ток дуги, А; иф- фазное напряжение, В; Nd — активная мощность, выделяемая в дуге, Вт; Nz-активная мощность, потребляемая печной установкой, Вт.

Таким образом, относительное содержание третьей гармоники в токе электрода позволяет определять величину выделяемой в дуге мощности.

Активное сопротивление расплава является одним из параметров состояния процесса. В зависимости от количества расплава, состава и температуры изменяется электросопротивление, а значит и распределение энергии и режим горения дуги. Так как электрическая дуга в РТП меняется в незначительных пределах, то также мало меняется и индуктивность ванны печи при изменении напряжения и мощности, значение падения напряжения в дуге:

ид=иф-В,1э, (3)

где R0 - это расплава, на который горит дуга, Ом.

Заменив в уравнении (3) значение Ud в соответствии с предыдущим

выражением, получим:

V2

1-

R

(4)

2 /

Уравнение (4) позволяет определить активное сопротивление расплава ^, на который горит дуга, при известном значении /3/ 13. В выражении (4) кроме До присутствует еще одна неизвестная величина - отношение /¿/7,. Для его определения может быть использовано относительное содержание в токе, проходящем через электроды, гармонической составляющей с частотой 100 Гц.

Присутствие в составе тока четных гармоник и, прежде всего, гармонической составляющей с частотой 100 Гц (асимметрия осциллограмм тока относительно оси абсцисс) возможно лишь при наличии в цепи элемента, электрическое сопротивление которого зависит от направления тока, т.е. при наличии вентильного эффекта. Этот эффект связан с горением дуги переменного тока и химическим взаимодействием электрода с расплавом. В результате во вторичной цепи возникает ЭДС постоянного тока, направление и величина которого зависят от степени развития химических реакций на поверхности электродов и степени развития электрической дуги.

Природа существования ЭДС постоянного тока, вызванной химическим взаимодействием электрода с расплавом состоит в том, что при работе РТП на переменном токе в один полупериод углерод части электрода, находящийся в расплаве, реагирует с ионами расплава более интенсивно, чем в соседних полупериодах.

Электрическая дуга переменного тока при определенных условиях обладает выпрямляющим (вентильным) эффектом, который проявляется в том, что при изменении полярности дуги меняется ее сопротивление, т.е. в один полупериод среднее напряжение дуги выше, чем в следующий за ним полупериод. Причиной возникновения вентильного эффекта является различная эмиссия электронов с поверхности, точнее из катодных пятен электродов, между которыми горит дуга.

В результате, содержание в токе гармонической составляющей с частотой 100 Гц определяется по формуле:

где /2- гармоническая составляющая тока электрода с частотой 100 Гц, А; ипсх, и№ д - постоянные, зависящие от характера реакций при химическом взаимодействии электродов с расплавом и с условиями горения дуги соответственно, В; 1Ш - ток шунта, А; 1д - ток дуги, А; кх, ^-коэффициентыпропорциональности.

Если дуга шунтирована сопротивлением шихты и расплава, то относительное содержание в токе гармонической составляющей с частотой 100 Гц будет определяться выражением:

4] 2 -к, "" г 1 /Л

и* К)

±кижй±^1х1д

и„,

(6)

Выражение (6) вместе с уравнением (4) образует систему, решение которой при известных значениях /3 / /э и 1г / /э, определяемых с помощью анализатора гармонического состава тока, позволяет определить электросопротивление реакционной зоны Ко, распределение тока между дугой и шунтом 1д / /э и связанные с ними технологические параметры.

Так как влияние случайных факторов на процесс измерения электрических величин изучен недостаточно хорошо, то для обеспечения точности определения значения активного сопротивления расплава в работе предлагается использовать дублирование измеряемых электрических параметров. Поэтому с целью повышения достоверности предлагается проводить расчет по трем независимо измеряемым величинам: третьей и второй гармоникам тока (вариант 1, уравнения (4), (б)) и постоянной составляющей фазного напряжения (вариант 2, уравнения (7), (8)).

(7)

[V г _ 1 / 1- \ А"

UJ "з

' I Л

V

э У

(8)

Глубина шлаковой ванны также оказывает существенное влияние на режим электроплавки. Уровень поверхности расплав-

ленной ванны, согласно технологической инструкции, должен оставаться в заданном пределе (2400-2700 мм). В работе предлагается использовать величину постоянной составляющей фазного напряжения (т.е. нулевую гармонику) для определения общего уровня расплава. Сущность метода определения уровня заключается в использовании полупроводникового эффекта контакта электрода с расплавом. Этот эффект состоит в том, что при работе РТП на переменном токе в один полупериод углерод части электрода, находящийся в расплаве, реагирует с ионами расплава более интенсивно, чем в соседних полупериодах.

В результате в фазном напряжении появляется постоянная составляющая, значение которой, регистрируемое специальным прибором, будет определяться выражением:

(9)

*3

где /э и 1Ш - соответственно, ток электрода и ток шунта, т.е. ток идущий через прямой контакт электрода с расплавом, А; Е- величина, определяемая изменением изобарно-изотермического потенциала ( Ь.2 ) той реакции, в которой участвует углерод электрода, В.

Отношение 1Ш / 1Э зависит от глубины ванны Я, от величины погружения электрода в расплав, т.е. тока электрода /э, и от величины фазного напряжения (С/ф). С увеличением глубины ванны это отношение будет расти вследствие большего заглубление электрода в расплав и тем самым уменьшения степени развития дуги.

Прямыми замерами глубины ванны на печи РТП-3 для плавки медно-никелевого сульфидного сырья, функционирующей на комбинате «Печенганикель» ОАО «Кольская ГМК», были получены зависимости величины 17п с от тока электрода при разной глубине ванны Д причем Д<Н2<Н3 (рис. 1). Как следует из рис. 1, величина и„ с зависит от тока электрода /э, однако угол наклона этих зависимостей обусловлен только глубиной ванны Н. В рабочих пределах изменения тока эти зависимости носят линейный характер.

