Висвітлено принципи побудови автоматичної системи керування технологічним процесом (АСКТП), властивості і характеристики ланок АСК, закони регулювання. Описано характерні конструктивні та технологічні особливості плавильних установок спеціальної електрометалургії (СЕМ). Подано АСКТП окремих установок СЕМ, у тому числі математичні моделі, алгоритми, способи та засоби контролю параметрів процесів, підсистеми автоматичного контролю та регулювання. Розглянуто особливості керування окремими процесами локальними регуляторами та типовими системами керування з застосуванням обчислювальної техніки, у тому числі ЕОМ.

Освещены принципы построения автоматической системи управления технологическим процессом (АСУТП), свойства и характеристики звеньев АСУ, законы регулирования. Описаны характерные конструктивные и технологические особенности плавильных установок специальной электрометаллургии (СЭМ). Представлены АСУТП отдельных установок СЭМ, в том числе математические модели, алгоритмы, способы и средства контроля параметров процессов, подсистемы автоматического контроля и регулирования. Рассмотрены особенности управления отдельными процессами локальными регуляторами и типовыми системами управления с применением вычислительной техники, в том числе ЭОМ.

Some heterogeneous materials contain foreign inclusions of cylindrical and close shapes which may be reinforcing fibers. If one applies the electric technology for the fabrication or thermal processing of such materials, then the melting of a binder phase may occur. During passing the electric current, thermal, mechanical, and mass-exchange processes arise in materials. The stationary problem is solved. The phenomenon predicted - the arising of streams - might be called the electric-resistance-thermal convection. The character of the relevant velocity field is determined in the first place by a dimensionless value which plays the role of a similarity criterion. The physical sense of the criterion derived is as follows: it means the ratio of electromagnetic pressure induced by the difference in conductivity due to the temperature inhomogeneity to the product of the viscosity and heat conducting ability of fluid. The electric-resistance-thermal convection may coexist with other convection types. These phenomena may influence the mass transfer and alloying processes.

Представлены результаты экспериментальных исследований интервалов температур кристаллизации промышленных шлаков, применяемых в процессах специальной электрометаллургии, и даны рекомендации по их использованию.

Розглянуто системи електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних агрегатах і системи їх живлення. Розкрито можливості підвищення ефективності систем електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних агрегатах за рахунок почергової силової дії на нього пульсуючого та біжучого магнітних полів. Зазначено, що методи дослідження базуються на фундаментальних положеннях теорії електромагнітного поля та електричних кіл, теорії електричних машин і апаратів, методах математичного моделювання. Розроблено оптимальні конструктивні рішення універсальних електромагнітних систем на основі лінійних індукторів з дво- та тристрижневими феромагнітними осердями, які за рахунок почергового однофазного та багатофазного живлення відповідно створюють пульсуюче та біжуче магнітні поля, що дозволяє реалізувати періодичну зміну структури вихрової течії у ванні печі та за рахунок цього підвищити ефективність перемішування рідкого металу. Запропоновано новий принцип перемішування рідкого металу за рахунок почергової силової дії на нього пульсуючого та біжучого магнітних полів, створених універсальними електромагнітними системами, який дозволяє суттєво підвищити ефективність електромагнітного перемішування металевого розплаву. Вперше на основі мультифізичного моделювання взаємопов'язаних електромагнітних, гідродинамічних і теплових процесів в універсальних електромагнітних системах отримано основні закономірності електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних установках при почерговій дії на нього пульсуючого та біжучого магнітних полів. Вперше виявлено: реверс одноконтурної вихрової течії рідкого металу у ванні печі при зміні величини полюсного ділення універсального індуктора перемішувача в режимі багатофазного живлення; реверс двоконтурної вихрової течії рідкого металу у ванні печі при зміні частоти струму живлення універсального тристрижневого індуктора в режимі однофазного живлення. Визначено вплив конструктивних елементів плавильного агрегату (феромагнітного каркасу печі та металевої ніші перемішувача) на ефективність перемішування універсальної електромагнітної системи. Розроблено технічні рекомендації та сформульовано пропозиції щодо створення універсальної системи перемішування рідкого металу та системи її живлення. Отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні показників ефективності процесу перемішування рідкого металу, що сприяє покращенню якості розплаву, прискоренню розчинення твердих добавок, видаленню шкідливих домішок.

Виконано порівняння енергоємності та втрат металу в електрошлакових технологіях із переплавом витратного електрода та використанням рідкого металу, що показало енергетичну ефективність та більший вихід придатного у разі використання останньої. У процесі формування злитка з рідкого металу з характерною для традиційного процесу ЕШП продуктивністю економія електроенергії складає до 57 %. Можливість збільшення продуктивності на 15 % за рахунок зниження перегріву металу за ЕШП із рідким металом без зміни теплових умов процесу та якості злитка підвищує економію електроенергії до 60 % від витрат традиційного процесу. Втрати металу є також на 14 - 60 % нижчими завдяки відсутності витратних електродів, що дає суттєвий економічний ефект.