ЭНЕРГЕТИКА
Цель – определение критически важных для топливно-энергетического комплекса отраслевых объектов в условиях совместного функционирования отраслей, с учетом влияния системного эффекта и существующих механизмов структурной избыточности. Для определения критически важных объектов топливно-энергетического комплекса на базе моделей его функционирования в рамках поэтапных отраслевых и общеэнергетических исследований была предложена методика, построенная на методологии определения критически важных отраслевых объектов, на принципах оценки уязвимости элементов критических инфраструктур. Представленная методика отличается комплексностью и гибкостью оценки критичности отраслевых объектов, проводимой на базе сценарных вариантов функционирования топливно-энергетического комплекса. Методика дополнена формализованным представлением типовой оптимизационной общеэнергетической модели, унифицирующим взаимосвязь моделируемой в ней территориально-производственной структуры отраслевых систем, ее информационной базы с соответствующими технико-экономическими показателями и решаемых с ее помощью исследовательских задач. Оценка критичности объектов газовой отрасли приведена для 80 субъектов Российской Федерации. Приведены результаты апробации предложенной методики на примере определения критически важных объектов газовой отрасли с помощью модели функционирования топливно-энергетического комплекса с детализированной схемой Единой системы газоснабжения России. Данная апробация выявила различия в приоритетности критических объектов газовой отрасли и объектов топливно-энергетического комплекса, показала значительное влияние системного эффекта взаимосогласованного функционирования отраслей на топливо- и энергообеспечение потребителей. Полученные результаты подтверждают работоспособность методики, доказывают возможность ее использования для оценки критичности отраслевых объектов энергетики. Реализованная в методике схема исследований позволяет адекватно отразить ситуацию с топливо- и энергоснабжением потребителей при отключениях критически важных отраслевых элементов.
Цель – изучение зависимости диэлектрических потерь механоактивированных зерновых культур (на примере пшеницы) при термической обработке от частоты внешнего электрического поля и температуры; исследование влияния размерности частиц мелкодисперсных образцов зерна на его электрофизические характеристики и диэлектрические потери. Экспериментальные образцы дисперсных систем с размерами частиц в интервале от 50 до 1000 μm подготовлены методом механоактивации. Измерения температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь проводились диэлектрическим методом в широком диапазоне частот. Исследована зависимость тангенса угла диэлектрических потерь tgδ механоактивированных образцов пшеницы с разной величиной степени дисперсности частиц в широком диапазоне температуры от 20ºС до 250ºС со скоростью нагрева 0,7 град/мин. Выявлено, что диапазон вариации частоты внешнего электрического поля расположен в интервале от 25 Гц до 106 Гц. Измерения электрической емкости и проводимости проведены с помощью измерителя иммитанса Е7-20 и специально сконструированной измерительной ячейки. Проведен расчет диэлектрических характеристик. Экспериментальные данные представлены в виде графиков и диаграмм. Установлена корреляция тангенса угла диэлектрических потерь tgδ от частоты внешнего электрического поля и температуры, наиболее характерно выраженная для мелкодисперсных образцов. Показано, что высокой электрической активностью обладают самые мелкодисперсные образцы с размером частиц менее 50 мкм. Возрастание диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь наиболее заметно при частотах ниже 100 Гц. Исследование диэлектрических характеристик позволяет подобрать эффективный энергосберегающий режим сушки изучаемой культуры.
Цель – экспериментальные исследования разделения водонефтяных эмульсий в прямоугольном сепараторе в диапазоне скоростей движения по рабочей зоне устройства от 1,43 до 2,5 м/с. Для определения эффективности разделения эмульсии был использован экспериментальный метод, основанный на измерении плотности двухфазной жидкости при условии, что плотность каждого компонента смеси была предварительно определена. Авторами работы предлагается использовать устройство с П-образными элементами для повышения его производительности при разделении водонефтяных эмульсий. Исследуемое устройство состоит из одной полной ступени разделения, представляющей собой два ряда П-образных элементов. Авторами были проведены экспериментальные исследования устройства с П-образными элементами на системе «масло – вода». В ходе экспериментальных исследований оценивалась эффективность разделения эмульсии. Установлено, ч то наиболее высокая эффективность разделения эмульсии в предлагаемых устройствах наблюдается при диаметре отверстий равных 2,5 мм, предназначенных для выхода тяжелой фазы в диапазоне скоростей движения эмульсии от 1,43 до 2,5 м/с, и составляет 68%. Проведенные экспериментальные исследования позволят подобрать модель турбулентности для расчета в таких программах как Ansys Fluent или FlowVision, которая будет наиболее адекватно описывать процесс разделения подобных эмульсий. Эксперименты доказали возможность получения высоких значений эффективности. Следовательно, правильный подбор технологических параметров (среднерасходной скорости, концентрации) и размеров характерных элементов предлагаемого устройства позволит определиться с конструкцией прямоугольного сепаратора, например, рассчитать количество ступеней для достижения требуемой эффективности разделения или определить размер сепарационных элементов.