-1-1— О ю -1- 20 ...-------,--------- 30 I, кА

-27 ОО --♦-—2500 — -2400

Рис. 1. Зависимость постоянной составляющей фазного напряжения оттока электрода при разной глубине Я (мм) расплава на печи РТП-3

Глубина ванны и количество расплава в ней могут быть определены по величине наклона зависимости IIп с от тока, т.е. в соответствии с зависимостью:

и , <Я

лГ' <10>

^ п. с

где си!<Шпе - отношение изменения тока (с!1) при изменении постоянной составляющей на величину й1]пс (производная тока по значению постоянной составляющей); к - коэффициент пропорциональности.

Преимущества этого способа определения глубины ванны состоят как в возможности непрерывного и точного контроля, так и в безопасности его осуществления.

Таким образом, применение комплексных электрических характеристик представляется обоснованным и более точным, чем используемые в данный момент субъективные методы определения параметров состояния. Гармонический анализ тока и напряжения электродов позволяет диагностировать отклонения в ходе технологического процесса уже на начальной стадии и своевременно изменять его параметры: ток - перемещением электродов, напряжение -переключением ступеней напряжения трансформатора, уровень расплава - загрузкой сырья и выпуском продуктов плавки.

2. С целью повышения качества управления процессом руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья следует использовать структуру системы управления, полученную путем введения дополнительных блоков стабилизации тока, активного сопротивления и уровня расплава, блоков управления перепуском электродов и переключения ступеней трансформатора.

Наилучшие показатели технологического процесса электроплавки могут быть достигнуты при соблюдении следующих требований: оптимальный электрический режим работы электропечи; поддержание в печи необходимой высоты шлакового и штейнового слоев; своевременная загрузка в печь шихты; своевременный выпуск расплавленных продуктов плавки. Задача системы управления сводится к поддержанию на оптимальном уровне критерия, который учитывает основные параметры, характеризующие процесс, а также к поддержанию в ходе управления процессом в реальном времени оптимального: электрического режима, длины рабочей части электродов, уровня шлака и штейна в ванне.

В качестве критерия управления процессом электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья предлагается использовать величину производительности печной установки при ограничении на величины сопротивления и уровня расплава.

Нт[а<Н<Нтт <2 => шах, (12)

где производительность печной установки, т/ч ;Н- уровень

расплава в ванне, м; Яшш, #шах - пределы допустимых значений уровня расплава, м; , Щт- текущее и эталонное значения активного сопротивления ванны соответственно, Ом; АЛ^ - отклонение активного сопротивления ванны от эталонного значения, Ом.

Увеличение производительности достигается соблюдением оптимального режима процесса, т.е. стабилизацией степени развития дуги, сопротивления и уровня расплава. Степень развития дуги целесообразно определять по величине третьей гармонической составляющей тока и корректировать изменением электрического ре-

жима. Поддержание сопротивления расплава осуществляется перемещением электродов, т.е. изменением тока. Поддержание уровня расплава достигается за счет баланса загрузки шихты и выпуска продуктов плавки.

Для управления технологическим процессом электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья предлагается использовать следующую структуру (рис. 2), состоящую из руднотермической печи, блока обработки измерений, подсистемы управления, блока расчета математической модели и блока формирования управляющих воздействий. В блоке расчета математической модели производится расчет состава продуктов. С помощью усовершенствованной математической модели на основе гармонического анализа также рассчитываются электрические параметры процесса (сопротивление расплава).

( Подсистема управления )

Перепуск злектродов

Переключение ступеней трансформатора

Перемещение нектродое

Выпуск шлака/штейна Загрузка шихты

РТП

(объект управления)

Ввод данных

Расчет Расчет Состав

* материального теплового 9> продуктов

баланса баланса плавки

С Расчет математической модели )

Расчет пекмрических параметров

С

Блок формирования управляющих воздействий

э

Стабилизация тока в электродах

Стабилизация ветчины сопротивления расплава

Управление перепускам электродов

Управление уровнем расплава

Управление переключением ступеней трансформатора_

Блок обработки измерений

Рис. 2. Структура системы управления.

Блок обработки измерений предназначен для анализа достоверности измеряемых параметров. Исходными данными являются значения контролируемого параметра, длительность интервала из-

15

мерений и величина шага измерения. На основе расчета среднеквад-ратического отклонения недостоверные параметры отбрасываются, а для остальных рассчитывается среднее значение на измеряемом интервале. В качестве измеряемых значений могут быть относительные содержания в токе второй и третьей гармоник, постоянная составляющая напряжения, уровень расплава в ванне печи.

В блоке формирования управляющих воздействий производится стабилизация электротехнологических параметров в реальном времени. Стабилизация тока достигается путем перемещения элек-трододержателей вверх-вниз для минимизации отклонения текущего значения тока от номинального. Если при управлении процессом достигаются предельные значения перемещения электродов, то осуществляют переход на соответствующую (пониженную или повышенную) ступень печного трансформатора, а электроды устанавливают в положение, соответствующее необходимому значению тока для заданной мощности. При этом по принципу обратной связи осуществляют постоянный контроль над степенью развития электрической дуги по величине относительного содержания третьей гармонической составляющей тока электрода.

Постоянство сырья в течение определенного промежутка времени, и большая инерционность печи позволяют рассматривать процесс как стационарный. Сравнение фактических значений сопротивления и уровня расплава с оптимальными для данного процесса при конкретном составе шихты позволяет определить отклонения от нормы (о) указанных параметров, которые теоретически должны быть равны нулю при стацио-дооо 14000 19000 24000 29ош ¡,кА нарном режиме. Рис. 3. Зависимость сопротивления расплава В ходе численного мо-

от тока электрода. делирования была выявлена

зависимость актив ного с опро-тивления расплава от тока электрода (рис.3).

