Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса, определение путей и методов решения научной проблемы 13
1.1 Современное электросталеплавильное производство России 13
1.1.1 Дуговые сталеплавильные печи постоянного и переменного тока 13
1.1.2 Микро- и мини-металлургическое производство 19
1.2 Актуальность автономного энергообеспечения электросталеплавильного производства 23
1.2.1 Совместный подвод тепловой и электрической энергии в дуговую печь 23
1.2.2 Возможность автономного энергообеспечения микро- и мини-заводов 26
1.3 Определение возможных путей решения научной проблемы 30
Выводы по главе 35
Глава 2 Разработка системы энергообеспечения электросталеплавильного производства 36
2.1 Основные возможные варианты энергетического источника 36
2.2 Анализ возможности использования гидравлической, атомной и нетрадиционной энергетики 38
2.3 Тепловые энергетические источники
2.3.1 Средние показатели удаленного паротурбинного источника энергии 42
2.3.2 Оценка возможности использования источников на базе газопоршневых и газотурбинных двигателей 44
2.4 Разработка эффективной системы энергообеспечения на базе теплового энергетического источника 47
Выводы по главе 57
Глава 3 Исследование теплообмена в слое между металлошихтой и выхлопными газами ГТУ 58
3.1 Выбор способа подогрева металлошихты выхлопными газами ГТУ 59
3.2 Анализ нагрева металлошихты электросталеплавильного производства выхлопными газами ГТУ 65
3.2.1 Постановка задачи теплообмена в слое металлошихты 65
3.2.2 Экспериментальное исследование характера изменения порозности металлошихты по высоте загрузочной корзины 70
3.2.3 Численное решение задачи теплообмена в слое металлошихты 77
Выводы по главе 83
Глава 4 Энергетическая оценка автономной системы энергообеспечения с предварительным подогревом металлошихты 85
4.1 Энергетическая оценка дожигания продуктов распада полимерных примесей в металлошихте 85
4.1.1 Экологические проблемы подогрева металлического лома 85
4.1.2 Горение примесей и продуктов распада в слое металлошихты 87
4.1.3 Дожигание газовой смеси в котле-утилизаторе 90
4.2 Распределение топливных и тепловых потоков в системе энергообеспечения 91
4.2 Влияние температуры окружающей среды на основные показатели системы энергообеспечения 97
4.4 Оценка энергоемкости производимой электростали при энергообеспечении от автономного парогазового источника 109
Выводы по главе 112
Глава 5 Техническая оценка работы системы энергообеспечения в переменном режиме 114
5.1 Технологический процесс выплавки электростали в дуговых печах 114
5.2 Оценка работы ГТУ в переменном режиме
5.2.1 Создаваемое противодавление на выхлопе газовой турбины 117
5.2.2 Изменение основных параметров ГТУ в переменном режиме 120
5.3 Энергетическая оценка выплавки стали при автономном энергообеспечении технологического процесса 123
5.3.1 Оценка работы котла-утилизатора в переменном режиме 123
5.3.2 Экономическая оценка автономной системы энергообеспечения 136
Выводы по главе 138
Основные выводы и результаты работы 139
Список сокращений 142
Список использованной литературы
- Микро- и мини-металлургическое производство
- Анализ возможности использования гидравлической, атомной и нетрадиционной энергетики
- Постановка задачи теплообмена в слое металлошихты
- Горение примесей и продуктов распада в слое металлошихты
Микро- и мини-металлургическое производство
Особая роль в энергосбережении и сохранении минеральных ресурсов принадлежит металлургии - базовой отрасли промышленности, которая практически во всех странах является одной из самых материало- и энергоемких отраслей производства. В черной металлургии используются практически все известные на Земле виды энергии. Одинаковую продукцию можно получить с использованием различных технологических схем и отличных по своей природе источников энергии.
В настоящее время значительная доля выплавляемой в мире стали (более 40%, в 1999 г. - 33% [1]) приходится на электросталеплавильное производство, базированное на дуговых сталеплавильных печах переменного и постоянного тока. Выплавка электростали, выплавляемой в дуговых печах, продолжает увеличиваться вместе с кислородно-конверторным производством стали, вытеснив мартеновское производство, которое было основным в производстве стали в начале XX века.
На предприятиях, выплавляющих сталь электродуговым способом, в том числе с неполным циклом производства структура топливно-энергетического баланса базируется в основном на применении электрической энергии, но используется также энергия природного топлива (преимущественно природного газа), используемого в газокислородных горелках для нагрева металлошихты [2].
