Индукционный импульсный датчик скорости электроприводов постоянного тока без механической стыковки с валом двигателя. Основные характеристики: диапазон измерений – не менее 500; нелинейность характеристики – не более 0,2 %; уровень оборотных пульсаций – не более 0,1 %. Область применения: электроприводы, работающие в условиях повышенных температур, влажности, вибрации и запыленности взамен серийно выпускаемых датчиков скорости.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Ю.В. Мерзляков. 

Индукционный реостат для плавного пуска асинхронных двигателей в механизмах с повышенными пусковыми моментами. Основные характеристики: диапазон мощностей приводных двигателей 3…100 кВт; кратность пускового момента 1,2…2,0; кратность пускового тока 1,5…2,5. Область применения: электроприводы крановых механизмов, конвейеров, волочильных станов магазинного типа, а также других механизмов работающих в сложных условиях повышенной запыленности и вибраций.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук А.А. Радионов; канд. техн. наук О.С. Малахов.

Система автоматизированного электропривода прямоточного волочильного стана, обеспечивающего снижение энергозатрат на производство металлической проволоки и повышение производительности стана за счет снижения обрывности проволоки, повышения скорости ее обработки и уменьшения числа вспомогательных операций. Основными критериями работы системы являются: стабилизация величины противонатяжения проволоки (натяжения перед волокой) на технически и экономически обоснованном уровне; надежность работы. Внедрение системы автоматизированного электропривода позволяет снизить затраты электроэнергии на волочение металлической проволоки до 24 % , повысить производительность волочильного стана на 15…20 %.

Руководитель разработки: проф., доктор техн. наук А.А. Радионов; доц., канд. техн. наук С.А. Линьков.

Устройство для плавного пуска асинхронных двигателей. Основные характеристики: диапазон мощностей приводных двигателей 1…55 кВт, кратность пускового момента 0,5…2,5. Область применения: электроприводы общепромышленных механизмов требующих осуществление плавного пуска. Устройство реализует векторно-импульсное управление короткозамкнутыми асинхронными двигателями и позволяет осуществлять разгон электропривода по заданному закону с пониженными значениями тока в цепи обмотки статора.

Руководитель разработки: проф., доктор техн. наук А.А. Радионов; доц., канд. техн. наук Д.Ю. Усатый.

Реверсивный преобразователь частота-напряжение предназначенный для преобразования сигнала с выхода импульсных датчиков скорости (энкодеров) в непрерывное напряжение ± 10 В с точностью до 0,1 % и эквивалентной постоянной времени не более 0,003 с. Область применения: замена аналоговых тахогенераторов, не обеспечивающих заданную точность получения сигнала обратной связи по скорости в системах автоматизированного электропривода.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Г.Г. Толмачев.

Алгоритмы управления системой автоматического регулирования толщины на станах холодной прокатки, обеспечивающие прокатку полос на шлифованных рабочих валках взамен насеченных. Включают в себя мероприятия технологического и электротехнического характера. Использование в процессе холодной прокатки шлифованных валков позволяет снизить энергетические затраты, улучшить качество поверхности и уменьшить вероятность обрыва полосы.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук О.М. Евсеев.

Лабораторный исследовательский стенд с электроприводами переменного тока. В качестве испытуемых двигателей используются: асинхронный двигатель с фазным ротором (в том числе двигатель с инкрементальным энкодером на валу), синхронный двигатель с постоянными магнитами. Транзисторные преобразователи частоты Unidrive SP и Commander SK фирмы Control Techniques (Англия) с микропроцессорным управлением. Стенд позволяет создать момент нагрузки, функционально зависимый от любого параметра электропривода, что обеспечивает возможность достоверной имитации работы широкого ряда механизмов с электроприводами переменного тока, имеет двухлучевой цифровой осциллограф с запоминанием, позволяющий выполнять исследования работы силовой преобразовательной техники и систем электропривода в реальном масштабе времени.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Е.Я. Омельченко

Лабораторный исследовательский стенд с электроприводами постоянного и переменного тока. В качестве испытуемых двигателей используются: асинхронный двигатели с фазным ротором (в том числе двигатель с инкрементальным энкодером на валу), двигатель постоянного тока независимого возбуждения со встроенным тахогенератором. Транзисторный преобразователь частоты Commander SK и реверсивный тиристорный преобразователь Mentor MP фирмы Control Techniques (Англия) с микропроцессорным управлением. Стенд позволяет создать момент нагрузки, функционально зависимый от любого параметра электропривода, что обеспечивает возможность достоверной имитации работы широкого ряда механизмов с электроприводами постоянного и переменного тока, имеет двухлучевой цифровой осциллограф с запоминанием, позволяющий выполнять исследования работы силовой преобразовательной техники и систем электропривода в реальном масштабе времени. Обеспечивает исследование систем электропривода: ПЧ-АД, ТП-Д, МДП, ПЧ-САД.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Е.Я. Омельченко

