Новотроицкий филиал «НИТУ «МИСиС», Новотроицк, Россия:

К. В. Лицин, доцент, канд. техн. наук
Д. М. Утямишев, студент, эл. почта: danil-utyamishev@mail.ru

Исследована система автоматической подачи шлакообразующей смеси в кристаллизатор установки непрерывной разливки стали (УНРС). Обоснована необходимость использования шлакообразующей смеси в процессе получения стали. Показано, что расход шлакообразующей смеси существенно влияет на себестоимость конечного продукта, качество которого зависит от равномерности и постоянства подачи смеси в кристаллизатор. Поэтому актуальным направлением является автоматизация процесса подачи шлакообразующей смеси в кристаллизатор УНРС. Представлено описание разработанной автоматической установки, реализующей подачу шлакообразующей смеси. Обоснована необходимость использования бездатчикового электропривода перемещения тележки. Разработана имитационная модель электропривода тележки с системой векторного управления на основе бездатчикового определения угловой скорости двигателя. Приведено описание методики определения угловой скорости двигателя на основе известных значений фазных напряжений. Выполнено моделирование разработанной системы электропривода в программе Matlab Simulink, подтверждающее адекватность разработанной системы. Внедрение бездатчикового электропривода в систему подачи смеси в кристаллизатор УНРС позволит повысить надежность всей системы, уменьшить ее массогабаритные показатели.

1. Palai P. Constitutional segregation of Al₂O₃ in mold slag and its impact on steel cleanliness during continuous casting // Metall. Mater. Trans. B. 2013. V0l. 44. No. 5. P. 1185–1189.
2. DuPont J. N., Siefert J. A., Shingledecker J. P. Microstructural evolution and mechanical properties of Grades 23 and 24 creep strength enhanced ferritic steels // International Materials Reviews. 2017. Vol. 62, Iss. 1. P. 32–56.
3. Sames W. J., List F. A., Pannala S., Dehoff R. R., Babu S. S. The metallurgy and processing science of metal additive manufacturing // International Materials Reviews. 2016. Vol. 61, Iss. 5. P. 315–360.
4. Pickering E. J., Jones N. G. High-entropy alloys: a critical assessment of their founding principles and future prospects // International Materials Reviews. 2016. Vol. 61, Iss. 3. P. 182–202.
5. Сивак Б. А. Актуальные направления и задачи развития металлургического машиностроения России // Вестник ЮНИДО в России. 2014. № 13. С. 33–36.
6. Ряхов А. А. Разработка ресурсосберегающей шлакообразующей смеси для кристаллизаторов слябовых машин непрерывного литья заготовок : дис. … канд. техн. наук. — Магнитогорск, 2019. — 143 с.
7. Нисковских В. М., Карлинский С. Е., Беренов А. Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. — М. : Металлургия, 1991. — 272 с.
8. Пат. 4312399 США. Flux powder supplying apparatus for continuous casting / Nishida Shinji, Ohtsuka Takashi, Satoh Mitsukuni, Kashimoto Satoru; № 129383; заявл. 31.10.1979; опубл. 26.01.1982.
9. Makuei F. M. Extraction of tellurium from lead and copper bearing feed materials and interim metallurgical products // Minerals Engineering. 2018. Vol. 115. P. 79–87.

10. Rajkumara T., Prabakaran M. P., Arunkumar G., Parameshwaran P. Evaluation of mechanical and metallurgical properties of submerged arc welded plate joint // Materialstoday. 2020. Vol. 8. P. 165–172.
11. Reuter M. A., West C. The use of dimensionless numbers to characterise the feed to metallurgical reactors// Minerals Engineering. 1997. Vol. 10. P. 69–80.
12. Van Schalkwyk R. F., Reuter M. A. Challenges of digitalizing the circular economy: Assessment of the state-of-the-art of metallurgical carrier metal platform for lead and its associated technology elements // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 186. P. 585–601.
13. Ганин Д. Р., Лицин К. В., Шевченко Е. А. Обзор и анализ устройств для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизаторы машин непрерывного литья заготовок // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 1. С. 58–65.
14. Еронько С. П. Опыт конструирования систем дозированной подачи шлакообразующих смесей в кристаллизаторы машин непрерывного литья заготовок // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2011. № 11. С. 35–40.
15. Никифорова Э. Ю., Ганин Д. Р. Пневмомеханическое устройство для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор МНЛЗ // Наука и производство Урала. 2019. № 15. С. 47–48.
16. Лицин К. В., Царуш К. А., Утямишев Д. М. Разработка системы автоматического процесса подачи слябов на продольную порезку в условиях электросталеплавильного производства // Электрометаллургия. 2019. № 11. С. 33–39. DOI: 10.31044/1684-5781-2019-0-11-33-39
17. Абдулвелеева Р. Р., Утямишев Д. М. Имитационная модель устройства для подачи слябов на продольную порезку / Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития: тезисы докл. Четвертой всероссийской молодежной научной конференции. — Тамбов : Изд. центр ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2019. С. 120–121.
18. Даденков Д. А., Белоногов А. В., Варзаносов П. В. Бездатчиковое векторное управление с адаптивным наблюдателем скорости и непосредственной коррекцией электрического угла // Фундаментальные исследования. 2016. Т. 5. № 11. С. 505–509.
19. Глазырин А. С. Бездатчиковое управление асинхронным электроприводом с синергетическим регулятором // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 321. № 4. С. 107–111.
20. Островлянчик В. Ю., Поползин И. Ю. Модель асинхронного двигателя для бездатчиковых информационно-управляющих систем автоматизированного электропривода // Вестник Кузбасского государственного технического универсистета. 2016. № 1. С. 110–118.
21. Умурзакова А. Д. Косвенный контроль выходных механических переменных асинхронного электродвигателя в электроприводе : дис. … канд. техн. наук. — Томск, 2015. — 116 с.
22. Усынин Ю. С., Козина Т. А., Валов А. В., Лохов С. П. Определение начального углового положения ротора в бездатчиковой системе импульсно-векторного управления асинхронным двигателем с фазным ротором // Вестник ЮУрГУ. Серия: Энергетика. 2012. № 16. С. 111–115.
23. Герман-Галкин С. Г. Проектирование мехатронных систем на ПК. — СПб. : КОРОНА-Век, 2008. — 368 с.
24. Наместников А. М. Разработка имитационных моделей в среде MATLAB. — Ульяновск : УлГТУ, 2004. — 72 с.
25. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink. — М. : ДМК Пресс, 2008. — 288 с.
26. Басков С. Н., Лицин К. В., Радионов А. А. Определение углового положения ротора синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2014. № 4. С. 3–8.
27. Браславский И. Я., Ишматов З. Ш., Поляков В. Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод : учеб. пособие для студентов / под ред. И. Я. Браславского. — М. : Издательский центр «Академия», 2004. — 256 с.
28. Ключев В. И. Теория электропривода : учебник для вузов. — М. : Энергоатомиздат, 1998. — 704 с.
29. Casau P., Mayhew C. G., Sanfelice R. G., Silvestre C. Robust global exponential stabilization on the n-dimensional sphere with applications to trajectory tracking for quadrotors // Automatica. 2019. Vol. 110. 108534.
30. Лицин К. В. Разработка системы векторно-импульсного управления пуском синхронного электропривода с промежуточными трансформаторами : дис. … канд. техн. наук. — Магнитогорск, 2016. — 117 с.