В современных условиях одним из важнейших показателей производства стали в ДСП является энергетическая экономичность электросталеплавильных процессов [3-5]. Одновременно с ростом производительности электрометаллургии растут и как удельная электрическая мощность, затрачиваемая на выплавку, так и мощности печных трансформаторов в целом, что ведет к ухудшению электромагнитной совместимости ДСП с системами электроснабжения [6-9].
Электротехнический комплекс «Система электроснабжения - дуговая сталеплавильная печь» уже более 30 лет представляет большой научный интерес и создает почву для разработок математических моделей.
Дуговая сталеплавильная печь [7-9], как элемент электротехнологического комплекса, имеет основные элементы: электропечной трансформатор (возможна дополнительная установка реактора), короткую сеть, электроды. Дуговые сталеплавильные печи характеризуются циклическим режимом работы, включающем в себя стадии загрузки шихты, зажигания дуги и расплавления шихты, подогрева и технологической доводки металла (рафинирование), запуск металла, горячий ремонт футеровки. В процессе плавки в зависимости от реализуемой технологии осуществляются подвалки шихты, добавка извести, руды, производится продувка кислородом, проводятся замеры температуры металла и взятие пробы расплава. В течение плавки оптимальная тепловая работа печи обеспечивается путем изменения электрического режима в соответствии с тепловыми условиями [7, 9, 10].
Являясь крупными потребителями электрической энергии, ДСП оказывают существенное влияние на качество электрической энергии, создают в питающей системе электроснабжения практически все виды кондуктивных электромагнитных помех, вызывая искажения напряжения в виде несимметрии, несинусоидальности, отклонений и колебаний напряжения [7-11]. Исследования по оценке воздействий ДСП на питающую сеть, разработки методов и способов уменьшения их влияния на другие электроприемники нашли отражения в трудах отечественных и зарубежных ученых, в том числе: Вагина Г.Я., Жежеленко И.В., Кочкина В.П., Минеева Р.В., Минеева А.Р., Салтыкова В.М., Смелянского М.Я., Солдаткина А.А., Bruhim J, Lemmemmier J [8, 11-18] и многими другими.
Особенностями электротехнологических режимов ДСП являются: возможность выплавлять любые марки стали; возможность гибкого управления и автоматизации вводимой в ДСП мощности за счет большого количества ступеней (11...21) трансформации печного трансформатора. Исследованиям электротехнологических режимов ДСП посвящены работы отечественных ученых, таких как: Бортничук Н.И., Вагин Г.Я., Волохонский Л.А., Егоров А.В., Кузнецов Л.Н., Лоскутов А.Б., Макаров А.Н., Минеев Р.В., Михеев А.П., Окороков Н.В., Смелянский М.Я., Смоляренко В.Д. [11, 13, 15, 16, 19] и др.
Форма кривой тока ДСП в значительной степени зависит от режима горения дуги в различные периоды плавки. В начальный период расплавления и при подвале скрапа ток печи колеблется между режимами холостого хода и металлического короткого замыкания. Эти колебания нагрузки носят случайный характер. Форма кривых токов в этот период значительно отличается от синусоидальной. В кривой тока печи наблюдаются как высокочастотные (100, 150, 200, 250, 300 Гц и т.д.), так и субгармонические 0- 50 Гц колебания [20]. В настоящее время используется множество способов компенсации колебания напряжения, среди которых широкое применение для подавления фликера, вызываемого колебаниями напряжения, получили статические тиристорные компенсаторы, выполняемые по принципу косвенной компенсации [20].
Следует отметить, что промышленные предприятия обязаны поддерживать на границе балансовой принадлежности электросети значения показателей качества электроэнергии, обусловленные работой электроприемников [11], что осуществляется, как правило, модернизацией систем электроснабжения и изменением режима работы производства [7-9, 11-16, 21-23].
С целью устранения указанных недостатков ДСП с начала 90-х гг. значительное внимание уделяется созданию дуговых печей постоянного тока, вобравших в себя накопленный опыт эксплуатации и конструирования дуговых сталеплавильных печей переменного тока и мощных преобразователей постоянного тока, разработанных ранее для других областей техники. Аналогичные конструктивные исполнения важнейших элементов печей ДСП и ДППТ - кожуха и свода, механизмов наклона печи и перемещения электрода, одинаковая схема загрузки шихты и разлива металла, использование одних и тех же огнеупорных материалов позволяют хорошо вписывать ДППТ в существующие технологические линии литейных и металлургических цехов, почти полностью использовать разработанные технологические процессы плавления и рафинирования металла [9, 24-26].