Таким образом, устранение отклонения сопротивления ванны от заданного для достижения оптимального режима плавки осуществляется изменением тока путем перемещения электродов, а при достижении крайних положений электрододержателя изменением напряжения посредством переключения ступеней трансформатора.

Исследование характера изменения постоянной составляющей напряжения на промышленном объекте позволили предложить способ определения моментов начала и окончания перепуска электродов на основе связи между степенью развития дуги и значением нулевой гармоники. Зная среднее значение постоянной составляющей фазного напряжения на измеряемом интервале при минимальных и максимальных длинах рабочих концов электродов, можно давать по достижении этих значений команду на перепуск электродов. Расчет величины перепуска осуществляется по следующей формуле:

№/эл=и™х-и'™. (13)

п.с п.с п.с • V1-'/

где Аи™с - изменение постоянной составляющей между соседними перепусками электродов, В, [/™са* и £/™п - значения постоянной составляющей, при которых начинают и заканчивают перепуск электродов, соответственно, В.

Стабилизация уровня расплава в ванне достигается балансом масс загружаемой шихты и выпускаемых из печи продуктов плавки.

Измерение уровня ванны осуществляется на основе метода, рассмотренного в первом положении. На рис. 4. представлено сравнение результатов измерения традиционным способом (с помощью ломиков) и с использованием гармонического анализа напряжения.

2820

2600

2580

^2560 I"

2540 2520 2500

................я ..................... V /

А А 2

О 5 10 15 20 25

Время, ч

Рис. 4. Результат измерения уровня ванны печи.

1 - непрерывное измерение на основе постоянной составляющей, 2 - периодическое измерение традиционным способом

( Начало )

{ / База данных

/ Исходные —Н (параметры.

данные / ^ критерий,

Рис.5

.......:::

(_ Конец )

'. Блок-схема алгоритма работы системы управления процессом электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

На рис. 5 представлена блок-схема алгоритма управления процессом плавки медно-никелевого сульфидного сырья в руднотерми-ческой печи, включающего в себя алгоритмы расчета загрузки, стабилизации тока, обработки измеренных значений, стабилизации сопротивления и уровня ванны, управления переключением ступеней трансформатора.

Алгоритмы разработанной системы управления программно реализованы на ЭВМ и могут быть использованы при проектировании системы управления РТП для получения штейна или аналогичных производств. В результате численного моделирования алгоритмов управления получены различные варианты управляющих воздействий при разных отклонениях значений параметров процесса от заданных.

Анализ работы системы управления позволяет сделать вывод о том, что стабилизация электротехнологического режима на основе выбранного критерия обеспечивает повышение качества функционирования руднотермической печи. Относительная ошибка измерения контролируемых параметров не превышает 6 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение актуальной для металлургии задачи управления процессом плавки медно-никелевого сульфидного сырья в руднотермической печи.

Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Разработана и реализована в программном продукте математическая модель процесса электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья на базе уравнений материально-энергетических балансов, а также электрических характеристик, которая позволяет осуществлять расчет состава продуктов плавки, удельный расход электроэнергии, а также активное сопротивление расплава.

2. Обосновано изменение величины постоянной составляющей напряжения, зависящей от положения рабочего конца электрода относительно уровня ванны, что влияет на развитие дугового режима, на основании чего предложен метод определения начала и окончания перепуска электродов. Это дает возможность управлять процес-

сом перепуска с большей точностью, чем существующие методы.

3. Разработан метод непрерывного контроля уровня расплава с использованием нулевой гармоники фазного напряжения, позволяющий вести процесс при глубине шлаковой ванны, соответствующей технологической инструкции.

4. Разработан способ управления работой руднотермической печи, основанный на непрерывном контроле постоянной составляющей фазного напряжения, который включает в себя прогнозирование обрушений шихты и принятие соответствующих мер по их устранению (заявка на изобретение «Способ управления работой руднотермической печи» №2009120954 от 02.06.2009 г.).

5. Численное моделирование алгоритмов управления показало, что разработанная система управления на основе модифицированной математической модели обеспечивает заданное распределение энергии в ванне печи, позволяет поддерживать заданное активное сопротивление и уровень расплава. Относительная ошибка измерения контролируемых параметров не превосходит 6 %.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Педро A.A. Влияние гармонической составляющей с частотой 100 Гц в токе электрода на работу руднотермической печи / A.A. Педро, И.Н. Белоглазов, В.В. Васильев // «Металлург». М.: Ме-таллургиздат, 2009. №5. - С. 63-66.

2. Педро A.A. Характер постоянной составляющей фазного напряжения руднотермических печей для получения фосфора и карбида кальция / A.A. Педро, В.В. Васильев // Записки Горного института. Том 177. - СПб, 2008. - С. 156-160.

3. Васильев В.В. Автоматизированная система управления руднотермической печью на основе гармонического анализа тока и напряжения электродов // Компьютерное моделирование при оптимизации технологических процессов электротермических производств: Сб. тр. научно-техн. совещ. «Электротермия-2010». - СПб, 2010. -С. 69-72.

4. Педро A.A. Управление электродными печами на основе характеристик электрической дуги / A.A. Педро, М.П. Арлиевский, И.Н. Белоглазов, Д.А. Павлюк, В.В. Васильев / под ред. И.Н. Белоглазова // СПб.: Роза мира, 2009. - 97 с.

РИЦ СПГГИ. 20.07.2010. 3.455 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Введение.

Глава I. Современное состояние и перспективы развития переработки сульфидного медно-никелевого сырья в руднотермических электропечах.

1.1. Общая характеристика технологического процесса электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

1.2. Существующие принципы построения автоматических систем управления руднотермическими печами.

1.3. Выводы по главе 1.

Глава II. Связь гармонического состава напряжения и тока электродов с технологическими параметрами работы печи.