Системы электроприводов «Преобразователь частоты – асинхронный двигатель» для волочильных станов и намоточных устройств станов грубого, среднего и тонкого волочения. Разработанные и внедренные принципиальные электрические схемы для электроприводов  волочильных станов грубого, среднего и тонкого волочения прошли многолетнюю проверку на ЗАО «Уралкорд» (г. Магнитогорск) и обеспечивают снижение электропотребления, повышение производительности агрегатов и снижение отходов производства.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Е.Я. Омельченко

Усовершенствованная система управления реактивной мощностью статического тиристорного компенсатора (СТК) дуговой сталеплавильной печи (ДСП). Усовершенствованная система управления режимами работы СТК сверхмощных ДСП, позволяет генерировать избыточную реактивную мощность в питающую сеть, снизить общие активные потери в комплексе «ДСП-СТК», повысить производительность дуговой печи и снизить броски тока печного трансформатора при включении.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Г.П. Корнилов; доц., канд. техн. наук А.А. Николаев.

Усовершенствованная система автоматического управления электрическими режимами сверхмощной дуговой сталеплавильной печи. Усовершенствованная система управления дуговой сталеплавильной печи благодаря наличию блока диагностики  стадий плавки позволяет контролировать технологический процесс и определять моменты времени, когда необходимо выполнить переход с одной стадии на другую. В качестве исходной информации был использован параметр – коэффициент искажения синусоидальности тока электрической дуги. Данный параметр, в отличие от классического – удельного расхода электроэнергии, имеет более выраженную взаимосвязь с реальными технологическими стадиями плавки, что позволяет использовать его в качестве правильного сигнала обратной связи.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Г.П. Корнилов; доц., канд. техн. наук А.А. Николаев.

Система управления технологическими механизмами агрегата непрерывного горячего цинкования. Предназначена для косвенного регулирования и поддержания натяжения полосы в статических и динамических режимах. Система позволяет компенсировать влияние упругих элементов в механизме накопителя на колебания натяжения полосы при изменении скорости перемещения рамы. Помимо этого система устраняет колебания натяжения в печной секции, что обеспечивает повышение скорости обработки полосы и производительности агрегата в целом. Получено 6 патентов Российской Федерации на полезную модель. Экономический эффект от внедрения системы на агрегате непрерывного горячего цинкования цеха покрытий ОАО «ММК» составил 2,3 млн. руб.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Г.П. Корнилов.

Система автоматического регулирования возбуждения крупных сетевых синхронных двигателей мощностью 1-10 МВт с резкопеременной нагрузкой, например используемых в качестве электроприводов клетей и преобразовательных агрегатов прокатных станов. Предлагаемая система позволяет существенно демпфировать качания ротора и активного тока статора при набросах нагрузки и одновременно качественно регулировать реактивный ток статора на заданном уровне в функции напряжения сети и реактивных токов смежных потребителей. При этом увеличивается надёжность и устойчивость синхронного двигателя и механического оборудования, повышается качество напряжения питающей сети, снижаются потери электроэнергии. Разработанная система реализуется на базе промышленных тиристорных возбудительных устройств посредством их частичной реконструкции без дополнительных капитальных затрат.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Г.П. Корнилов.

Система автоматического управления постами секционирования тяговой сети постоянного тока железнодорожного транспорта. Предназначена для повышения надежности электроснабжения и обеспечения информативности и оперативности управления вагонопотоками при аварийных отказах электроснабжения контактной сети. Обеспечивает автоматическое перераспределение нагрузки тяговых фидеров и снижение числа аварийных перегрузок контактной сети и предусматривает связь с автоматизированной системой диспетчерского контроля (АСДК) железнодорожного транспорта. Экономический эффект от внедрения в УЖДТ ОАО «ММК» составил более 2 млн руб. в год.

Руководители разработки: доц., д-р техн. наук Г.П. Корнилов; доц., канд. техн. наук А.Н. Шеметов.

Программа для ЭВМ «Расчет и оптимизация установившихся эксплуатационных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий». Позволяет выполнить расчеты: уровней напряжения и потерь мощности, оптимальной загрузки источников активной мощности, а также определение оптимальных коэффициентов трансформации силовых трансформаторов в системах электроснабжения крупных промышленных предприятий с собственными электростанциями и замкнутой структурой сетей 110-220 кВ. Получено Свидетельство Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ (№ 2005612391 от 12.09.2005 г.). Экономический эффект от внедрения программно-информационного комплекса в Цехе электрических сетей и подстанций и Центральной электротехнической лаборатории ОАО «ММК» составил более 500 тыс. рублей в год.