Основной особенностью системы электропитания ДППТ в сравнении с ДСП является использование источника питания постоянного тока [25, 27-29], отрицательный полюс которого соединяется со сводовым электродом (катодом), а положительный полюс соединяется с конструкцией токоподвода к переплавляемому металлу (аноду). Источник питания ДППТ, обладающий замкнутой системой регулирования тока, реализуемой на базе управляемого выпрямителя, представляет собой комплект оборудования, включающий силовой трансформатор, преобразователь постоянного тока, сглаживающие реакторы, теплообменник [30].
К основным отличиям ДППТ можно отнести [27]: - отсутствие периодического изменения полярности дугового разряда; - использование одного сводового электрода вместо трех в ДСП; - протекание рабочего тока по объему ванны через расплав; - отсутствие скин-эффекта в значительной части короткой сети. Особенностью схемы источника питания ДППТ (рисунок 1.1а) [9, 25, 27] является использование двух выпрямительных групп (выпрямительных мостов) В1 и В2, допускающих переключение в цепи переменного тока под нагрузкой без перерыва питания с последовательного соединения на параллельное и обратно. Такая организация источника питания обеспечивает снижение установленной мощности и улучшение энергетических показателей. Управление выпрямителями В1, В2 и схемой коммутации СК осуществляется системой управления СУ.
Анализ возможности использования гидравлической, атомной и нетрадиционной энергетики
Альтернативная энергетика - совокупность перспективных способов получения энергии, распространенных не так широко, как традиционные, однако представляющих интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низкого риска причинения вреда окружающей среде в районе.
Однако альтернативная энергетика в своем развитии наталкивается на огромное количество технических, экономических и экологических барьеров (и не только в России), препятствующих ее внедрению в централизованные энергосистемы [111-114]. Основные среди них - это различность природных процессов по интенсивности, как по регионам страны, так и во времени.
На возобновляемые источники энергии (ВИЭ) сегодня в России приходится не более 1% от общей вырабатываемой электроэнергии в стране [112, 114]. Стоит также отметить тот факт, что освоение ВИЭ не упоминается среди стратегических ориентиров государственной энергетической политики и индикаторов энергетической безопасности России. В самом базовом перечне ВИЭ пропущены мини-ГЭС и энергия Океана. В подразделе «ВИЭ и местные виды топлива» речь идет не об их видовом разнообразии, а лишь о порядке подключения к местным энергосетям. Прямая господдержка предусмотрена для АЭС и угля, а в остальном бизнес отсылается к ныне действующим поощрительным механизмам [113].
Россия занимает четвертое место в мире по суммарной мощности работающих атомных электростанций, однако, по данным на 2010-2014 годы на их выработку приходится только 16,5-16,6% [49-53].
В последние десятилетия, как в России, так и во всем мире наблюдается сдержанность (по сравнению с 80-ми годами) ввода новых мощностей АЭС (рисунок 2.2), обусловленная, прежде всего, крупными авариями [115, 116].
АЭС характеризуются достаточно высокой себестоимостью производимой электроэнергии, так как в данную стоимость должны включаться и затраты на консервацию и захоронение отработавшего реактора. По разным методикам расчета эти затраты составляют 40...100% расходов на строительство АЭС и удорожают стоимость электроэнергии примерно на 16...20%. Сдерживающим критерием набора мощности АЭС выступают не только крупные периодические аварии (рисунок 2.2), но и тот факт, что эффективной методики захоронения или дезактивации ТВЭЛов нет ни в одной стране мира, а статья расходов на их временное хранение на станции, последующую транспортировку и содержание заводов по их переработке является достаточно весомой [117, 118]. При близком расположении вновь строящегося мини-завода от АЭС последняя может выступать в качестве эффективного источника электроэнергии, но 8 из 10 АЭС России сегодня расположены достаточно плотно практически вдоль границы с Европой, когда востребованность в расположении металлургических заводов более равномерна по территории.
Таким образом, говорить отдельно о малой АЭС, как индивидуальном источнике для мини-завода недопустимо в силу перечисленных моментов и в силу того обстоятельства, что сама АЭС является более дорогим и сложным объектом, чем потребитель - мини-завод. Не смотря на то, что в отдаленной перспективе предпочтения рассматриваются малые АЭС, особенно в удаленных и труднодоступных точках страны, на осуществление таких проектов требуются значительные инвестиции, что и сдерживает строительство таких электростанций (срок окупаемости АЭС мощностью 70 МВт составляет более 13 лет) [118 - 120].