2.1. Гармонический анализ напряжения и тока электродов.

2.1.1. Связь характеристик электрической дуги и гармонического состава тока и напряжения.

2.1.2. Связь сопротивления расплава и гармонического состава тока.

2.2. Определение природы постоянной составляющей фазного напряжения в руднотермической печи.

2.3. Управление процессом плавки сульфидного медно-никелевого сырья в электропечи на основе гармонического анализа тока, проходящего через электроды.

2.3.1. Влияние положения электродов на показатели работы печи.

2.3.2. Непрерывный контроль уровня расплава в ванне руднотермической печи.

2.3.3. Использование постоянной составляющей фазного напряжения для определения моментов перепуска электродов.

2.3.4. Использование нечетной гармонической составляющей тока для управления.

2.4. Выводы по главе П.

Глава III. Математическая модель процесса электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

3.1. Описание руднотермической печи для переработки сульфидного медно-никелевого сырья как объекта управления.

3.2. Материальный баланс электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

3.3. Энергетический баланс электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

3.4. Расчет активного сопротивления расплава.

3.5. Алгоритм расчета математической модели.

3.6. Оценка адекватности математической модели.

3.7. Выводы по главе Ш.

Глава IV. Система управления процессом электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

4.1. Постановка задач для системы управления.

4.2. Выбор критерия управления.

4.3. Разработка системы управления процессом электроплавки.

4.3.1. Структура системы управления.

4.3.2. Алгоритм стабилизации тока.

4.3.3. Алгоритм стабилизации активного сопротивления.

4.3.4. Алгоритм управления перепуском электродов.

4.3.5. Алгоритм обработки измеряемых значений.

4.4. Численное моделирование работы системы управления процессом электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья.

4.5. Выводы по главе IV.

Электроплавка - один из важнейших технологических процессов в металлургии черных и цветных металлов. В черной металлургии электроплавка применяется в основном для производства качественных сталей и ферросплавов, в цветной - для производства сплавов и рафинирования металлов, для переработки рудного сырья и шлаков в металлургии никеля, меди, свинца, цинка, олова [1].

Электропечи обладают рядом преимуществ - в них молено перерабатывать сырье практически любого составаи дисперсности, и рядом недостатков -сложностью автоматизации и утилизации бедных газов, со держащих сернистый ангидрид.

При производстве цветных металлов из сульфидного медно-никелевого сырья используются, в основном, пирометаллургическиетехнологии. Головные же переделы металлургической переработки сырья во всех действующих технологиях представлены:

• плавкой сырья на штейн;

• конвертированием штейна до файнштейна;

• обеднением шлаков в специальных обеднительных печах или путем заливки их в головные агрегаты, преимущественно, в рудно-термические печи.

Актуальность работы. Производство меди и никеля имеет большое значение для экономики России [2]. Наибольшее распространение при производстве меди и никеля получили пирометаллургические методы, в том числе с использованием автогенных процессов. Однако сегодня все еще сохраняет свое значение традиционная технология получения штейна путем электроплавки сырья в руднотермических печах (РТП).

Существующая технология электр о плавки в РТП характеризуются невысокими технико-экономическими показателями, неблагоприятной экологической обстановкой, трудностями в обслуживании печей. Все эти факторы требуют модернизации технологий и систем управления процесса переработки сульфидного медно-никелевого сырья до уровня, соответствующего современным требованиям, т.к. разработка и внедрение более прогрессивных автогенных методов производства потребует значительно больше ресурсов [3, 4].

Поэтому сегодня серьезное внимание уделяется улучшению показателей работы печных агрегатов путем внедрения АСУ процессом. Значительный вклад в развитие и совершенствование электроплавки в РТП и алгоритмов управления процессом внесли такие ученые как: C.JI. Степанянц, Г.М. Глинков, В.В. Година, A.A. Гальнбек, A.A. Фомичев, A.A. Педро, В.И. Ершов и др.

В условиях неопределенности и неполноты информации, которыми характеризуется электроплавка в РТП, практически невозможно использовать традиционные схемы управления, которые с успехом применяются там, где объект описан полностью. Поэтому в рамках такой системы целесообразно разрабатывать методы, которые указывают алгоритм, т.е. последовательность действий и операций, результат выполнения которых приводит к конкретному решению.

На сегодняшний день не существует эффективной системы управления процессом рудной плавки сульфидного медно-никелевого сырья, поэтому предлагаемая в диссертационной работе тема является актуальной.

Исследования выполнялись в соответствии с госбюджетной тематикой НИР СПГГИ (ТУ) по теме 6.30.020 «Разработка систем управления сложными техническими объектами с использованием математических моделей в контуре управления» (I кв. 2008 - IV кв. 2010 гг.).

Цель работы. Повышение качества управления руднотермической электроплавкой медно-никелевого сульфидного сырья, обеспечивающей заданное качество продукции при снижении материальных и энергетических затрат.

Задачи исследований:

- анализ процесса получения штейна в руднотермической печи как объекта управления;

- анализ существующих принципов построения автоматических систем управления руднотермическими печами;

- определение связи гармонического состава напряжения и тока электродов с технологическими параметрами работы печи;

- разработкаматематической модели процессаэлектроплавки сульфидного медно-никелевого сырья;

- разработка системы управления руднотермической печью для переработки сульфидного медно-никелевого сырья;

- оценка эффективности предложенной системы и выработка рекомендаций по ее применению.

Методика проведения работы. В работе были использованы экспериментальные и теоретические методы исследований, в том числе промышленные измерения электротехнических величин в условиях действующего производства плавильного цеха комбината «Печенганикель» Открытого Акционерного Общества «Кольская горно-металлургическая компания». Обработка результатов исследований проводилась с использованием следующих программных продуктов: Excel, Mathcad, Matlab и собственных программных разработок.

