ОАО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии» (ОАО ВНИИХТ), г. Москва

С. А. Лавриков, вед. науч. сотр., e-mail: selavr@rambler.ru

М. Л. Коцарь, начальник лаб.

ОАО «Чепецкий механический завод» (ОАО ЧМЗ), г. Глазов

С. Г. Ахтонов, начальник цеха

А. А. Чернышев, руководитель группы

Н. В. Копысов, вед. инженер

В ОАО «Чепецкий механический завод» на базе печи СКБ-5025 и аппарата Ц-40М разработан и введен в эксплуатацию опытный стенд для отработки методов оптимального управления процессом йодидного рафинирования циркония и изучения возможности проведения работы на нем в автоматическом режиме. Комплекс технических средств и программное обеспечение автоматизированного опытного стенда выполнены на основе оборудования CompactRIO от фирмы National Instruments (США) и ее графического программного обеспечения (ПО) LabView.
Основными функциями разработанного ПО стенда являются:
— автоматическое регулирование подачей напряжения на нить циркония в пределах заданной вольт-амперной характеристики процесса;
— автоматическое регулирование положений шиберов в системе воздушного охлаждения аппарата Ц-40М
в печи СКБ-5025;
— плавный сброс и подача напряжения при смене ступени трансформатора;
— реакция системы на кратковременные скачки тока на нити при касании прутками циркония стенки корпуса аппарата;
— отработка алгоритмов поиска оптимального температурного режима в системе воздушного охлаждения аппарата;
— автоматизация регламента проведения процесса, позволяющая вести процесс без участия персонала по заранее составленной программе.
В результате автоматизированного управления процессом на стенде при выпуске готовой продукции съем
йодидного циркония с аппарата превысил среднее значение по отделению цеха примерно на 10 %. Уменьшен расход электроэнергии и обеспечена плавность ее сброса и подачи при смене ступени трансформатора. Впервые процессы в аппаратах Ц-40М и печи СКБ-5025 проведены полностью в автоматическом режиме.

Авторы благодарят А. О. Лапидуса, В. С. Архангельского, Л. В. Огородникова, В. А. Погадаева, А. В. Александрова, Н. А. Яговкина за участие в создании стенда и проведении экспериментов.

1. Коцарь М. Л., Моренко О. Г., Штуца М. Г., Ахтонов С. Г., Александров А. В., Зиганшин А. Г., Индык С. И., Кучерявенко Е. Н., Лазаренко В. В., Лапидус А. О., Погадаев В. А., Попов А. М. Получение высокочистых титана, циркония и гафния методом йодидного рафинирования в промышленных условиях // Неорганические материалы. 2010. Т. 46, № 3. С. 332–340.
2. Коцарь М. Л., Лавриков С. А., Никонов В. И., Александров А. В., Ахтонов С. Г., Александров А. В. Высокочистые титан, цирконий и гафний в ядерной энергетике // Атомная энергия. 2011. Т. 111, вып. 2. С. 72–77.
3. Пат. 2261287 РФ, МПК С 22 В 34/14, С 22 В 9/10. Аппарат для йодидного рафинирования циркония / Моисеев В. Г., Моренко О. Г., Погадаев В. А. и др. ; заявл. 06.11.2003 ; опубл. 27.07.2005, Бюл. № 21. — 377 с.
4. Пат. 2421530 РФ, МПК С 22 В 34/14, С 22 В 9/00. Способ управления процессом йодидного рафинирования циркония / Александров А. В., Моисеев В. Г., Погадаев В. А. и др. ; заявл. 14.04.2010 ; опубл. 20.06.2011.
5. Коцарь М. Л., Никонов В. И., Фёдоров В. Д., Черемных Г. С., Леонтьев Г. А., Чупринко В. Г., Линдт К. А., Мухачёв А. П. Йодидное рафинирование кальциетермического циркония // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2002. Вып. 6. С. 100–105.
6. Евстюхин А. И., Леонтьев Г. А., Шулов В. А. Исследование механизмов переноса металлических примесей при йодидном рафинировании циркония // сб. Совещание по вопросам получения и исследования свойств чистых металлов. — Харьков, 1977. С. 13–16.
7. Елютин А. В., Денисова Н. Д., Баскова А. П., Быстрова О. П. Поведение примесей в процессе йодидного рафинирования циркония и гафния // Научные труды Гиредмета. — М. : Металлургия, 1980. Т. 96. С. 63–69.
8. Баран Е. Д. LabVIEW FPGA. Реконфигурируемые измерительные и управляющие системы. – М. : ДМК Пресс, 2009.
9. Тревис Дж., Кринг Дж. LabVIEW для всех. — М. : ДМК Пресс, 2010.
10. What is CompactRIO — National Instruments [Электронный ресурс]. — 2012. Режим доступа : http://sine.ni.com/np/app/main/p/ap/global/lang/ru/pg/1/sn/n24:cRIO/fmid/102/