Доля гидроэнергетики в общей выработке электроэнергии к концу 2011 года составляла 15,7%, к концу 2013-17,1% [52].
На сегодняшний день примером работы ГЭС в России в качестве индивидуального источника, обеспечивающего электроэнергией промышленное предприятие, являются пока только 2 ГЭС - Красноярская и Братская, обеспечивающие электроэнергией крупнейшие одноименные алюминиевые заводы. Расстояние между объектами менее 50 км [117].
Однако ни ГЭС, ни АЭС не соответствуют двум целевым функциям системы энергообеспечения: PCDDIPCDF - 0(min)
Обеспечение только электрической энергией от ГЭС или АЭС не позволит выполнить выжигание полимеров и масел в металлошихте и последующие дожигание образуемых газов, следовательно, и данные целевые функции невозможны. Использование теплоты, генерируемой ядерным реактором на АЭС, неоправданно усложнит технологическую схему.
Сейчас при принятии решений о целесообразности проекта ГЭС учитывается только его коммерческая эффективность, определяемая как превышение выгод инвестора над его затратами без учета связанных с проектом социальных и экологических издержек [113]. В процессе реализации проектов в гидроэнергетической отрасли помимо положительных эффектов экономического развития региона наносится огромный экологический и социальный вред и ущерб [121, 122]. Главная не учитываемая статья при постройке ГЭС - это стоимость земли, затапливаемой водохранилищем. Данный показатель иногда может принимать колоссальные значения [122]. Фактически, за гидроэнергетикой не остается никакого преимущества перед тепловой, за исключением отсутствия газовых выбросов в атмосферу.
То есть, учитывая высокую стоимость АЭС и урон ГЭС, косвенно получаем невыполнение данными источниками основной целевой функции снижения энергоемкости продукции Эст —» Эш .
На сегодняшний день ведущую роль в выработке электроэнергии занимают тепловые электростанции, достаточно равномерно распределенные по территории России. Вопрос оценки состоит в выборе эффективной схемы теплового электрогенерирующего источника, обеспечивающего энергетические потребности электросталеплавильного производства. Доля каждого типа электростанций в выработке электрической энергии по данным за 2010 год отображена круговой диаграммой на рисунке 2.3 [49]. Согласно предложенной ранее классификации (рисунок 2.1), среди тепловых источников принимаются к рассмотрению 3 варианта выработки электроэнергии:
Постановка задачи теплообмена в слое металлошихты
Актуальность владения характером изменения порозности засыпки кускового лома в бадье определяется следующими моментами [71, 72, 160]: 1) представление порозности посредством функции может позволить более подробно оценить аэродинамическое сопротивление, оказываемое слоем разнородной засыпки при продувании его нагретым газом; 2) рассмотрение порозности через функциональную зависимость от высоты бадьи может позволить учесть изменение температурного поля внутри металлошихты при тепловом расчете теплообмена.
Экспериментальное исследование характера изменения порозности металлошихты по высоте загрузочной корзины
Понятие порозности слоя неотъемлемо используется в теории теплообмена в неподвижном и движущемся слое и в определении общего гидравлического сопротивления плотного слоя [71, 160]. Рассмотрение порозности через функциональную зависимость от высоты бадьи может позволить учесть изменение температурного поля внутри металлошихты при тепловом расчете теплообмена, что необходимо при оценке степени перегрева (и недогрева) отдельных слоев металлошихты при фиксированном расходе греющих газов. Данная оценка обеспечит точность подбора требуемого количества греющих газов при определенной температуре.
Были поставлены независимые серии экспериментальных исследований, задача которых заключалась в получении экспериментальной зависимости изменения порозности слоя засыпки металлошихты от высоты в бадье цилиндрического сечения [160].
Для решения поставленной задачи был произведен подбор экспериментального материала, представляющего собой мелкие обрезки металла различных форм (стальных труб и профилей малого размера, листовой стали, колец и шаров подшипников и т.п.), моделирующего реальную засыпку металлошихты с максимально возможной точностью. Подобрана прозрачная цилиндрическая емкость внутренним диаметром 132,5 мм с нанесенной миллиметровой разметкой по высоте. При засыпке соблюдалось соотношение между высотой и диаметром h/d=l,13, свойственное реальной загрузочной корзине, используемой на металлургическом комбинате полного цикла ОАО «Уральская сталь» (Оренбургская обл., г. Новотроицк) (Приложение 3). В качестве экспериментальной среды в проводимых опытах использовалась вода с малым добавлением красителей, облегчающих наблюдение за уровнем жидкости. Набор наиболее часто встречаемых модельных кусков изображен на рисунке 3.8.
