About Economic Management of Heating Metal in Industrial Furnaces

V. I. Panferov

Abstract


The problem of optimal control of metal heating in industrial furnaces is considered. Data are analyzed both for the author's own research and for the data of other literary sources. The principle of economical management of metal heating is pointed out, and its validity is discussed. This takes into account both the utilization of the heat of the combustion products within the furnace proper and the loss of heat through the masonry. It is noted that there are works in the literature in which, unfortunately, the rewriting of long-known conclusions and results on optimal control continues, and the regularity of economical heating is allegedly re-established. Recommendations are given on the implementation of the principle of economical management in the framework of the automated process control system (ACS TP) of methodical furnaces. The features of the algorithm proposed by the author for calculating the settings (tasks) for temperature regulators in the zones of methodic furnaces are described. Calculation always begins with the furnace's kiln area. The implementation of the algorithm provides such a temperature distribution over the zones of the furnace, at which the desired quality of heating of the preforms is achieved, but the region of the highest temperatures of the working space is displaced as far as possible to the end of the furnace. Typical graphs of the temperature distribution over the zones of the furnace, obtained using the calculation algorithm, are given. It is emphasized that the process control system must contain a subsystem controlling the actual temperature of the slabs, which should be an instrumental - a calculation subsystem.


Keywords


optimal control; economical heating; methodic furnaces; algorithm for calculating the temperature distribution; temperature regulators; automated control system; control of the actual temperature of the metal

References


Бутковский, А.Г. Управление нагревом металла / А.Г. Бутковский, С.А. Малый, Ю.Н. Андреев. – М.: Металлургия, 1981. – 272 с.

Лисиенко, В.Г. Улучшение топливоиспользования и управление теплообменом в металлургических печах / В.Г. Лисиенко, В.В. Волков, Ю.К. Маликов. – М.: Металлургия, 1988. – 231 с.

Автоматизация методических печей / Л.И. Буглак, И.Б. Вольфман, С.Ю. Ефроймович и др. – М.: Металлургия, 1981. – 196 с.

Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах / Ю.И. Розенгарт, Б.Б. Потапов, В.М. Ольшанский, А.В. Бородулин. – Киев; Донецк: Вища школа, 1986. – 296 с.

Андреев, Ю.Н. Оптимальное проектирование тепловых агрегатов / Ю.Н. Андреев – М.: Машиностроение, 1983. – 231 с.

Панферов, В.И. Теплотехнические основы методов контроля и оптимизации нагрева металла: автореф. дис. … д-ра техн. наук / В.И. Панферов. – Магнитогорск: Изд-во МГМА им. Г.И. Носова, 1995. – 43 с.

Панферов, В.И. О принципе экономичного управления нагревом металла и его реализации в АСУ ТП методических печей / В.И. Панферов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2007. – № 10. – С. 53–56.

Соколов, А.К. О производительности нагревательных печей с минимальным расходом топлива / А.К. Соколов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2014. – № 3. – С. 43–48.

Соколов, А.К. Об оптимальных режимах нагрева металла в газовых нагревательных печах / А.К. Соколов // Промышленная энергетика. – 2014. – № 4. – С. 35–42.

Совершенствование сжигания топлива в кольцевых нагревательных печах трубопрокатного производства / В.Ф. Сапов, Ю.Н. Радченко, В.И. Иванов, Т.Н. Нестеренко // Бюллетень «Черная металлургия». – 2006 – № 7. – С. 65–66.

Панферов, В.И. Об одной задаче оптимального управления нагревом металла / В.И. Панферов, В.М. Рябков, Б.Н. Парсункин // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1981. – № 6. – С. 105–108.

Автоматизированное управление тепловой нагрузкой методических нагревательных печей / Б.Н. Парсункин, В.И. Панферов, А.И. Леонтьев, В.А. Обрезков // Сталь. – 1982. – № 7. – С. 88–89.

Лисиенко, В.Г. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах / В.Г. Лисиенко, В.В. Волков, А.Л. Гончаров. – Киев: Наукова думка, 1984. – 230 с.

Оптимизация печей повторного нагрева широкополосного стана горячей прокатки фирмы Крупп шталь: пер. с нем. / Х. Брод, Г. Тиман, Х. Фойгт, Д. Вик // Черные металлы. – 1992. – № 8. – С. 6–13.

Экономия энергии на листовых станах горячей прокатки / Ф.Е. Долженков, Ю.В. Коновалов, А.Л. Остапенко и др. – М.: Ин-т Черметинформация, 1986. – 31 с. – (Обзорная информация).

Энергосберегающая технология нагрева слитков / Е.И. Казанцев, Е.М. Котляревский, А.В. Баженов, И.С. Заварова. – М.: Металлургия, 1992. – 176 с.

Оптимальное управление нагревом металла в камерных нагревательных печах / Д.Х. Девятов, В.М. Дубинин, В.М. Рябков и др. – Магнитогорск: МГТУ, 2000. – 242 с.

Котов, И.В. Опыт эксплуатации методических нагревательных печей прокатного производства на Белорусском металлургическом заводе / И.В. Котов // Бюллетень «Черная металлургия». – 2006 – № 10. – С. 65–67.

Ковалевский, В.Б. Экономичные режимы нагрева металла в печах по комплексному критерию качества / В.Б. Ковалевский, О.Ю. Седяко, М.А. Раджух // Изв. вузов СНГ. Энергетика. – 1998. – № 4 – С. 61–63.

Ковалевский, В.Б. Оптимизация технологии нагрева металла в печи с целью снижения расхода топлива / В.Б. Ковалевский, М.А. Раджух // Литье и металлургия. – 2009. – № 4(53) – С. 174 – 175.

Парсункин, Б.Н. Оптимальный режим использования топлива при энергосберегающем нагреве / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, А.В. Комарова // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2004. – № 12. – С. 48–53.

Оптимальные топливосберегающие режимы нагрева непрерывнолитых заготовок в методических печах / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, Д.Ю. Жадинский, А.У. Ахметова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2015. – № 3. – С. 89–96.

Ахметов, Т.У. Совершенствование системы управления несимметричным нагревом непрерывнолитых заготовок в методических печах: дис. … канд. техн. наук / Т.У. Ахметов. – Оренбург, 2017. – 140 с.

Панферов, В.И. Расчет уставок регуляторов температуры в зонах методической печи / В.И. Панферов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1997. – № 6. – С. 20–24.

Панферов, В.И. Методы контроля температуры металла в АСУ ТП методических печей / В.И. Панферов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 10. – С. 57–61.

Панферов, В.И. Управление нагревом металла в протяжных печах и агрегатах / В.И. Панферов, А.С. Безвуляк, Г.П. Кулаченков // Сталь. – 1991. – № 3. – С. 57–59.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr180207

Refbacks

  • There are currently no refbacks.