Руководители разработки: доц., канд. техн. наук В.А. Игуменщев; доц., канд. техн. наук А.В. Малафеев.

Программа для ЭВМ «Расчет и оптимизация установившихся эксплуатационных режимов и режимов замыкания на землю систем электроснабжения промышленных предприятий». Позволяет выполнить расчеты: уровней напряжения и потерь мощности, оптимальной загрузки источников активной мощности в системах электроснабжения крупных промышленных предприятий, а также токов замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью с учетом работы дугогасящих реакторов. Получено Свидетельство Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ (№ 2006611475 от 01.03.2006 г.). Экономический эффект от внедрения программно-информационного комплекса в Цехе электрических сетей и подстанций и Центральной электротехнической лаборатории ОАО «ММК» составил более 800 тыс. рублей в год.

Руководители разработки: доц., канд. техн. наук В.А. Игуменщев; доц., канд. техн. наук А.В. Малафеев.

Программа для ЭВМ «Расчет и оптимизация установившихся и переходных эксплуатационных режимов параллельной и раздельной работы с энергосистемой и режимов замыкания на землю с оценкой влияния на электрооборудование в системах электроснабжения промышленных предприятий». Позволяет выполнить расчеты токораспределения, уровней напряжения и потерь мощности в установившихся режимах раздельной и параллельной работы систем электроснабжения крупных промышленных предприятий, оценку устойчивости при выходе на раздельную работу, а также расчет токов короткого замыкания и замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью. Используется для определения оптимальной загрузки источников активной и реактивной мощности при параллельной работе собственных электростанций с энергосистемой. Получено Свидетельство Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ (№ 200761136 от 12.02.2007 г.). Экономический эффект от внедрения программно-информационного комплекса в Цехе электрических сетей и подстанций и Центральной электротехнической лаборатории ОАО «ММК» составил более 1 млн. руб. в год.

Руководители разработки: доц., канд. техн. наук В.А. Игуменщев; доц., канд. техн. наук А.В. Малафеев.

Методика моделирования электропотребления и алгоритмы оперативного управления электропотреблением сложных технологических объектов (на примере металлургических цехов и переделов) по уровням производства с учетом неопределенности формализации технологических показателей и неоднозначности критериев управления, реализуемых с использованием современных информационных технологий и автоматизированных систем управления (АСУ). Позволяет предложить практические рекомендации по целенаправленному изменению режимов электроснабжения и электропотребления для повышения эффективности работы производственного объекта и всего металлургического предприятия в целом путем научно и технически обоснованного воздействия на технологию производства. Экономический эффект от внедрения в ЛПЦ-10 ОАО «ММК» составил более 3,5 млн руб. в год.

Руководители разработки: проф., канд. техн. наук В.К. Олейников; доц., канд. техн. наук А.Н. Шеметов.

Программа для ЭВМ «Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 6.0». Позволяет выполнить расчеты токораспределения, уровней напряжения и потерь мощности в установившихся режимах раздельной и параллельной работы систем электроснабжения крупных промышленных предприятий, оценку устойчивости при выходе на раздельную работу, а также расчет токов короткого замыкания и замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью. Дает возможность выполнить расчет параметров режима при аварийной продольной, поперечной и сложной несимметрии; произвести оценку селективности, чувствительности и быстродействия релейной защиты сложнозамкнутых сетей 110-220 кВ в симметричных и несимметричных режимах; проанализировать устойчивость и уровень колебаний напряжения при работе электроприемников с резкопеременной нагрузкой. Используется для определения оптимальной загрузки источников активной и реактивной мощности при параллельной работе собственных электростанций с энергосистемой. Получено Свидетельство Российской Федерации о государственной регистрации программы для ЭВМ (№ 2012612069 от 24.02.2012 г.). Экономический эффект от внедрения программно-информационного комплекса в Цехе электрических сетей и подстанций и Центральной электротехнической лаборатории ОАО «ММК» составил около 2 млн. руб. в год.

Руководители разработки: доц., канд. техн. наук В.А. Игуменщев; доц., канд. техн. наук А.В. Малафеев; доц., канд. техн. наук О.В. Газизова.

Система автоматического регулирования натяжения и высоты петли полосы чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки с улучшенными динамическими характеристиками. Предложенный алгоритм определения натяжения по параметрам электропривода петледержателя позволяет выполнить систему по принципу прямого регулирования координат. Разработанная система регулирования позволяет добиться: обеспечения нижних границ допусков стандарта по толщине готового проката; сокращения количества застреваний, возникающих из-за нерегулируемых отклонений натяжений прокатываемой полосы; снижения концевой обрези за счет улучшения условий захвата и выброса полосы и, как результат всего вышесказанного, повышения коэффициента выхода годного горячего проката. Экономический эффект от внедрения на ОАО «ММК» составляет более 2 млн. руб. в год.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Карандаев; доц., д-р техн. наук В.Р. Храмшин.

