CONTINUOUS TEMPERATURE CONTROL OF LIQUID STEEL IN TECHNOLOGICAL UNITS OF METALLURGICAL PRODUCTION

B. N. Parsunkin, S. M. Andreev, A. R. Bondareva, U. B. Akhmetov

Abstract


The article considers the method of continuous objective control of the temperature of liquid steel in metallurgical aggregates of steelmaking and foundry industries. The method is characterized by a sufficiently high accuracy (±9 °С), simple operation, reliability and service life, exceeding the service life of the refractory masonry of the process unit. The aim of the work is to develop a method for the continuous monitoring of the temperature of liquid steel in technological units of metallurgical production. The basis of the adapted method is the solution of the inverse heat conduction problem (usually incorrect), when, at known temperatures, temperatures on the layers of active thickness of refractory masonry (up to 80 mm) restore the temperature at the “melt – refractory masonry” boundary. The new methodological approach to the elements of novelty in the work is the continuous objective control of the temperature of liquid steel in metallurgical aggregates. The results of the justification and the technical solution, the results of the study of the accuracy of the method on the experimental bench and in real production conditions on the arc steel furnace are presented. The obtained experimental data reflect the sufficiently high accuracy and efficiency of the considered calculation method of continuous monitoring of the temperature of liquid melt. This task is relevant in the conditions of using of steel-furnace aggregates as efficient installations for obtaining the melt heated to a certain temperature. It is advisable to use the method in installations of out-of-furnace finishing of steel “furnace – ladle”. The calculation method is designed for software implementation using domestic low-cost microprocessor controllers both as an autonomous information technical control means and as part of an integrated element in the process automation system of steelmaking.

Keywords


continuous control; liquid steel temperature; multi-zone thermocouple; inverse heat conduction problem; software implementation

References


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

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Bookmark and Share