Целью работы является разработка методики для проектирования системы автономного электропитания на основе фотоэлектрических преобразователей для электроснабжения технических средств охраны. Объектом исследования является система автономного электропитания на основе фотоэлектрических преобразователей. Приведены накопители энергии, получившие широкое распространение при проектировании систем электропитания для электроснабжения технических средств охраны. Использована методика проектирования системы электропитания, в которой учтено интегральное влияние солнечной инсоляции, температуры окружающей среды в диапазоне от -40°C до +50°C, фотоэлектрического модуля и аккумуляторной батареи; мощности фотоэлектрического модуля; требований автономности работы технических средств охраны; электрических характеристик солнечного контроллера заряда (номинального напряжения холостого хода и номинального тока заряда). Для расчета суммарной солнечной инсоляции, приходящейся на поверхность фотоэлектрического модуля, использована модель Кастрова для расчета прямого солнечного излучения, модель Берлаге для расчета рассеянной солнечной энергии и модель Берлянда для расчета инсоляции в условиях облачности. Проведены исследования литий-титанатных аккумуляторных батарей в климатической камере и разработана соответствующая математическая модель зависимости емкости аккумуляторной батареи от температуры. Для определения солнечной инсоляции, падающей на наклонную поверхность фотоэлектрического модуля, разработано программное обеспечение на языке программирования C#. Спроектированная система электропитания на основе фотоэлектрического модуля обеспечивает автономное бесперебойное непрерывное электропитание аппаратуры при постоянном потреблении техническими средствами охраны не более 115,2 Вт∙ч в сутки. Результаты работы могут быть использованы при разработке системы автономного электропитания для электроснабжения технических средств охраны, безопасности, контроля.
Цель - разработать методику для многокритериального выбора мощности группы электростанций, входящих в состав локальной энергосистемы и использующих местные энергоресурсы и возобновляемые источники энергии. Для формирования альтернативных вариантов структуры генерирующих мощностей предложен подход, который заключается в задании ряда уровней мощности базовой электростанции и электростанций на основе возобновляемых источников энергии, последующем определении мощности маневренной электростанции для покрытия оставшейся части графика нагрузок. Для многокритериального сравнения альтернативных вариантов структуры генерирующих мощностей используется метод TOPSIS, модифицированный для возможности учета неопределенности предпочтений лица, принимающего решения (модификация метода заключается в использовании нечетких функций ценности на этапе нормирования оценок по критериям). Применение данной методики рассматривалось на примере Охотского района Хабаровского края. Расчетная мощность перспективных потребителей составила 69 МВт. Альтернативные варианты структуры генерирующих мощностей включают четыре типа электростанций: тепловой на местном угле, солнечной, ветряной и дизельной. В качестве критериев при многокритериальном сравнении вариантов структуры генерирующих мощностей использовались: нормированная стоимость электроэнергии, оценка экологической эффективности и оценка общественного мнения о последствиях, связанных со строительством электростанций. Представлены отдельные наиболее перспективные варианты структуры генерирующих мощностей в зависимости от значений весовых коэффициентов критериев. При большом весе критерия, отражающего экономическую эффективность, лучшей является структура с преобладанием генерации энергии от тепловой электростанции. При большом весе критериев экологической эффективности и общественного мнения лучшей является структура со значительной генерацией от возобновляемого источника энергии (солнечная электростанция). Определены коэффициенты использования установленной мощности различных типов станций при различных структурах генерирующих мощностей. Показано, что предложенная методика обеспечивает получение вариантов структуры генерирующих мощностей, соответствующих выраженным предпочтениям, с учетом неопределенности исходной информации и сценариев развития. Перспективные варианты структуры генерирующих мощностей выбраны для более детального дальнейшего исследования.