Расчет надежности электроприводов агрегатов прокатного производства при реконструкции. В качестве математической основы используется логико-вероятностный метод, который позволяет достаточно быстро и достоверно оценивать надежность сложных систем. Выполнена оценка адекватности разработанной методики расчета надежности путем сравнения расчетных результатов с реальными, полученными для электроприводов стана 2500 горячей прокатки ОАО «ММК» по статистическим данным. Показано, что максимальные отклонения  составляют 10–12%, что допустимо при статистическом анализе. Рассмотрена возможность применения разработанной методики для прогнозной оценки показателей надежности электроприводов других агрегатов. Получено свидетельство о государственной регистрации программы  для ЭВМ (№2008614089 от 27.08.2008).

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Карандаев.

Система управления скоростными режимами в АСУ ТП чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки. Система управления включает в себя: каскадную коррекцию скорости клетей, компенсацию статических отклонений скорости клети и торможение чистовой группы при выпуске полосы. Очевидным преимуществом предложенных решений является высокая эффективность при относительной простоте реализации. Поскольку все алгоритмы управления реализуются программным путем в контроллерах первого и второго уровней, они могут быть применены как в электроприводах постоянного тока, так и в частотно-регулируемых электроприводах переменного тока с векторным управлением.

Руководители разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Карандаев; доц., д-р техн. наук В.Р. Храмшин.

Способ согласования скоростных режимов электроприводов черновых клетей широкополосного стана горячей прокатки. Целью  является обеспечение минимального натяжения прокатываемого металла в межклетевых промежутках. Предложен и реализован новый для стана способ поддержания нулевого натяжения – компенсация статических отклонений (просадок) скорости, возникающих при работе электроприводов под нагрузкой путем передачи корректирующих воздействий на электроприводы клетей «по ходу прокатки», а также автоматическая коррекция скоростей предыдущих клетей после захвата полосы последующей клетью по разности между текущим током прокатки с натяжением и усредненным током свободной прокатки. Представлены результаты внедрения предложенных решений на стане. Экспериментально подтверждена высокая эффективность их реализации.

Руководители разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Карандаев; доц., д-р техн. наук В.Р. Храмшин.

Энергосберегающая система двухзонного регулирования агрегатов прокатного производства. В основу положен принцип перераспределения запаса выпрямленной ЭДС тиристорного преобразователя в установившихся и динамических режимах, вызванных изменением нагрузки ЭП. Это позволяет уменьшить величину запаса за счет более рационального его использования. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования предложенной системы продемонстрировали возможность снижения запаса выпрямленной ЭДС ТП практически без ухудшения динамических показателей и надежности работы электропривода. При этом улучшение энергетических показателей обеспечивается практически без капитальных затрат за счет снижения вторичного напряжения преобразовательного трансформатора. Экономический эффект от внедрения на ОАО «ММК» составляет более 3 млн. руб. в год.

Руководители разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Карандаев; доц., д-р техн. наук В.Р. Храмшин.

Система холодного и горячего водоснабжения, водоотведения и водоочистки городов на основе применения энергосберегающих асинхронных электроприводов насосных агрегатов. Для электропривода насосных агрегатов используются энергосберегающие асинхронные двигатели с индивидуальной компенсацией реактивной мощности. В отличие от традиционных асинхронных двигателей, имеющих сравнительно низкий номинальный коэффициент мощности (cosφ=0,75-0,9), асинхронные двигатели с индивидуальной компенсацией реактивной мощности обладают cosφ=1,0 и позволяют экономить 12-18%электрической энергии. Дополнительные затраты на реконструкцию традиционных асинхронных двигателей на энергосберегающие окупаются экономией электрической энергии за 0,5-0,75 года.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов.

Энергосберегающий асинхронный двигатель с индивидуальной компенсацией реактивной мощности. Применяется для насосов, вентиляторов, транспортеров, нефтяных качалок, рольгангов, компрессоров и т.д. Обладает повышенными энергосберегающими свойствами: cosφ=1 и энергетическим КПД ηэн=η× cosφ=0,85-0,9, что на 15-20 % выше по сравнению с энергетическим КПД традиционных асинхронных двигателей. Дополнительные затраты на изготовление нового или реконструкцию обычного двигателя окупаются экономией электроэнергии за 0,25-0,5 года.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов.

