Введение к работе
Актуальность работы.
їуіпадкшировшшо промышленности в условиях перехода к ры-почной эксиоиико троСуот повыззния ісачоства готовой продукции и удучсэши техшмо-оіюкочических показателей работы цехов ивтпз-лургических предприятий. Особенно эти задачи актуальны для прокатного производства, работающего о неполной загрузкой в связи о дефиютои стальной заготовки и высокой ценой готовой продукции.
11а листопрокатних и сортопрокатных станах нагрев шталла перед прокаткой осуществляется в основной в методических почах двухстороннего нагрева толкатольного типа н с шгаюпз'.«и Салка-ш[. причем последние достигли сольиой единичной модности, усложнились по ісонстругаиш и эксплуатации.
Иаличло водоохлаждаемой спорной снстсіаі, с по,'.го!цью которой транспортируют сляби внутри печей, приводит к повшошкшу расходу топлива и неравномерности нагрева по длине слябов. D этих условиях дате незначительнее отклонения от заданного теипера-турного реяіиа приводят к ухудшению показателей качества готовой продуїщии.
Нагреваете перед прокаткой стали разносбразиі' по паркам, механический и теплофнзйческт: свойствам, что определяет различное ограничения скорости их натрова. Крона того, при сиене толщины нагреваемых заггтовоі. и частых изменениях тейпа работы прокатного'стана теплсой роязш роботи штодической печи должен изменяться.
Точное выполнение вышеуказанных задач невозможно без функционирования автоматизированных систем управ.ч-зшга технологичес-киш процессами ( АСУ ТЛ ). работающих в реальном масштабе времени.
Чгосы гарантировать стабильность управляе-зк параметров качества ( среднемассовую температуру на выдаче из печей, перепад температур центра и поверхности ), необходимо иметь адеісватную иатеиатическую шдехь. устанавливающую взаимосвязь между параметрами г вли..юздч,ш на них факторами, в соответствии ко-тосими необходимо изменять режима работы печі ' те ют выдача, температури зон. р&іхода топлива н : зъдуха, давление і печи .,
- і -
др.).
В яастоящзе время практически не используются прэимувдэства метода обратных вадач, предполагающего воссоздание температурного режима печи во время нагрева сляба и сравнение полученных данных с опытными. Нэ исчерпаны возможности моделирования и оценки лучистого теплообмена в нижних зонах печей и влияние на него конструкций механизированного пода.
"Зге изложенное выше характеризует актуальность рассматриваемых в диссертационной работе волросоз.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ і_ дать теоретическое обоснование и получить экспериментальное подтверждение закономерностей распределения тепловых потоков в методических печах с шагамдими балками и со-( вершенствование на этой основе технологии нагрева металла, по-1 вшаение- эффективности габоты систем управления печами, в том числе в условиях неполной вагрузки стана.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы состоит в следующем :
-
Разработана геометрическая модель передачи теплового излучения в нижних гонах методической печи с шатающими балками с определением угловых коэффициентов излучения, учитывающее экранирующее влияние опорной систнмы.
-
Разработан инженерный численный метод решения обратной задачи теплопроводьости и определены расчетным путем приведенные коэффициенты теплоотдачи, а также значения эффективной лучистой температуры по длине печи, в результате чего уточнены режимные параметры работы печії
а Разработан и внедрен метод и алгоритм адаптации модели нагрева, действующей в рамках АСУГП, по результатам обработки экспериментальных данных на математической модели.
Праіггичеока' и теоретическая значимость работы. Применение разработанной универсальной математической модели нагрева позволяет выполнить анализ теплофизических параметров технологического процесса в методических печах, идентифицировать внешний теплообмен, а также предсказывать влияние режимных и конструктивных изменений на тепловую работу пошт.
В рамках модели предложен инженерный меаод решения обраиоЗ аадаші теплощлвомности. отличавдийся наглядиостью. простотой и
легко реализуемый на современных ЭШ, в т. ч. персспадьшлс
Применение геометрической моделі передачи теплового ішучо-пия гозводяет выполнить анализ неравномерности вагрэза во дгнкэ слябов для того, чтобы конструктивно кл« другими способами препятствовать образованию "темных пятен" па нижней поверхности сляба.
Результаты теоретических и экспериментальных жследованвЛ нагрева слябов позволили скорректировать алгоритиическоэ и программное обеспечение АСУТП нагрева слябов.
На основании шделирования рассчитал и внедрен температурный режим работы печей в случаях длчтельных остановок и в связи с работой цеха в условиях дефицита стальной заготовки.
Практнчойкиз и теоретические результаты диссертации могут бить использованы научно-исследовательскими и проектными организациями, теплотехническими слздззами шталлургическ!« предприятий, заняшидимиея вопросами эксплуатации и проектирования как самих нагревательных печей прокатного производства, так и системами управления этики агрегатами.
Результаты диссертационной рсЛоты использованы Мариуподь-еккм металлургическим комбинатом им. Ильича на печах с тагавдя-ии балками листопрокатного цеха со станом "SOO0" для усовэр-пэнствозаякя и уточнения гемперзтурко-тепловых режимов и адаптации АСУТЛ.
Внедрение работы обеспечило снимание расхода природного газа на 4 Z в расчете на 1 т готового листа.
Апробация эабо-ш. Основниз пояснения диссертационной работы докладывались и обсуждались ка отраслевом научно-техническом семинаре "Опыт работа служб автоматизации предприятий по созданию и внедлению средств и систем автоматизации ..." ( Нэсква, 1988 ), семинаре "Опыт разработка, внедрения и эксплуатации АСУ на толстолистовых и непрерывных станах" ( Киев, 1992 ), научно-технической конференции СВР "Проектщювание и эксплуататция нагревательных печей . прокатного протаюдетва" ( Запорояье. 1992).
Публикации.
Основное содержав!' и результаты диссертационной работы от-
- б -
ражены в 4 работах.
ОіЕїктдЕа и объем работы.
Диссертация состоит из введения. 6 глав и заключения, библиографического списка и приложений.
Объем работы : 121 стр. машинописного текста, 24 рисунка, С таблиц, список литературы из 1Б5 наименований, приложений.