Цель - оценка направлений и перспектив использования энергетических углей Иркутской области для нужд электро- и теплоэнергетики с учетом возможного экспорта электроэнергии в страны Юго-Восточной Азии, а также в качестве сырья для нужд углехимии. Исследования проведены с применением методов системного анализа: анализ и синтез, формализация и конкретизация, структурирование и реструктурирование, классификация. При анализе балансовых запасов энергетических углей впервые выделена категория местных, особенностью которых являются их низкокачественные характеристики и удаленность от населенных пунктов и транспортных коммуникаций, также дана их ресурсная оценка – 0,54 млрд т. Получена оценка извлекаемых запасов местных углей – 260 млн т и рассчитан потенциально возможный уровень добычи местных углей. Рассмотрены тенденции потребления энергетических углей области в ретроспективе и возможные направления использования в перспективе. Показано, что наиболее востребованным направлением является использование углей для нужд энергетики, в основном на теплоэлектростанциях. Показаны расчетные объемы потребления углей двух экспортных теплоэлектростанций – Мугунской и Ишидейской, соответственно – 11 и 6 млн т. По расчетам авторов, доля выработки электроэнергии на угольных теплоэлектростанциях в зависимости от реализации варианта ее экспорта может возрасти по сравнению с уровнем 2019 г. в 1,5–2,1 раза. Наличие значительных запасов энергетических углей области позволяет рассматривать их как надежный источник энергоресурсов для электро- и теплоэнергетики, в том числе для экспорта электроэнергии, и как перспективное сырье для нужд углехимии. Потенциальные возможности добычи углей оцениваются в 50–60 млн т в год, в том числе местных - 6,5 млн т. Возможности добычи значительно превышают их востребованность как в настоящее время, так на перспективу.
Цель - экономически обосновать эффективность использования вертикально-осевых ветроэнергетических установок, использующих принцип дифференциального лобового сопротивления лопастей, в условиях малых природных скоростей ветра от 1 до 15 м/с. Сметная стоимость определена ресурсно-индексным методом. Расчеты выполнены в два этапа: 1 - составлена ведомость, в которой определен расход ресурсов на проектный объем работ по сборникам государственных элементных сметных норм; 2 – составлена локальная ресурсная смета, расход ресурсов в натуральных измерителях переведен в стоимостные (в ценах 2000 г.). Локальные сметные расчеты составлены с помощью программного комплекса ГРАНД-СМЕТА. Все расходы на материалы для изготовления ветротурбины и поддерживающей конструкции принимались по коммерческой стоимости, которая переводилась с помощью дефляторов на бюджетную стоимость октября 2019 г. К стоимости материалов и эксплуатации машин (без оплаты труда машинистов), к сумме оплаты труда рабочих монтажников и машинистов использовались индексы перехода от цен 2000 г. к ценам 2019 г. Стоимость комплекта установки, рассчитанной по прочности на природную скорость 20 м/с, составила 1643,591 тыс. руб., что позволило определить стоимость 1 кВт·ч, зависящую от срока эксплуатации и среднегодовой скорости ветра. При скорости ветра 4 м/с стоимость составила 7,12 руб/кВт·ч; при скорости ветра 8 м/с – 2,19 руб/кВт·ч, соответственно. При скоростях ветра от 5 м/с до 11 м/с при равных промежутках времени воздействия средняя стоимость 1 кВт·ч будет в пределах 3,14 руб/кВт·ч. Проведенные исследования подтвердили эффективное использование предлагаемой вертикально - осевой ветроэнергетической установки в условиях малых природных скоростей ветра (являющейся конкурентоспособной в сравнении с традиционными способами выработки энергии) на территории России.