Генератор асинхронный для ветро- и гидроэнергетических установок. Генератор предназначен для преобразования кинетической энергии ветро- или гидродвигателя с вертикальным валом в электрическую. Генератор асинхронный трехфазный с короткозамкнутым ротором, самовозбуждающийся. Номинальная мощность – 30, 75 кВт, номинальное напряжение – по требованию заказчика, номинальная скорость вращения ротора – 187 об/мин с регулятором напряжения. Конструктивное исполнение – IM2811 (с вертикальным валом), степень защиты – IP44, режим работы – продолжительный S1. Применяется для электроснабжения потребителей, удаленных от стационарных энергосистем, обеспечения энергией фермерских хозяйств, производственных объектов, небольших населенных пунктов на труднодоступных территориях; например, районах Крайнего Севера, Дальнего Востока, значительной части Сибири, возобновляемой, экологически чистой энергией. Получен патент 2112307 RU, MKU 6H02K 17/28.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов.

Шахтный осветительный аппарат типа АОШ. Осветительный аппаратс сухим трехфазным трансформатором мощностью 2,5, 4,0, 5,0, 6,3кВА, первичным напряжением 660/380, 380/220В предназначен для питания осветительных приборов напряжением 220/127В от системы электроснабжения с изолированной нейтралью. Применяется в  шахтах, горных и горно-обогатительных, металлургических и других предприятиях, где требуется непрерывный контроль электрической изоляции. Аппарат имеет степень защиты – IP54, оснащен электронным блоком непрерывного контроля электрической изоляции с функциями управления сети освещения. Аппарат обеспечивает непрерывный контроль величины электрической изоляции осветительной сети, отключение и запрет включения освещения при снижении сопротивления изоляции ниже допустимой. Аппарат необходим для электробезопасности персонала, повышает  работоспособность системы освещения. Осветительный аппарат изготавливается из  отечественных сертифицированных  материалов и комплектующих.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов

 

Шахтный магнитный пускатель типа ПМ. Магнитный пускатель предназначен для управления асинхронным двигателем. Применяется в  шахтах, горных и горно-обогатительных, металлургических и других предприятиях, где требуется непрерывный контроль электрической изоляции.  Магнитный пускатель реализует функции включения, отключения, реверсирования асинхронного двигателя с номинальным током до 250А, напряжением 660/380В, 380/220В. Магнитный пускатель оснащен электронным блоком непрерывного контроля электрической изоляции, обеспечивающим контроль величины электрической изоляции силовой цепи электродвигателя, отключение и запрет включения двигателя при снижении сопротивления электроизоляции ниже допустимой. Магнитный пускатель имеет степень защиты – IP54, изготавливается из  отечественных сертифицированных  материалов и комплектующих.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов

 

Электронный блок непрерывного контроля сопротивления электрической изоляции электрооборудования.  Электронный блок применяется в устройствах управления электрооборудованием в  шахтах, горных, горно-обогатительных, металлургических и других предприятиях с системами электроснабжения с изолированной нейтралью напряжением 660/380, 380/220В, где требуется непрерывный контроль сопротивления электрической изоляции. Электронный блок степень защиты – IP65, совместим с имеющимися устройствами управления электрооборудования. Электронный блок обеспечивает электробезопасность персонала, повышает  работоспособность электрооборудования. Электронный блок изготавливается из  отечественных сертифицированных  материалов и комплектующих.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов

Аппаратно-программный комплекс для экспресс оценки энергоэффективности асинхронных электроприводов. Аппаратно-программный комплекс портативный применяется для периодической оценки энергоэффективности действующих асинхронных электроприводов и  для энергоаудита. Аппаратно-программный комплекс, содержит силовую электрическую часть, позволяющую оперативно переключить электропривод со штатной коммутирующей аппаратуры на аппаратно-программный комплекс, блок потенциальной развязки, блок АЦП, ноутбук со специальным программным обеспечением. Аппаратно-программный комплекс осуществляет осциллографирование фазных напряжений, токов и частоты вращения асинхронного двигателя, определяет параметры его электрической схемы замещения, выполняет расчеты механических  и рабочих характеристик, в том числе КПД,  cos φ, энергетический КПД с выдачей протокола. Периодическое применение аппаратно-программного комплекса позволяет электроперсоналу по полученным протоколам оценивать эффективность работы, изменение показателей функционирования электропривода и принимать решения по его обслуживанию, ремонту или модернизации.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Р.Г. Мугалимов

Тягодутьевое устройство на основе сопла с центральным телом, которое может быть использовано для целей газоудаления и вакуумирования. Диапазон расходов от 15 м3/ч до 3000-6000 м3/ч. Сопло с центральным телом может быть использовано для организации эвакуации продуктов сгорания из рабочего пространства колпаковой печи либо для достижения необходимого разряжения в условиях вакуумирования при внепечной обработке стали. Конструкция проста в изготовлении и эксплуатации, обеспечивает снижение расходов природного газа на 5-10 % при сохранении производительности печи и качества обрабатываемого материала. Имеется опыт использования в производстве металлургической извести.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук В.В. Копцев.

