НЕПРЕРЫВНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОЙ СТАЛИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Б. Н. Парсункин
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск

С. М. Андреев
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск

А. Р. Бондарева
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск

У. Б. Ахметов
ООО «Научно-производственный центр «Урал», г. Магнитогорск


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.