Цель - исследование возможности компактирования порошковых материалов импульсом давления электрического взрыва проводника, установление функциональной связи между параметрами импульса давления и параметрами электротехнологической установки для компактирования порошковых материалов, выбор параметров для регулирования амплитуды и длительности импульсного давления, а также выбор конструктивных параметров рабочего инструмента для компактирования порошковых материалов. На основе метода формализованного представления развития процесса формирования и распространения импульсной волны давления, создаваемой расширяющимся плазменным каналом электрической искры в передающей среде, которая инициирована электрическим взрывом проводника, проведены аналитические исследования. Моделирование скоростного деформирования стенки трубы под действием импульсного давления проводилось в программном комплексе MATLAB, исследование микроструктуры слома скомпактированного материала с наномодификаторами - на сканирующем электронном микроскопе. На основе проведенных экспериментальных исследований по компактированию порошковых материалов импульсным давлением, созданного расширяющимся плазменным каналом искры, инициируемой электрическим взрывом проводника при подаче на него импульса тока от электротехнологической установки, установлено, что на величину и форму импульса давления максимально влияют параметры данной установки. Исходя из полученных модельных исследований, выбран ы оптимальные режимы для компактирования порошков с наномодификаторами. Получена взаимосвязь между параметрами импульсного давления (амплитуды Pm и формы распространения волны давления) и параметрами электротехнологической установки (напряжение, индуктивность, емкость). Предложено использовать акусто-электроволновую модель для оценки давления, обеспечивающего скоростное деформирование металлических труб, и построения профиля деформирования металлических труб, используемых для компактирования. Анализ SEM изображений разлома, полученных в экспериментах компактов, показали высокую степень уплотнения частиц с образованием объемного композита.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
Цель – разработка алгоритма реализации системы управления качеством кромки при финишной обработке деталей полимерно-абразивными щетками, рассмотренной в части 1. Использован принцип системного подхода для формализованного описания системы с наличием взаимосвязей между образующими ее подсистемами. В статье рассмотрен алгоритм проектирования технологической операции обработки кромок в соответствии с системой оптимального управления, описанной в части 1. Исходными данными явились: параметры заготовки, требования по шероховатости и параметрам кромки, характеристики инструмента и оборудования. На основе проведенного анализа функциональных возможностей операции получен алгоритм выбора оптимального инструмента среди конкурирующих, с учетом технологических возможностей операции. На базе разработанных математических моделей (формирование скругленной кромки по размеру, форма и шероховатость, сила резания, температура в зоне обработки, износ инструмента) проведена оптимизация технологических параметров операции. Разработанный алгоритм проектирования технологической операции предусматривает проведение пробной операции (установка и крепление заготовки на оборудовании, ее обработка на оптимальных режимах) и контроль соответствия результатов обработки требованиям нормативно - технических документов, анализ дефектов и причин их возникновения, а также формирование управляющего воздействия. Рассмотрена управляющая подсистема «Оптимизация процесса скругления кромок». Разработанная система проектирования технологической операции обработки кромки эластичными полимерно-абразивными щетками позволяет назначать наиболее эффективные инструменты и рациональные режимные параметры обработки с обеспечением всех требований нормативно-технических документов по качеству обработки при наибольшей производительности процесса и наименьшей себестоимости выполнения операции.
Цель – повышение эффективности процессов механической обработки транспедикулярных винтов из титановых сплавов на высокопроизводительном оборудовании на основе выбора прогрессивных технологич еских подходов, анализ современной технологии изготовления имплантов на станках с программным управлением типа токарный полуавтомат продольного точения. В качестве критериев оценки эффективности использовались производительность процесса, определяемая машинным временем, и качество обработки имплантов (шероховатость поверхности, геометрическая точность, механические свойства). Установлено, что токарные полуавтоматы продольного точения, оснащенные цанговой системой подачи прутка и приводными головками для вихревого нарезания резьбы, позволяют обрабатывать импланты типа транспедикулярного винта за один установ с максимальной эффективностью. Показано, что технология механообработки транспедикулярных винтов в значительной мере определяется особенностями их конструкции. Тип и форма резьбы оказывают наибольшее влияние на применяемый режущий инструмент и режимы резания. Анализ поломок винтов выявил, что основными причин ами являются конструктивные дефекты и низкое качество обработки резьбовой части. Установлено, что применение метода вихревого нарезания резьбы позволяет получить резьбу за один проход и значительно повысить производительность обработки по сравнению с традиционной технологией без потери качества. Дополнительными преимуществами данного метода являются сокращение количества используемых инструментов и дополнительных финишных операций для удаления заусенцев. На основании проведенного анализа рекомендовано при изготовлении транспедикулярных винтов из титановых сплавов применять прогрессивные режущие инструменты – фрезы для вихревого резьбонарезания, обеспечивающие увеличение производительности процесса обработки в 4 раза без потери качества обрабатываемого изделия; снизить шероховатость поверхности до 2 раз, при этом уменьшится температура в зоне резания, что будет положительно влиять на ресурс обработанных изделий. Для эффективного применения указанных фрез необходимо оснащать используемые в технологическом процессе станки специальными приводными головками.