Максимально допустимые размеры отдельных кусков модельной засыпки рассчитываются через коэффициент подобия к , определяемый соотношением геометрических размеров модельной и реальной бадьи следующим образом: диаметры реальной корзины и модельной емкости; Н, h - высота слоя засыпки в корзине и в модельной емкости соответственно.
Набор основных модельных кусков: а - моделирующих легковесный лом, б - моделирующих тяжеловесный лом
Согласно инструкциям по подготовке металлошихты к выплавке в ДСП, возможны несколько вариантов засыпки лома в загрузочной корзине, обоснованные различными схемами самих технологических процессов выплавки (Приложение 3).
В связи с тем, что завалка металлошихты в загрузочную шихту осуществляется в порядке, установленном техническими инструкциями механизированным способом, то и засыпка модельного лома осуществлялась аналогично, без утрамбовки или перемешивания, в установленном порядке и соответствующих пропорциях.
Первая серия экспериментов направлена на исследование зависимости изменения порозности металлошихты по высоте бадьи при данном варианте загрузки завалочной корзины, но при замене обрези листопрокатных цехов тяжеловесным ломом [160]. Массовая доля кусков в модельной засыпке приведена в таблице 3.4, максимальные размеры - в таблице 3.5.
В качестве коксовой мелочи и обломков в проводимых опытах выступают шары диаметром порядка 3...5 мм массой 0,15...0,2 г каждый. Доля кусков, имитирующих непроизвольное соединение мелких кусков лома в эксперименте, составляет около 7%.
Экспериментальные данные первой серии подчиняются равномерному распределению, что позволяет использовать среднее арифметическое значение показателя порозности при выводе функциональной зависимости [160, 161].
В целях удобства применения результатов математической обработки экспериментальных данных, интерполяция производится под безразмерную величину z, представляющую собой долю от полезной высоты реальной корзины. Интерполяция может быть осуществлена посредством функций [160-162]:
Вторая серия экспериментов основана на модели более распространенного варианта засыпки при наличии в составе шихты обрези листопрокатных цехов комбината. При моделировании засыпки основной состав шихты, моделирующей легковесный лом, остается прежним.
Графики аппроксимирующих функций для поставленных серий экспериментов приведены на рисунке 3.9. Максимальная порозность по краям корзины и минимум данного показателя в центре объясняется порядком засыпки (согласно инструкциям предприятия), когда в центре корзины располагается слой чушкового чугуна (мелких кусков с порозностью около 0,4), а в крайних сечениях корзины располагаются слои легковесного лома (пустотелых кусков с порозностью засыпки 0,8 и более).
Второе слагаемое в выражении (3.11) позволяет оценить объем внутренних пустот. Внутренний объем пустот куска может содержать как сквозные, так и глухие «поры» по отношению прохождения через него нагретого газа, что важно при рассмотрении тепловой задачи нагрева шихты. Чтобы учесть вклад в общую порозность второго слагаемого, введем в рассмотрение поправочный коэффициент (р, который позволит связать функциональные зависимости порозности реальной и модельной засыпок: При допущении значения максимальной порозности засыпки в отдельных сечениях слоя засыпки не более 0,95 получаем значения поправочного коэффициента, сведенные в таблицу 3.6.
Горение примесей и продуктов распада в слое металлошихты
При удельной мощности, подводимой к ДППТ, 480 кВт/т, и продолжительности процесса плавки 45 мин подведенная электроэнергия составит 360 кВт-ч, прогрев металла при расходе 0,4 кг/с-т за данный период составляет подвод энергии в количестве 40 кВт-ч (с учетом тепловых потерь). Подвод тепловой энергии обеспечивает сокращение временного периода выплавки ровно на 5 мин, или на 10%.
Было отмечено, что ДСП выбрасывают в атмосферу 0,01-1,3 нг/м PCDD/PCDF, когда максимум приходится на ДСП, работающие с подогревом лома [62-64, 152]. Известные современные способы непрерывной загрузки лома черных металлов, например системы «Consteel», шахтные ДСП «Fuchs» и др., не отвечают требованиям подавления PCDD/PCDF [60, 61, 149].