Научная новизна работы:

- установлено, что при переработке сульфидного медно-никелевого сырья в РТП степень развития дуги зависит от третьей гармонической составляющей тока электродов, относительное содержание которой пропорционально отношению мощности, выделяемой в дуге ко всей мощности, потребляемой печной установкой. Зависимость позволяет поддерживать заданное развитие дуги, что дает основания для снижения удельных затрат электроэнергии;

- установлено, что уровень расплава в ванне печи влияет на величину постоянной составляющей фазного напряжения, зависящей от заглубления электрода в шлак, что вызвано полупроводниковым эффектом контакта электрода с расплавом. Это позволяет непрерывно измерять уровень общей ванны, что в конечном итоге сможет повысить производительность печи;

-обоснована структура системы управления процессом плавки сульфидного медно-никелевого сырьявРТП, полученная путем введения дополнительных блоков стабилизации активного сопротивления и уровня расплава, управления перепуском электродов и переключения ступеней трансформатора.

Основные защищаемые положения:

1. Для процесса руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья целесообразно применять метод определения текущих значений неизмеряемых электротехнологических параметров (степень развития дуги, активное сопротивление и уровень расплава) по гармоническому составу тока и напряжения, что обеспечивает возможность диагностирования отклонений в ходе технологического процесса на начальной стадии.

2. С целью повышения качества управления процессом руднотермической плавки сульфидного медно-никелевого сырья следует использовать структуру системы управления, полученную путем введения дополнительных блоков стабилизации тока, активного сопротивления и уровня расплава, блоков управления перепуском электродов и переключения ступеней трансформатора.

Практическая значимость работы:

- разработан метод непрерывного контроля уровня расплава в ванне печи, позволяющий вести процесс при глубине ванны, соответствующей режимной карте (заявка на изобретение «Способ непрерывного контроля уровня расплава в ванне руднотермической печи, работающей в режиме сопротивления» №2009125421 от 02.07.2009 г.);

- математически описан процесс электроплавки сульфидного медно-никелевого сырья с использованием гармонического анализа тока и напряжения, что позволяет исследовать влияние электротехнологических параметров на показатели эффективности процесса.

Достоверность научных результатов. Достоверность основных выводов обоснована совпадением результатов моделирования с производственными данными и использованием стандартных методик оценки качества моделирования. Эффективность предложенных мероприятий подтверждена в ходе опытно-промышленных измерений на комбинате «Печенганикель» ОАО «Кольская ГМК» и по итогам внедрения.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлялись на международной конференции в ВК «Ленэкспо» «Автоматизация и моделирование технологических процессов в металлургии и машиностроении» (Санкт-Петербург, 2007); на конференции молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПб, 2007-2010); на семинаре «Инновационные технологии, моделирование и автоматизация в металлургии» (ВК «РЕСТЭК», Санкт-Петербург, 2009); на Ш, IV, V международной конференциях «Инновационные технологии автоматизации и диспетчеризации в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности» (Санкт-Петербург, 2008-2010); на научно-техническом совещании «Электротермия-2010» (Санкт-Петербург, 2010); семинарах кафедры автоматизации технологических процессов и производств СПГГИ (ТУ).

Основные положения работы опубликованы в 4 научных работах (1 - в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки России). Подано три заявки на патент.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложения. Содержит 139 страниц машинописного текста, 28 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 109 наименований.

4.5. Выводы по главе IV.

В процессе эксплуатации руднотермических печей могут одновременно изменяться многие характеристики, основными из которых являются состав сырья, соотношение между компонентами в шихте, электрический режим. Эти изменения могут быть случайными или направленными.

Изменения случайного характера, связанные с неоднородностью применяемого сырья и надежностью работы оборудования, влияют на все параметры печи. В результате нарушается заданный режим ее работы. В связи с этим изменяется сопротивление расплава в ванне, температура расплава и шихты, т.е. нарушаются регламентные параметры работы печной установки. Перечисленные факторы влияют на снижение качества работы печи в целом.

Задача разработанной системы управления процессом - поддержание заданного режима работы РТП. Управляющие воздействия вырабатываются на основе анализа гармонического состава тока и напряжения. В случае установления рассогласования текущих и заданных параметров работы печной установки при их сравнении система делает вывод об отклонении режима раб оты печи от заданного. Это положение лежит в основе алгоритмов управления. Если отклонения R0 или Unc от эталонных значений превысили установленную погрешность, то система управления вырабатывает необходимые управляющие воздействия.

Проведенный анализ качества работы системы управления позволяет сделать вывод о том, что предложенные критерии обеспечивают повышение производительности печной установки.

Заключение

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение актуальной для металлургии задачи управления процессом плавки медно-никелевого сульфидного сырья в руднотер-мической печи.

Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Разработана и реализована в программном продукте математическая модель процесса электроплавки медно-никелевого сульфидного сырья на базе уравнений материально-энергетических балансов, а также электрических характеристик, которая позволяет осуществлять расчет составапродуктов плавки, удельный расход электроэнергии, а также активное сопротивление расплава.

2. Обосновано изменение величины постоянной составляющей напряжения, зависящей от положения рабочего конца электрода относительно уровня ванны, что влияет на развитие дугового режима, на основании чего предложен метод определения начала и окончания перепуска электродов. Это дает возможность управлять процессом перепуска с большей точностью, чем существующие методы.

3. Разработан метод непрерывного контроля уровня расплава с использованием нулевой гармоники фазного напряжения, позволяющий вести процесс при глубине шлаковой ванны, соответствующей технологической инструкции.

4.Разработаны общий алгоритм и структура системы управления материальными потоками и электрическим режимом работы РТП, обеспечивающая повышение эффективности и качества ведения процесса

5. Разработан способ управления работой руднотермической печи, основанный на непрерывном контроле постоянной составляющей фазного напряжения, который включает в себя прогнозирование обрушений шихты и принятие соответствующих мер по их устранению.

