Розробка енергоекономічного режиму роботи установки ківш-піч з урахуванням впливу суміжних технологічних операцій - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ Спеціальність 05.16.02 - Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукЗахист відбудеться "17" червня 2008 р. в 12.30 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м. У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова задача, яка полягає в розробці енергоекономічного режиму роботи установки ківш-піч (УКП), що дозволяє вдосконалити технологію позапічної обробки сталі і забезпечити регламентовану технологічними вимогами температуру металу перед розливкою. позапічний теплоенергетичний метал Проведено теоретичні та експериментальні дослідження теплоенергетичних процесів в розплаві під час позапічної обробки, та за їх результатами отримані аналітичні залежності, які забезпечують точність прогнозу температури металу у межах похибки вимірювальних приладів (±5?), що дає можливість подальшого їх використання в АСУ ТП ділянки позапічної обробки сталі. Выполненные в условиях ОАО "ИНТЕРПАЙП НТЗ" опытно-промышленные испытания разработанного энергоэкономичного режима работы УКП подтвердили полученные в диссертационной работе результаты и показали: отклонение температуры стали, вычисленной при помощи разработанных математических моделей, от контролированной измерительными приборами не превышает ±5°, что обеспечивает организацию обработки металла на УКП без промежуточных отключений печи при обеспечении перед разливкой регламентированной технологическими требованиями температуры; сокращение времени обработки металла на УКП приводит к уменьшению удельного расхода электроэнергии на 18% при обеспечении регламентированного химического состава металла перед разливкой; прогнозированное снижение себестоимости при обработке стали составляет 2,85 грн/т металла.Побудова математичної моделі, яка дозволить з достатньою точністю прогнозувати температуру металу, коректного математичного алгоритму енергетичного режиму на кожному етапі нагрівання металу на УКП надасть можливість розробити технологічні рекомендації щодо ведення процесу позапічної обробки сталі. Таким чином, інтеграція розроблених моделей в АСУ ТП дозволить реалізувати нові функції - прогнозування температури металу і видача оператору технологічних рекомендацій щодо ведення процесу нагрівання металу. Метою дисертаційної роботи є розробка енергоекономічного режиму роботи УКП, що дозволить вдосконалити технологію позапічної обробки сталі і забезпечити регламентовану технологічними вимогами температуру металу перед розливкою. При вирішенні поставлених задач використовувалися: аналітичні та статистичні методи математичного моделювання - для розробки математичної моделі теплового стану розплаву під час позапічної обробки сталі; промислові експерименти для адаптації створеної математичної моделі; машинні експерименти - для зменшення кількості вхідних технологічних параметрів моделі, отримання аналітичних залежностей динаміки температури металу, та оцінки статей енергетичного балансу; метод динамічного програмування - для розробки технологічних рекомендацій з ведення нагрівання металу на УКП; компютерне імітаційне моделювання - для оцінки ефективності моделей, що використовуються, з урахуванням стохастичності вхідних параметрів процесу позапічної обробки сталі і для визначення можливої техніко-економічної ефективності розробленої АІС. Виконані в умовах ВАТ "ІНТЕРПАЙП НТЗ" дослідно-промислові випробування запропонованого енергоекономічного режиму обробки металу на УКП ковша ємністю 120 т на 32 плавках сталей колісного (КП-2, R-7) і трубного (30ХГСА) сортаменту показали: · відхилення температури, обчисленої за допомогою розроблених математичних моделей, від контрольованої вимірювальними приладами, не перевищує ±5°, що забезпечує організацію обробки металу на УКП без проміжних відключень печі з одержанням по завершенні позапічної обробки регламентованої технологічними вимогами температури металу (згідно з діючою технологією відбуваються 1-3 зупинки під час нагрівання тривалістю 5-15 хвилин та до 5% плавок мають температуру нижче регламентованої);Аналіз літературних джерел показав, що недоліком існуючих моделей динаміки теплового стану рідкої сталі під час позапічної обробки є недостатня точність прогнозування температури. Побудова математичної моделі, яка дозволить з достатньою точністю прогнозувати температуру металу, коректного математичного алгоритму енергетичного режиму на кожному етапі нагрівання металу на УКП надасть можливість розробити технологічні рекомендації щодо ведення процесу позапічної обробки сталі.

Основний зміст роботи