Предварительный подогрев лома, приводящий к выжиганию масел и полимеров, может привести к значительному снижению выбросов при залповой загрузке. ДППТ практически не имеют газовых выбросов, следовательно, предварительный подогрев может осуществляться только дополнительным источником (например, установкой газовых горелок перед камерой нагрева).
Обеспечение схожих условий с подогревом выхлопом ГТУ расход топлива на газовые горелки составит: g = Q(0,4)/QH = 222,095/48100 = 4,617 -10"3 кг/с, что приводит к приросту энергоемкости стали на: АЕ = 6(0,4) 45 60 = 222,095 2700 = 599,66 МДж. Таким образом, конечная энергоемкость по топливной составляющей: QZL = 48 45 60 + АЯ = 3091,96 МДж. Лэя Обеспечение дожигания отходящих загрязненных газов при температуре 1300С в течение 1/3 от продолжительности технологического процесса приводит к дополнительной затрате энергии в размере 376,25 МДж. Конечная энергоемкость составит:
Таким образом, энергообеспечение ДППТ от разрабатываемой системы приводит к понижению энергоемкости электростали (по топливной составляющей) примерно на 11,11% по сравнению с режимом электроснабжения процесса от классической ПТУ.
Наибольшие проблемы при дожигании печных газов, образуемых у ДСП, обычно связывают лишь с дожиганием СО. При низких температурах (менее 700С), до которых часто охлаждаются печные газы при подсосе воздуха, процесс окисления СО до СОг протекает медленно, что является причиной недоокисления значительного количества СО [168, 169]. Только при температуре более 1000С скорость окисления достигает требуемого значения. В среднем, для ДСП учет нагрева печных газов от 700С до 1000С (в течение 50% от технологического процесса) уже повышает энергоемкость стали на 186,2 МДж [60]. Подогрев металлошихты печными газами и их последующее дожигание приводит к соотношению энергоемкостей бтопл/бтопл 1,04-=-1,05 .
Сравнение возможных вариантов энергообеспечения оставляет преимущество за когенерационным энергообеспечением, т.к. непосредственно подогрев металлошихты: - обеспечивает больший коэффициент восприятия теплоты в ДППТ; - нагрев лома до температур 300С и более исключает образование корки жидкого чугуна (при переводе ДППТ и ДСП на режим работы с добавкой жидкого чугуна в печь); - нагрев лома сокращает продолжительность технологического процесса на 6-7%, т.е. обеспечивает интенсификацию процесса; - обеспечивается отсутствие электрической связи с системой (или значительное снижение электропотребления из внешней энергосистемы) при более дешевой собственной электроэнергии.
Произведена энергетическая оценка автономной системы энергообеспечения электросталеплавильного производства на базе ПТУ с установкой промежуточного звена в цикл между ГТУ и КУ, обеспечивающем предварительный подогрев металлошихты выхлопными газами газовой турбины. Рассмотрено влияние температуры окружающей среды, масляных и полимерных примесей в металлошихте на основные показатели эффективности системы.
Как было отмечено (п. 1.1.1), соотношение номинальных мощностей сетевых и печных трансформаторов может быть принято в пределах 1,15...1,25. Запас мощности для трансформаторов составляет обычно 1,2...1,3 [170-172], запас мощности для вентильных выпрямителей лежит в пределах 2,0 [173]. Исключение ударной нагрузки ДППТ в последних тиристорных [31, 37, 38] и транзисторных источниках [36] допускает рассмотрение автономного и полуавтономного (совместно с внешней сетью) энергообеспечения данного производства с минимальным запасом мощности источника - 2,0.. .2,5.
Рассмотрим технологический процесс на мини-заводе с двумя ДППТ. При работе нескольких дуговых печей на предприятии каждая, в большинстве случаев, работает со смещением графика во времени относительно другой печи с целью минимизации промежутков времени параллельной работы, что обеспечивает снижение нагрузки на электрическую сеть [146].
Дуговые печи постоянного тока, как правило, работают на одной загрузке при удельной подводимой мощности порядка 500... 1000 кВт/т, что обеспечивает продолжительность плавки под током порядка 35...40 мин. Продолжительность выгрузки, подготовки и загрузки печи составляет около 15-20 мин [9, 60, 146, 169]. На основании этого может быть предложен упрощенный график (циклограмма) работы ДППТ (рисунок 5.1а).