Программа–советчик оператора внепечной установки обработки стали, позволяющая разработать энергоэффективные режимы (глубокая десульфурация, быстрый нагрев расплава) на основе теории нечеткой логики. Программа позволяет учитывать данные цеховой системы сбора информации, нечеткие параметры, определяемые оператором установки, а также данные, которые могут быть введены в режиме реального времени. Результатом работы является технологическая карта, учитывающая время обработки, задачи сталевара и задачу рационального расхода энергоносителей и материалов.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Е.Б. Агапитов.

Система управления электродуговой установкой с подачей аргона в полые электроды. Система позволяет оператору установки в широких пределах управлять не только нагревом расплава, но и тепло – массообменными процессами в нем. Автоматизированная система выполнена на базе микропроцессорного контроллера Simatic S-300. Написано программное обеспечение управляющего контроллера на базе программирования Step-7. Разработано программное обеспечение для станции визуализации и управления на базе SCADA пакета MIN CC. Предусмотрена возможность стыковки с системами АСУ ТП установки «печь – ковш» для передачи данных о работе системы подачи аргона в полые электроды.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Е.Б. Агапитов.

Энерготехнологический комплекс по выработке электрической энергии за счет утилизации физического и химического тепла конверторного газа. Комплекс включат в себя энергетический паровой котел с паровой турбиной и циклонную топку, в которой сжигается конверторный, природный газ и угольная пыль. Комплекс с конвертором садкой 350т может обеспечить выработку электроэнергии порядка 80 МВт. Выполнены оценочные технико-экономические расчеты, которые показывают преимущество предлагаемого комплекса перед существующими. Предлагается разработка проектной и технологической документации для реализации проекта.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук Е.Б. Агапитов.

Совершенствование энергетической эффективности непрерывной разливки стали. В работе обоснована замена водяного охлаждения МНЛЗ на другие более высокотемпературные теплоносители, в том числе жидкометаллические сплавы в целях последующего преобразования теплоты для производства электрической энергии для покрытия собственных нужд МНЛЗ. Разработан теплотехнический принцип  формирования стального листа из расплава с применением высокотемпературных теплоносителей с дальнейшим использования теплоты стали для энергетических нужд. Проведены лабораторные эксперименты подтверждающие возможность реализации данного мероприятия.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук С.В. Картавцев.

Повышение энергетической эффективности компрессорных установок в системах производства сжатого воздуха. В работе проведен анализ энергетической эффективности работы поршневых компрессоров и турбокомпрессорных установок и предложены мероприятия по их модернизации с целью использования теплоты сжатия и применения ее в теплотехническом комплексе для генерации электрической энергии по ORC-циклу.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук С.В. Картавцев.

 

Энергоэффективная тепловая защита ограждений высокотемпературных технологических реакторов. Разработан способ энергоэффективного использования тепловых потерь через ограждения высокотемпературных промышленных установок, содержащих расплав технологического материала, например, чугуна, стали, стекла и др. Проведенные лабораторные испытания показали, значительное снижение тепловых потерь, что приводит к снижению затрат энергоресурсов на процесс. Одновременно, данный способ позволяет осуществить процесс химической защиты ограждения от воздействия высокотемпературного химически агрессивного расплава, путем организации гарниссажного режима работы ограждения.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук Е.Г. Нешпоренко.

Система энергосберегающего управления процессом нагрева непрерывно-литых заготовок в нагревательных печах проходного типа. Система управления в каждый момент времени выполняет расчет и установку оптимального распределения тепловых нагрузок по зонам нагревательной печи в зависимости от темпа прокатки, геометрических размеров (толщины) и начального теплового состояния заготовок, загружаемых в нагревательную печь, и обеспечивает рациональное сжигание топлива в каждой зоне нагревательной печи путем поиска и поддержания оптимального соотношения топливо-воздух, что позволяет снизить удельный расход топлива на 3-5%. Внедрение системы на современных нагревательных печах, оснащенных локальными контурами управления с использованием микропроцессорных контроллеров, практически не требует изменения этих систем. Обязательным условием эффективной работы системы является контроль и управление температурой поверхности нагреваемого металла по зонам нагревательной печи. В результате внедрения системы на одной печи участка нагревательных печей стана 2500 ЛПЦ-4 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» полученный экономический эффект составил 360 тыс. руб.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Б.Н. Парсункин; доц., канд. техн. наук С.М. Андреев.

