Статьи

Собраны статистические данные распределения температуры греющей среды и подачи топлива в зоны нагревательной печи стана 2000 ОАО «ММК». Статистические данные для пятой зоны были обработаны путем группировки и удаления грубых ошибок эксперимента с помощью сравнение коэффициента Стьюдента. Найдена эмпирическая формула отражающая изменение температуры греющей среды в пятой зоне в зависимости от расхода топлива поданного в текущую зону и соседние зоны. Коэффициенты эмпирической формулы найдены с помощью симплексного метода Нелдера-Мида. Произведена проверка адекватности регрессионной модели путем сравнения расчетного и табличного коэффициента Фишера. По результатам проверки было установлено, что уравнение описывает динамику распределение значения температуры греющей среды не только топлива поданного в текущую зону, но и топлива поданного в соседние зоны и текущего темпа движения заготовок в печи с допустимой вероятностью.

Непрерывнолитые заготовки хранятся на складе слябов в штабелях до тех пор, пока не будут выбраны в качестве элементов для расписания горячей прокатки. При выборе слябов для извлечения и прокатки они, в заданной последовательности, извлекаются со склада при помощи мостовый кранов и перемещаются на прокатку. Мостовые краны могут перемещать непрерывнолитые заготовки, находящиеся только на вершине штабеля. Если на складе в одном блоке расположено более одного мостового крана, то между ними должно соблюдаться безопасное расстояние. Авторами предлагается математическая модель для процесса извлечения непрерывнолитых заготовок несколькими кранами для графика горячей прокатки. В математической модели учтены ограничения, присущие рассматриваемому процессу, такие как: безопасное расстояние между кранами; временные ограничения выполнения крановых операций; порядок извлечения слябов со склада; и др. Предложенная математическая модель может использоваться для разработки цифрового двойника склада слябов, т.к. рассматривает процесс извлечения непрерывнолитых заготовок в пространственно-временной зависимости

Для исследования влияния топливных нагрузок смежных зон на температуру в исследуемой зоне была разработана математическая модель проходной нагревательной печи повторного нагрева заготовок. Разработка модели и анализ ее работы был произведен с помощью программного пакета ANSYS. Построение геометрии печи и горелочных устройств производился в формате 3D с помощью ПО Autocad. Моделирование движение отходящих газов выполнено с использованием модели турбулентности k-Epsilon. Горение в печи задано для газовой смеси «метан - воздух» с помощью модели распада вихрей EDM. Для корректного описания движения отходящих газов в печи в модель добавлена расстановка заготовок в печи. В качестве граничного условия на поверхности слябов вводится тепловой поток учитывающий конвективный теплообмен и излучение с окружающими газами в печи. Разработанная модель перед использованием была проверена на соответствие экспериментальным данным. С помощью разработанной модели была исследовано влияние топливных нагрузок печи на температуру на примере третьей зоны. Результат анализа показал, что существует зависимость изменения температур от объема топлива, поданного в смежные зоны печи

В работе рассматривается возможность прогнозирования продолжительности циклов работы доменного воздухонагревателя. Для этого предлагается использовать модель доменного воздухонагревателя на основе численной модели теплопередачи, а также модель газосмесительного клапана горячего и холодного дутья. Определение продолжительности циклов нагрева и дутья позволит стабилизировать температуру горячего дутья, подаваемого в доменную печь на максимально возможном значении для конкретного блока воздухонагревателей. Стабилизация температуры на максимальном значении позволит стабилизировать химические процессы в доменной печи, а также экономить кокс на доменную плавку.