НЕПРЕРЫВНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОЙ СТАЛИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Б. Н. Парсункин, С. М. Андреев, А. Р. Бондарева, У. Б. Ахметов

Аннотация


Рассмотрен метод непрерывного объективного контроля температуры жидкой стали в металлургических агрегатах сталеплавильного и литейного производств. Метод характеризуется достаточно высокой точностью (±9 °С), простотой эксплуатации, надежностью и сроком работоспособности, превышающим срок службы огнеупорной кладки технологического агрегата. Целью работы является разработка метода непрерывного контроля температуры жидкой стали в технологических агрегатах металлургического производства. В основу адаптированного метода положено решение обратной задачи теплопроводности (обычно некорректного), когда по известным температурам по слоям активной толщины огнеупорной кладки (до 80 мм) восстанавливается температура на границе «расплав – огнеупорная кладка». К элементам новизны в работе относится новый методический подход к непрерывному объективному контролю температуры жидкой стали в металлургических агрегатах. Приведены результаты обоснования и технического решения, результаты исследования точности метода на опытном стенде и в реальных производственных условиях на дуговой сталеплавильной печи. Полученые экспериментальные материалы свидетельствуют о достаточно высокой точности и эффективности рассматриваемого расчетного метода непрерывного контроля температуры жидкого расплава. Данная задача актуальна в условиях использования сталеплавильных агрегатов как эффективных установок для получения нагретого до заданной температуры расплава. Особенно целесообразно использование метода в установках внепечной доводки стали «печь – ковш». Расчетный метод предназначен для программной реализации с использованием отечественных недорогих микропроцессорных регулирующих контроллеров как в качестве автономного информационного технического средства контроля, так и в составе интегрированного элемента в АСУТП сталеплавильного производства.

Ключевые слова


непрерывный контроль; температура жидкой стали; многозонная термопара; обратная задача теплопроводности; программная реализация

Полный текст:

PDF

Литература


Глинков, Г.М. Контроль и автоматизация металлургических процессов: учеб. для вузов / Г.М. Глинков, А.И. Косырев, Е.К. Шевцов. – М.: Металлургия, 1989. – 352 с.

Управление тепловым и электрическим режимами агрегата ковш-печь / Е.Б. Агапитов, Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин и др. // Электрометаллургия. – 2006. – № 6. – С. 11–16.

Сафонов, В.М. Особенности нагрева стали в дуговой сталеплавильной печи и агрегате ковш-печь / В.М. Сафонов, А.Н. Смирнов // Сталь. – 2008. – № 6. – С. 31–40.

Информационные системы в металлургии / Н.А. Спирин, Ю.В. Ипатов, В.Н. Лобанов и др. – Екатеринбург: Изд-во УГТУ – УПИ, 2001. – 617 с.

Lee, D.E. Optimum residence time for steel productivity and energy saving in a hot rolled reheating furnace / D.E. Lee, M.Y. Kim // Journal of Mechanical Science and Technology. – 2013. – Vol. 27, iss. 9. – P. 2869–2877.

Берковский, Б.М. Разностные методы исследования задач теплообмена / Б.М. Берковский, Е.Ф. Ноготов. – Минск: Наука и техника, 1976. – 144 с.

Арутюнов, В.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: учеб. для вузов / В.А. Арутюнов, В.В. Бухмиров, С.А. Крупенников. – М.: Металлургия, 1990. – 239 с.

Андреев, С.М. Оптимизация режимов управления нагревом заготовок в печах проходного типа: моногр. / С.М. Андреев, Б.Н. Парсункин. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. – 376 с.

Автоматизация и оптимизация управления технологическими процессами внепечной доводки стали / Е.Н. Ишметьев, С.М. Андреев, Б.Н. Парсункин и др. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2008. – 311 с.

Парсункин, Б.Н. Автоматизация и оптимизация управления выплавкой стали в электродуговых печах. / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, О.С. Логунова. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. унта им. Г.И. Носова, 2012. – 304 с.

Парсункин, Б.Н. Система визуализации при создании адаптивного комплекса локального уровня управления в АСУ ТП промышленного производства / Б.Н. Парсункин, А.Р. Бондарева, Е.И. Полухина // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г.И. Носова. – 2015. – № 2. – С. 44–47.

Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс / Б. Банди. – М.: Радио и связь, 1988. – 128 с.

Оперативное определение эффективности работы микропроцессорных систем управления технологическими процессами / А.В. Леднов, Б.Н. Парсункин, Г.Ф. Обухов и др // Сталь. – 1987. – № 9. – С. 101–104.

Ефимов, А.В. Математический анализ: учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1980. – Ч. 1. – 427 с.

Рябчиков, М.Ю. Выбор режимов работы агрегата ковш-печь с использованием обобщенных оценок качества и затрат на процесс / М.Ю. Рябчиков, Б.Н. Парсункин, Е.С. Рябчикова // Черные металлы. – 2014. – № 12 (996). – С. 28–34.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180304

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.