Система управления тепловой нагрузкой по зонам протяжной печи для светлого термохимического отжига холоднокатаного листа. Используя нейросетевую математическую модель, система управления в зависимости от скорости и толщины полосы производит расчет необходимого количества включенных горелок в зонах нагрева и выдержки протяжной печи и общего расхода газа на зону для обеспечения заданной температуры полосы на выходе из этих зон. Основными критериями работы системы управления являются: минимальный расход топлива на нагрев полосы; обеспечение равномерного включения горелок в пространстве протяжной печи для исключения местных перегревов и обеспечения щадящего режима работы радиантных труб, исключая значительные тепловые удары, ведущие к разрушению сварных швов. Экономический эффект от внедрения системы на агрегате непрерывного горячего цинкования ОАО «ММК» составил более 600 тыс. руб в год.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Б.Н. Парсункин; доц., канд. техн. наук С.М. Андреев; доц., канд. техн. наук М.Ю. Рябчиков.

Система оперативной оценки качества металлургического агломерата. Работа системы основана на использовании комплекса из более чем двадцати моделей, позволяющих по отклонениям технологических параметров процесса производства металлургического агломерата от регламентированного режима оценить вероятное изменение качества агломерата. Система рассчитывает влияние возмущений процесса на показатели: холодная механическая прочность (TI); восстановимость (RI); горячая прочность при восстановлении (RDI); прочность на истирание (g); максимальная и минимальная температуры плавления. В структуру программного комплекса интегрированы наряду с моделями качества настраиваемые модели процессов спекания материалов, окомкования и дозирования, что позволяет использовать разработку так же и при решении задач обучения персонала предприятия. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук М.Ю. Рябчиков; доц., канд. техн. наук С.М. Андреев.

Экспертная система – советчик технолога оператора агрегата печь-ковш. Работа системы основа на использовании комплексной физико-химической модели процесса. Отличительной особенностью модели является использование гибкого масштабируемого подхода к моделированию на базе конечных объемов при решении задач расчета теплообмена и процессов перемешивания стали, что позволяет моделировать процессы с различной точностью в реальном или ускоренном времени, оперативно изменяя  параметры сетки модели. Система позволяет строить прогнозы развития технологического процесса и формировать рекомендации оператору.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук Б.Н. Парсункин; доц., канд. техн. наук М.Ю. Рябчиков; доц., канд. техн. наук С.М. Андреев.

Методика проектирования и автоматизированный электропривод многороликового тянуще-правильного устройства (ТПУ) машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), позволяющий за счет целесообразного регулирования координат электропривода ТПУ улучшить качество непрерывнолитых заготовок и увеличить производительностьМНЛЗ. В результате внедрения электропривода на МНЛЗ ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» получено: стабилизация скорости разливки стали в пределах ±2%; снижение статических и динамических растягивающих усилий в кристаллизующемся слитке; оперативное (непосредственно в ходе разливки стали) диагностирование неисправностей в роликовой проводке по 9-ти показателям. Экономический эффект от внедрения автоматизированного электропривода ТПУ на МНЛЗ ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» составил 24 млн руб. в год.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук С.И. Лукьянов; доц., канд. техн наук А.В. Белый.

Система плавного пуска высоковольтных электродвигателей переменного тока с использованием трансформаторно-тиристорного низковольтного устройства. Пусковое устройство содержит в своем составе трехфазный трансформатор мощностью в три раза меньше мощности электродвигателя и низковольтный тиристорный регулятор напряжения, подключенный в цепь вторичной обмотки трансформатора. Для создания такого пускового устройства не требуются высоковольтные силовые ключи и высоковольтное исполнение комплектного тиристорного устройства. Стоимостные показатели предложенного варианта построения пускового устройства в 2-3 раза ниже существующих устройств высоковольтного исполнения. Устройство принято к внедрению на вентиляторной станции ЛПЦ-10 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук А.С. Сарваров.

Компьютерные технологии технического обслуживания и диагностирования промышленного оборудования, обеспечивающие: нормализацию и оцифровку различных параметров промышленного оборудования; регистрацию и отображение параметров в различных графических формах в реальном масштабе времени; формирование базы данных параметров оборудования и различные варианты математической обработки; разработку структуры и последующую работу диагностических моделей в реальном масштабе времени. Основные факторы экономической эффективности от внедрения систем контроля и диагностирования: сокращение количества аварийных отказов оборудования; оперативное обнаружение и предотвращение аварий на ранних стадиях их развития; проведение профилактических ремонтов по фактическому состоянию оборудования. В настоящее время предлагаемые системы внедрены и успешно эксплуатируются на ряде объектов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»: на 2-клетевом дрессировочном стане и на 5-клетевом стане холодной прокатки 630 ЛПЦ-8; на стане горячей прокатки 2500 ЛПЦ-4; на сталь- и промковшах МНЛЗ № 1 и МНЛЗ № 4 кислородно-конвертерного цеха, на установке печь-ковш кислородно-конвертерного цеха.