Цель – воспроизведение нормативного ветрового потока (ламинарный, турбулентный, пульсационный режимы) для изучения воздействия на крановые конструкции, позволяющее получить значения нагруженности элементов крана, максимально приближенные к реальным условиям. При создании установки, относящейся к области экспериментальной аэродинамики, был принят «принцип имитации основных факторов, определяемых условиями эксплуатации объекта исследования», для обеспечения воспроизводимости результатов испытаний в максимальной степени. Для подтверждения работоспособности предлагаемого устройства установки, была разработана ее компьютерная модель с использованием программного продукта системы автоматизированного проектирования SolidWorks. Параметры компьютерной модели находятся в полном геометрическом соответствии с размерами разработанной реальной установки. Использование установки позволяет исследовать динамическое воздействие ветра на устойчивость крановых конструкций в различных режимах эксплуатации (изменение скорости ветра, в режиме работы с грузом, в условиях работы у пристенка и т.д.). Предложенная установка позволяет моделировать нагрузки на крановое оборудование с возможностью расширения характеристик, например, его грузоподъемности. Сформированная компьютерная модель установки позволяет выявить физическую картину распределения ветрового потока на выходе из установки. Результаты моделирования ветрового потока на предлагаемой установке подтверждены на компьютерной модели с высокой степенью сходимости результатов при скоростях ветра от 2,5 м/с и ниже. Предлагаемая авторами установка позволит моделировать величину реальной среднестатистической ветровой нагрузки различной интенсивности, пульсационную составляющую ветровой нагрузки, вихревое возбуждение, повышение доступной возможности аэродинамических исследований для реальной крановой конструкции. Разработанная установка представляет собой устройство для тарировки внешних воздействий от силы ветра на конструкцию крана.
МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Цель - определить условия максимального перехода фтора из техногенного сырья производства первичного алюминия (лежалого шлама) в раствор при щелочном выщелачивании. Объектом исследований явился лежалый шлам, образованный из мелкодисперсных техногенных материалов производства алюминия в электролизерах с анодом Содерберга (хвосты флотации угольной пены, шлам газоочистки, пыль электрофильтров) и складируемый вблизи предприятия. Аналитические исследования исходной пробы и продуктов выщелачивания проводились по аттестованным методикам с применением химического, рентгенофазового, титриметрического методов анализа. Показано, что из трех составляющих шлама основная доля приходится на пыль электрофильтров (~79,7%) и хвосты флотации угольной пены (~15,8%). Установлено, что самым богатым по составу полезных компонентов (по сумме F, Na и Al ~ 63%) является шлам газоочистки. Согласно данным рентгенофазового анализа, проба шлама со шламохранилища содержит в основном криолит (до 78,7%), углерод (11,9%), кальциевомагниевый карбонат из ряда доломита (4,44%) и следовые количества корунда, флюорита. По результатам проведенных экспериментов по выщелачиванию раствором едкого натра фтора из пробы шлама были установлены основные параметры процесса: температура - 75–80°С, продолжительность – 60 мин, концентрация NaOH - 3,0% (при соотношении Ж:Т равном 10:1 и числе оборотов мешалки ~1005–1010 об/мин). Согласно аналитическим данным химического состава кека выщелачивания, содержание фтора в твердой фазе уменьшилось на 88,1%. В результате проведенных экспериментов по щелочному выщелачиванию фтора из пробы лежалого шлама, образованного при получении первичного алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов на ваннах с самообжигающимися анодами, было установлено, что максимальное снижение фтора в пробе достигается при условиях поддержания параметров процесса (температура, продолжительность, концентрация реагента) в оптимальных режимах.
Цель - обозначение проблем и определение условий применения твердых катодов. Представлен обзор технологии электролиза криолитоглиноземных расплавов с использованием твердых анодов и катодов в историческом развитии – от ее изобретения и до настоящего времени. Обсуждаются проблемы стабильного ведения электролиза, но главным образом – влияние состояния поверхности электродов на технологический процесс. Показано, что все попытки использования твердых электродов, реактивных и инертных, на протяжении более 100 лет встречались с возникновением нестабильности электролиза, образования на электродах осадков различной интенсивности и невозможности ведения процесса в течение длительного периода при плотностях тока выше 0,4÷0,5 А/см2. Приведены данные, что для приближения к промышленным условиям исследователи пытались применять очищенные компоненты электролита с различным их соотношением, металлоподобные и керамические электроды с исходной высокой чистотой и гладкой поверхностью. Тем не менее, коммерческого выхода этим многочисленным попыткам в доступных источниках не обнаружено. В предлагаемой к обсуждению статье предполагается, что наиболее вероятной причиной уменьшения выхода по току и пассивации твердых электродов является химическая неоднородность и микродефектность объемной и поверхностной структуры поликристаллических катодов и анодов. Именно физическая неоднородность угольных электродов направила развитие зарождающейся технологии электролитического производства алюминия на применение электролизеров с горизонтальным расположением электродов и использование в качестве катода однородной поверхности жидкого алюминия. Эта же причина ограничивает развитие электролитического получения алюминия с использованием инертных анодов и смачиваемых катодов в конструкциях электролизеров нового поколения – с дренированными катодами и вертикальным расположением электродов. Развитие этого предположения, теоретическое и экспериментальное, будет обсуждаться в следующих частях статьи.