6. Численное моделирование алгоритмов управления показало, что разработанная система управления на основе модифицированной математической модели обеспечивает заданное распределение энергии в ванне печи, позволяет поддерживать заданное активное сопротивление и уровень расплава. Относительная ошибка измерения контролируемых параметров не превосходит 6 %.

131

1. Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта. Теория и практика / Под ред. А.Г. Рябко. М.: Руда и металлы, 2000.

2. Мониторинг рынка цветных металлов // Цветные металлы. 2005. № 4.

3. Данилова АС., Смолин М.А., Тельнов АС., Паршуков АБ. и др. Охрана воздушного бассейна на предприятиях ОАО «ГМК "Норильский никель"» // Цветные металлы. 2005. № 1.

4. Карасев Ю.А, Гончаров A.B., Цемехман Л.Ш., Носань Л.М. Перспективы улучшения экологической обстановки комбината "Печенганикель" и "Североникель" // Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта: Сб. трудов. М., 2000.

5. УткинН.И. Металлургия цветных металлов. М.: Металлургия, 1985.-440с.

6. Серебряный Я. JI. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов: Учебник. М.: Металлургия, 1974. - 248 с.

7. Основы производства и обработки металлов: Учебное пособие / АК.Орлов, Г.В.Коновалов. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2006. 115 с.

8. Васильков Ю.В., ВасильковаН.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании. М. : Финансы и статистика, 1999 г. 256 е.

9. Исаченко В.П., Осипова В.А, Сукомел АС. Теплопередача. Изд. 4. М.: Энергоиздат, 1981. -496 с.

10. Лищинский B.C., Попов В.П., Остапенко A.B. Основные направления подготовки к производству концентрата для металлизированных брикетов. //Горный журнал. 1997. №5.

11. Теплотехника/А П. Баскаков, Б.В. Берг, O.K. Витти др.; Под ред. АП. Баскакова. М.: Энергоиздат, 1991.

12. Танхельсон Б.М. Исследование распределения мощности в проводящих ваннах применительно к электрическим печам для плавки электрокорундовых материалов: Дис. . канд. техн. наук/ ЛТИ им. Ленсовета.- Л., 1969,- 223 с.

13. Серебряный Я.Л., Толстиков М.П., Чумаков Ю.А. Технологическая инструкция по переработке никельсодержащего сырья в руднотермических электропечах, п. Никель, 1999. 176 с.

14. Воскобойников В.Г. Общая металлургия / В.Г.Воскобойников, В.АКудрин, АМ.Якушев. М.: Металлургия, 2000. 768 с.

15. Сульфидные медно-никелевых руды Норильских месторождений/ Под ред. Т.Н. Шадлуна. М.: Наука, 1981. - 234 с. .

16. Казанцев Е.Я. Промышленные печи. М.: Металлургия, 1975. - 366 с.

17. Е.В.Челищев, Е.П.Арсентьев, В.В.Яковлев и др. Металлургия черных и цветных металлов. М.: Металлургия, 1993. 446 с.

18. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М. : Радио и связь, 1988 г.-128 с.

19. Блатов И.А, Чумаков Ю.А. Математическая модель технологии плавильного цеха. Проблемы комплексного использования руд: тезисы докладов 2-го Международного симпозиума (20-24 мая 1996). СПб : б.н., 1996 г.

20. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника.-М. : Высшая школа, 1980 г.

21. Максименко М.С. Основы электротермии. М.: Химтеоретиздат, 1937.

22. Вапник М. А, Семенов Э.Э. Автоматическое управление руднотермическими печами: Обзорн. инф. М. : НИИТЭХИМ, 1977 г. -26с.

23. Педро А. А Интенсификация электротермических процессов технологии неорганических веществ: Дис. д-ра техн. наук/. СПб : СПбГТИ, 1998 г. -296 с.

24. Полубелова A.C., Крылов В.Н., Карлин В.В., Ефимова И.С. Производство абразивных материалов. Л. : Машиностроение, 1968. стр. 180.

25. Степанянц С. Л. Автоматизация технологических процессов ферросплавного производства.- М.: Металлургия, 1982,- 111 с.

26. Васильев В.И., Коноваленко В.В., Горелов Ю.И. Имитационное управление неопределенными объектами.- Киев: Наукова думка, 1989,- 216 с.

27. Имитационное управление сталеплавильными процессами с использованием теории распознавания образов/В.И. Васильев, П.Н. Коваль, В.В. Коноваленко //Автоматика 1982,- №1.- С. 60-69 - №2,- С. 58-65.

28. Савкин A.B. Текущий контроль распределения мощности в ванне руднотермическойпечи: Автореф. дис. . канд.техн. наук/ТГУ.-Тула, 1995.-20с.

29. Попов A.A. Методы определения параметров электропечей с погруженной дугой// Электротехника.- 1996.- №3.- С. 52-53.

30. Моттль В.Б., Лукашенков A.B., Фомичев АА Идентификация параметров нелинейной схемы замещения однофазной электрической цепи переменного тока//Электронное моделирование. Киев, 1988. С. 88-93.

31. Фомичев А А Модели косвенного контроля технологического состояния руднотермических печей. Тула., ТулГУ. 1996. - 249 с.

32. Фомичев A.A., Лукашенков AB. Идентификация нелинейных схемных моделей процессов рудной электротермии. Тула., ТулГУ. 1996. 122 с.

33. Русаков М.Р., Мосиондз К.И., Жуковский Ю.С. Основные направления совершенствования руднотермической электроплавки медно-никелевого сырья // Цветные металлы. 1998. №2.

34. Микулинский А.С. Оценка состояния руднотермического процесса по косвенным показателям// Сталь.- 1982.-№9,-С. 49-51.

35. Колпачков И.Т. Промышленная энергетика, 1979, №1, с. 45-46.