Руководитель разработки: доц., канд. техн. наук С.А. Евдокимов.

Система технического диагностирования состояния и настройки механического и электрического оборудования тянущих роликов зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). В системе технического диагностирования по виду изменения токов нагрузки электродвигателей тянущих роликов в реальном масштабе времени отображаются следующие характерные неисправности, негативно влияющие на качество макроструктуры непрерывнолитых заготовок: износ и остаточный прогиб бочки тянущих роликов; исправность подшипниковых узлов линий привода; исправность редуктора; распределение статических и динамических продольных усилий, создаваемых в слитке электроприводом тянущих роликов в процессе его вытягивания; периодические и случайные буксовки электроприводов тянущих роликов; точность выставки роликовой проводки. Разработаны обобщенный алгоритм системы технического диагностирования, диагностические признаки и алгоритмы для каждой диагностической функции. Система технического диагностирования внедрена на МНЛЗ №2,3 ОАО «ММК». Экономический эффект составляет около 2 млн руб. в год.

Руководители разработки: проф., д-р техн. наук С.И. Лукьянов; доц., канд. техн. наук М.В. Коновалов.

Система технического диагностирования электропривода роликов отводящего рольганга листового стана горячей прокатки. Разработаны обобщенный алгоритм системы диагностирования, диагностические признаки и алгоритмы диагностирования появления неисправностей в электрическом и механическом оборудовании линий привода отводящего рольганга листового стана горячей прокатки. Система диагностирования позволяет в реальном масштабе времени выявить следующие неисправности: эксцентриситет бочки ролика; неисправность одной или двух резиновых муфт; перегрев электродвигателя ролика; неисправность (обрыв) щеточно-коллекторного устройства электродвигателя; состояние подшипниковых устройств линий привода; точность выставки роликов вдоль технологической линии. Система технического диагностирования внедрена на стане 2000 горячей прокатки ОАО «ММК».

Руководители разработки: проф., д-р техн. наук С.И. Лукьянов; доц., канд. техн. наук Д.В. Швидченко; доц., канд. техн. наук Р.С. Пишнограев.

Технология автоматизированной оценки непрерывно-литой заготовки прямоугольного и квадратного сечения, исключающая визуальную субъективную оценку качества. Автоматизированная оценка качества заготовок прямоугольного сечения производится по электронному изображению серного отпечатка, для заготовок квадратного сечения – по фотографии, получаемой на автоматизированном рабочем месте, входящем в состав КИС ОАО «ММК». Технология прошла успешные опытные испытания для образцов прямоугольного сечения 250´750´2500 мм2 в макротемплетной лаборатории, входящей в состав ЦЛК ОАО «ММК». На программное обеспечение для технологии автоматизированной оценки качества непрерывно-литой заготовки получена регистрация в Общероссийском фонде алгоритмов и программ.

Руководитель разработки: доц., д-р техн. наук О.С. Логунова.

 

Методика анализа технико-экономических показателей современных дуговых печей по выплавке стали и цветных сплавов. Назначение: технико-экономическое обоснование эффективности работы действующих и проектируемых дуговых печей по выплавке стали, чугуна и цветных сплавов. Области применения: металлургические и машиностроительные предприятия. Преимущества перед аналогами: Созданы математические модели на основе отечественных и зарубежных теоретических и экспериментальных данных и современные компьютерные программы на их основе. Построение методик расчетов основано на опыте проектных (Гипромез, Стальпроект, Гипорсталь), конструкторских (ВНИИЭТО, СКБ ЗЭТО, ВНИИТВЧ) и научно-исследовательских (ЦНИИЧМ, Имеет, ИЭС) организаций, учебных заведений (МЭУ, ЮУрГУ, ЧГУ, МГТУ и др.). Программные разработки зарегистрированы в отраслевом и государственном фонде алгоритмов и программ, а технологии интенсификации процессов  защищены патентами России. Созданные разработки позволяют: уменьшить расход графитированных электродов в ДСП за счет мероприятий по снижению температуры и скорости окисления их боковой поверхности; определить и выбрать оптимальную мощность и емкость дуговой печи переменного или постоянного тока при минимуме удельных приведенных затрат; интенсифицировать тепломасообмен и эффективность перемешивания металла в дуговых печах постоянного тока за счет наложения пульсаций на ток дуги или асимметричного расположения подовых электродов с применением управляемых источников тока; разработать мероприятия, обеспечивающие повышение стойкость сводов, стен, подины электродуговых печей; перейти с водяного на воздушное охлаждение подового электрода дуговой печи постоянного тока.

Руководитель разработки: проф., д-р техн. наук И.М. Ячиков.