Тепловий контроль технічного стану індукційних установок для виробництва мідної катанки

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2019 р. У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багато-шарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних. Розроблено нове технічне рішення з удосконалення багатошарової термоізоляції індукційних установок з метою зменшення їхніх енерговитрат і збільшення ресурсу. Воно полягає у застосуванні замість третього термоізоляційного шару з легковагої цегли трьох шарів: монолітного вогнетривкого бетону, легковагої цегли та вогнетривкого паперу, зі збереженням загальної товщини ізоляції. Впровадження результатів дисертації в індукційній установці UPCAST US20X-10 для виготовлення мідної катанки в ПАТ "ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ" дало позитивні результати у зниженні на 20°C температури на корпусі печі, скороченні на 5-15% питомої витрати електроенергії на 1 тонну катанки та поліпшенні її якості шляхом зменшення відсотку сторонніх домішок і забезпечення вмісту в ній міді 99,99%.