36. Галкин М.Ф., Кроль Ю.С. Кибернетические методы анализа электроплавки стали.- М.: Металлургия, 1971.- 217 с.

37. Ас. 1488749 СССР. Способ ведения плавки/В.Д. Смоляренко (СССР).-БИ №5, 1969.

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

39. Князев B.C. Исследование и совершенствование электроплавки стали на основе анализа тока дуги: Дис. . канд. техн. наук/ЛПИ им. Калинина,-Л., 1980.296 с.

40. Тельный С.И., Жердев И.Т. Осциллограммы тока и напряжения дуговых электрических печей// Теория и практика металлургии.- 1936.-№2.-С.68-72.

41. Розенберг В.Л. Тенденции развития мощных рудовосстановительных печей// Электротермия.- 1978, вып. 1.- С. 15-16.

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

43. Дрессен В.В., Файницкий М.З. Основные принципы управления руднотермическими печами// Проблемы рудной электротермии: сб. докл. науч.-техн. совещ. «Электротермия-96»,- СПб.: СПбТИ, 1996.- С. 216-221.

44. Розенберг В.JI. Состояние и перспективы развития современных рудовосстановительных печей в черной металлургии/ Электротехника.- 1989.-№2.- С. 43-46.

45. Курбатов С.М. Математическое моделирование и оптимизация сложных технологических структур и объектов. М.: Машиностроение, 1997.- 80 с.

46. В.В. Годына, B.JI. Свищенко, С.Л. Степанянц и др. Применение индустриальных компьютеров для автоматизации ферросплавных печей выплавляющих ферросилиций. Сб. тр. Научно-технического совещания «Электротермия-96». СПбТИ-СПб, 1996. С. 246-256.

47. Грачев АН., Глухов H.H. Способ текущего контроля симметричности трехфазной нагрузки в дуговых или руднотермических электропечах // Компьютерные методы в управлении электротехнологическими режимами руднотермических печей. 1998. С. 255-261.

48. Педро А А Управление электродными печами на основе характеристик электрической дуги / A.A. Педро, М.П. Арлиевский, И.Н. Белоглазов, Д.А Павлюк, В.В. Васильев / под ред. И.Н. Белоглазова// СПб.: Роза мира, 2009. 97 с.

49. Гусаров A.B., Короткин С.В., Педро АА. и др. Разработка прибора для анализа гармонического состава тока руднотермической печи// Труды ЛенНИИГипрохима,-Л., 1981.-С. 98-102.

50. Педро АА Влияние гармонической составляющей с часто-той 100 Гц в токе электрода на работу руднотермической печи / A.A. Педро, И.Н. Белоглазов, В.В. Васильев // «Металлург». М.: Металлургиздат, 2009. №5. С. 63-66.

51. Сисоян Г. А Электрическая дуга в электрической печи.- М.: Металлургия, 1974.-304с.

52. Сергеев П.В. Энергетические закономерности руднотермических электропечей, электролиза и электрической дуги,- Алма-Ата: Изд-во Каз ССР, 1963.-248с.

53. Педро АА О природе постоянной составляющей напряжения электрической дуги в печи дня получения нормального электрокорунда. Промышленная энергетика. №5, 1993, с.28-31.

54. Жилов Г.М., Лифсон М.И., Савицкий С.К. Автоматизация управления электротехнологическими режимами работы печей химической электротермии: Обзорн. инф,- М.: НИИТЭХИМ, 1985.- 37 с.

55. Педро A.A. Характер постоянной составляющей фазного напряжения руднотермических печей для получения фосфора и карбида кальция / А А Педро, В.В. Васильев // Записки Горного института. Том 177. СПб, 2008. - С. 156-160.

56. Педро A.A., Васильев В.В. и др. «О природе гармонической составляющей с частотой 100 Гц в токе электрода руднотермической печи».3аписки горного института.Том 177, СПб, 2008.

57. Педро A.A., Арлиевский М.П., Ершов В.А Роль химического взаимодействия электрода с расплавом в измерении гармонического состава тока в электродах печей химической электротермии// Электротехника.- 1997. №4.- С. 62-63.

58. Ефроймович Ю.Е. Автоматика дуговых металлургических печей,- М.: Металлургиздат, 1952,- 98 с.

59. Электрические промышленные печи/ Под ред. АД. Свенчанского.- М.: Энергоиздат, 1981.-296 с.

60. Кручинин А.М., Махмудов K.M., Миронов Ю.М. Автоматическое управление электротермическими установками. М.: Энергоиздат, 1990. 416 с.

61. Вапник М. А. О некоторых особенностях восстановительных реакций в процессах химической электротермии // Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы. 1969. Т. IX. №2. С. 286-290.

62. Вапник М.А., Семенов Э.Э. Системы автоматического управления электрическим режимом руднотермических печей: Обзор информ. М.: НИИТЭХИМ, 1977. С. 17-25.

63. Рудницкий Б.Б. Автоматизация процессов рудной электроплавки в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1973. 256 с.

64. Воробьев В.П., Нехабин В.П. Влияние заглубления электродов в шихту печей для выплавки кремниевых сплавов // Электротермия. 1970. №93. С. 15-16.

65. Попов АН., Рязанцев Л.А., Розенберг В.Л. Новая концепция создания комплектных рудновосстановительных электропечей для металлургии и химической промышленности//Электротехника. 1991. №11. С. 11-15.

66. Педро А А Характер изменения относительного содержания в токе электрода для получения фосфора гармонической составляющей с частотой 150 Гц // Компьютерные методы в управлении электротехнологическими режимами руднотермических печей. 1998. С. 69-74.

67. Савкин АВ. Контроль электротехнологических параметров ванны РТП в темпе реального времени// Компьютерные методы в управлении электротехнологическими режимами руднотермических печей: Сб. науч. тр./ СПбГТИ(ТУ).- СПб., 1998.- С. 250-254. .