Цель - изучение механизма сорбции тиокарбамидных комплексов золота активированными углями путем исследования свойств возникающего двойного электрического слоя. Для исследования двойного электрического слоя сорбционной поверхности углей был принят полярокондуктометрический метод, основанный на одновременном использовании поляризационных зависимостей на постоянном токе и кондуктометрических измерений на переменном токе. Показано, что сорбция тиокарбамидных комплексов золота происходит более интенсивно при катодных значениях потенциалов сорбента, а в отрицательной области от 0,05 до 0,2 В зависимость величины адсорбции от потенциала имеет фактически линейный характер. Абсолютное значение сорбции тиокарбамида золота при отрицательном потенциале сорбента 0,2 В с овпадает с максимальными значениями тока поляризации по постоянному току и проводимости по переменному току. Электрохимическая реакция восстановления тиокарбамидных соединений приводит к образованию нейтральных молекул тиокарбамида, поэтому, вероятно, наблюдается осаждение золота на поверхности углеродного сорбента в металлическом виде. Нейтрализация активных соединений в двойном электрическом слое создает условия к тому, что к отрицательно заряженной поверхности сорбента активизируется доступ положительно заряженных ионов золота. Для анодной области поляризации сорбента характерны максимальные значения сорбции ионов золота при положительном потенциале 0,2 В, при этом должна быть перезарядка поверхности сорбента, т.к. в этой же области потенциала наблюдается максимальная проводимость по переменному току. Такие условия должны приводить к разрушению плотной части двойного электрического слоя и, следовательно, созданию благоприятных условий для сорбции. На основе проведенных исследований установлено, что на сорбцию тиокарбамидных комплексов золота активированными углями существенное влияние оказывает потенциал сорбента. Использование полярокондуктометрического метода исследования двойного электрического слоя позволяет объяснить особенности сорбции указанного соединения на активированных углях.
Цель - изучение и определение перспективных направлений и технических решений для повышения ресурсосбережения и энергоэффективности в производстве корунда, на основе проведенного патентного исследования по совершенствованию и оптимизации плавки. Пути оптимизации процесса получения корунда рассматривались по трем направлениям с точки зрения энергосбережения. Первое направление связано с развитием перспективных технических разработок, которые были изучены для выбора рациональных рабочих режимов и определения основных факторов, влияющих на скачки напряжения в течение технологического процесса и выход годной продукции. Рассмотрены условия для снижения удельных энергозатрат и повышение экологичности производства на всех стадиях от изотермического спекания корунда, получения электрокорунда, мелкокристаллического корунда до монокристаллов корунда. Второе направление – оптимизация производства корунда на всех стадиях для разработки оптимального алгоритма управления технологическим процессом, при этом возможно снижение расхода электроэнергии на 10–12% по сравнению с действующими нормативами. Третье направление – разработка технических решений с изменением отдельных конструктивных узлов печных агрегатов, а именно: использование современных комплектующих и новых теплоизоляционных материалов, а также применение отработанных теплоносителей в качестве источников вторичных энергоресурсов, ввод дополнительных контроллеров автоматизированной системы управления процессом. Аналитическое исследование показало, что результатом оптимизации должны являться модернизированные конструкции установок и электрического оборудования, которые могут обеспечить максимальный электрохимический КПД и соответствующую герметичность печей. Разработаны критерии энергоснабжения и качества электроэнергии, позволяющие стабилизировать материальный баланс печи и решить вопросы ресурсосбережения. Данные мероприятия позволяют снизить потерю сырья до 20–25%, удельное энергопотребление в процессе производства корунда на 2 –3 тыс. кВт.ч на 1 т.
ISSN 2782-6341 (Online)