Применение инженерных методов расчета параметров методических печей для режимов с пониженной производительностью
Ключевые слова:
вычислительный эксперимент, режимный параметр, равномерность нагрева, энергоэффективность, обратная задача теплопроводности, конечно-разностная схема, пороговое значениеАннотация
Разработан метод определения рациональных режимных параметров методических печей прокатного производства, при которых в условиях пониженной производительности обеспечивается заданная температура и равномерность нагрева металла и исключается перерасход топлива. В основе разработки лежит усовершенствование известных инженерных методов расчета методических печей. Установление рациональных режимов нагрева является резервом сокращения расхода топлива, снижения экономических затрат и повышения уровня энергоэффективности процесса в целом. Применение инженерных методов расчета для достижения поставленной цели обусловлено необходимостью облегчить проблемы, связанные с решением обратной задачи теплопроводности и прямым использованием разработанных алгоритмов в рамках САУ для управления процессами в режиме реального времени. Для проверки корректности результатов, получаемых при помощи усовершенствованной инженерной методики, их проверка реализована при помощи математической модели, решающей прямую задачу теплопроводности по явной конечно-разностной схеме. Полученные результаты показали, что в исследованном диапазоне снижения производительности печи установление предложенного температурного профиля позволяет выйти на требуемые характеристики температурного поля заготовок. Определено пороговое значение производительности, ниже которого гарантированно достигается требуемая температура заготовок. Сделан вывод о необходимости продолжения исследований для адаптации расчетного метода к условиям реального производства, а также оптимизации режимов с производительностью ниже порогового значения.
Полученные результаты могут быть использованы для проектирования новых автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) либо усовершенствования существующих.
Метрики
Библиографические ссылки
[APA]
1. Gubinsky, V.I., Kheifets, R.G., Gubinsky, M.V., & Martynenko, Y.A. (2006). Puti energosberezheniya v promyshlennykh pechakh [Energy saving paths in industrial ovens]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 5. 101-103 [In Russian].
2. Biryukov, A.B. (2012). Energoeffektivnost' i kachestvo teplovoy obrabotki materialov v pechakh [Energy efficiency and quality of heat treatment of materials in furnaces]. Noulidzh (Donetskoye otdeleniye) [In Russian].
3. Ganul, A.O. (2019). Povysheniye effektivnosti ispol'zovaniya topliva v nagrevatel'nykh pechakh prokatnogo proizvodstva [Improving the efficiency of fuel use in heating furnaces of rolling production] [[PhDS diss., NIU «MEI»] [In Russian].
4. Gusovskiy, V.L., & Lifshits, A.Ye. (2004). Metodiki rascheta nagrevatel'nykh i termicheskikh pechey: Uchebno-spravochnoye izdaniye [Methods for calculating heating and thermal furnaces: Reference book]. Teplotekhnik [In Russian].
5. Biryukov, A.B., Lebedev, A.N., Turulina, Y.O., & Onishchenko, S.A. (2017). Povysheniye tochnosti opredeleniya teplovogo sostoyaniya metalla v metodicheskoy zone prokhodnoy pechi pri ispol'zovanii inzhenernykh metodov [Increasing the accuracy of determining the thermal state of metal in the methodical zone of the continuous furnace using engineering methods]. Vestnik Instituta grazhdanskoy zashchity Donbassa, 1(9), 5-10 [In Russian].
6. Biryukov, A. B., Lebedev, A.N., & Turulina, Y.O. (2017). Metodika opredeleniya temperaturnogo profilya metodicheskoy pechi, rabotayushchey v usloviyakh ponizhennoy proizvoditel'nosti [Method for determining the temperature profile of a continuous furnace operating under conditions of reduced productivity]. Stal', 10. 74-77 [In Russian].
7. Kurbatov, Y.L., & Vasilenko Y.Y. (2013). Metallurgicheskiye pechi [Metallurgical furnaces]. GVUZ “DonNTU” [In Russian].
[ГОСТ Р 7.0.5–2008]
1. Пути энергосбережения в промышленных печах / В.И. Губинский, Р.Г. Хейфец, М.В. Губинский, Ю.А. Мартыненко // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 5. С. 101-103.
2. Бирюков А.Б. Энергоэффективность и качество тепловой обработки материалов в печах: Монография. Донецк: Ноулидж (донецкое отделение), 2012. 248 с.
3. Ганул А.О. Повышение эффективности использования топлива в нагревательных печах прокатного производства: Дис. … канд. техн. наук: 05.14.04. М.: НИУ «МЭИ», 2019. 146 с.
4. Гусовский В.Л., Лифшиц А.Е. Методики расчета нагревательных и термических печей: Учебно-справочное издание. М. : Теплотехник, 2004. 400 с.
5. Повышение точности определения теплового состояния металла в методической зоне проходной печи при использовании инженерных методов / А.Б. Бирюков, А.Н. Лебедев, Ю.О. Турулина, С.А. Онищенко // Вестник Института гражданской защиты Донбасса: научный журнал. 2017. Вып. 1(9). С. 5-10.
eLIBRARY: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32670243
6. Бирюков, А. Б., Лебедев А.Н., Турулина Ю.О. Методика определения температурного профиля методической печи, работающей в условиях пониженной производительности // Сталь. 2017. № 10. С. 74-77.
eLIBRARY: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30162445
7. Курбатов, Ю.Л., Василенко Ю.Е. Металлургические печи: учебное пособие. Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2013. 388 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2021 Турулина Ю.О., Бирюков А.Б.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