68. Электротермические процессы химической технологии: учебное пособие для вузов под редакцией В. АЕршова Л: Химия, 1984.-464с.

69. СавицкийС.К., Бельчиков Ю.Ш., Тасбулатов Т., Аусханов С. Некоторые результаты анализа функционирования автоматизированного управления перепуском электродов: Сб. науч. тр./ ЛенНИИГипрохим.- Л., 1985.- С. 66-73.

70. Липатов Л.Н. Типовые процессы химической технологии как объекты управления. М.:Химия, 1973. - 230 с.

71. ДанцисЯ.Б. Методы электротехнических расчетов мощных элетропечей. Л. : Энергоиздат, 1982 г. 232 с.

72. Ершов В.А. Влияние физико-химических параметров на режим работы руднотермических печей//Журн. Всесоюзн. хим. общества им. Д.И. Менделеева. Л., 1979 г. Т. 24, Вып. 6. С. 579-585.

73. Волжин АС. Математическое описание и анализ структуры сложных комплексов управления/ Изв. РАН: Теория и системы управления.- М., 1998.-№1.- С. 22-27.

74. Микульский АС. Оценка состояния руднотермического процесса коксования по косвенным показателям.//Стиль. 1982. №9. С. 49-51.

75. Вавилов A.A., Имаев Д.Х., Родионов В.Д. Машинные методы расчета систем автоматического управления. Л. : ЛЭТИ, 1978 г. 232 с.

76. РайбманН.С., Чадаев В.М. Построение моделей процессов производств. М. : Энергия, 1985 г. 376 с.

77. Геймер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. М. : Наука, 1981 г. 121 с.

78. Блатов И.А., Мироевский Г.П. Зудин Ю.Г. О концепции развития Кольской горно-металлургической компании // Цветные металлы. 2001. №2.

79. Автоматическое управление металлургическими процессами / AM. Беленький, В.Ф. Бердышев, О.М. Блинов.- М.: Металлургия, 1989. 384 с.

80. Блатов И. А Обогащение медно-никелевых руд. М.: Руда и металлы, 1998.-219 с.

81. Ивановская Е.В. Рациональная система шихгоподготовки к пирометаллургическому переделу при комплексной переработке сульфидного медно-никелевого сырья : Дис. . канд. техн. наук : 05.16.02 СПб., 2005 -312 с.

82. Блатов И.А, Цемехман Л.Ш., Алямский В.И. и др. Состояние и перспективы развития АО «Комбинат Печенганикель» // Цветные металлы. 1996. - N 5.-С.65-68.

83. Петрович И.Ю. Совершенствование технологии производства файнштейна и оптимизация переработки металлосодержащих полупродуктов на переделах рудно-термической электроплавки и конвертирования : дисс . канд.техн.наук : 05.16.02 / СПБ:СП6ГПУ. 2008. 232 с.

84. Теория статистики: Учебник / Г.Л. Громыко, АН. Воробьев, С.Е. Казаринова и др.; Под ред. Громыко Г.Л. М., Инфра-М, 2000. - 414 с.

85. Диомидовский Д. А Металлургические печи цветной металлургии: учеб. пособие для вузов / Д.А. Диомидовский. 2-е изд., доп. и перераб. - М. : Металлургия, 1970. - 702 с.

86. Расчет тепловых балансов руднотермических печей: Методические указания/ В. А Ершов, Э.Я. Соловейчик, В.В. Работнов, А.С. Полубелова; ЛТИ им. Ленсовета. Л., 1980.-44 с.

87. Береговский В.И. Металлургия меди и никеля / В.И. Береговский, Б.Б. Кистяковский. М. Металлургия, 1971. -456 с.

88. Диомидовский Д.А Контроль и автоматизация процессов в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1967, ч. 2. - 404 с.

89. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984. - 208 с.

90. Кудрявцев Е. М. Mathcad 2000 Pro. Символьное и численное решение разнообразных задач. М.: ДМК Пресс, 2001. - 576 с.

91. Бесекерский В.А Теория систем автоматического управления/ В.АБесекерский, Е.П. Попов// Изд. 4-е перераб. и доп. Спб, Изд-во «Профессия», 2003. - 752 с.

92. Сотников В.В., Блинов Е.В., Педро АА., Боярун В.З. Автоматизированное проектирование и управление руднотермической печью при производстве фосфора / Под обш. ред. В.В. Сотникова,- СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 2001-217 с.

93. Ковалев В.П. Математическое моделирование руднотермических процессов в электропечах для целей управления: Автореф. канд. дис. М., 1982.20с.

94. Матялис А.П. Математическое моделирование и оптимизация производственныхи технологических процессов.-Томск: Изд-во ТПУ, 1999.-94 с.

95. Bascur О. A., Kennedy J. P. Improving metallurgical performance in pyrometallurgical processes // JOM. 2004 - № 12, p. 33 - 36.

96. Основы теории оптимального управления/ Под ред. В.Ф. Кротова,- М.: Высшая школа, 1990.- 430 с.

97. Власов К.П. Теория автоматического управления. Учебное пособие. -X.: Издательство «Гуманитарный центр», 2006,- 342 с.

98. Пушкин Ю.А К вопросу автономного управления электродами руднотермической печи: Исследования в области химической элеткротермии // Труды ЛенНИИГипрохима. 1971. Вып. 4. с. 168-178. .

99. Методы исследований и организация экспериментов / под ред. проф. К.П. Власова X.: Издательство «Гуманитарный центр», 2002. - 256 с.

100. Информационные системы в металлургии: Конспект лекций (отдельные главы из учебника для вузов)/ Н. АСпирин, В.В.Лавров. Екатерин-бург: Уральский государственный технический университет УПИ, 2004. - 495с.

101. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск: МП «РАСКО» - 1991 - 272 с.141