Алгоритмизация систем диагностики состояния элементов конструкций металлургических агрегатов

• Автор: Кравцова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1. Основы построения систем технической диагностики элементов конструкций металлургических агрегатов.

1.1 Обобщенное представление технической диагностики.

1.2 Аналитический обзор действующих систем диагностики элементов конструкций технологических объектов

1.2.1 Системы контроля состояния футеровки горна доменной печи

1.2.2 Система контроля состояния процесса продувки при вненечной обработке стали.

1.2.3 Методы обнаружения изменений свойств анализируемых процессов.

1.3 Основы вейвлет преобразования

Выводы по первой главе

Глава 2. Совершенствование алгоритмов систем диагностики элементов технологических объектов
2.1 Сопоставление методов структурного анализа временных рядов данных
2.2 Задача повышения эффективности вейвлетпреобразования
2.3 Применение показателей сложностиого подхода в задаче оценивания возможного будущего состояния диагностируемого объекта
2.3.1 Понятие сложности в системах управления.
2.3.2 Сравнительный анализ различных показателей сложности
2.3.3 Задача прогназирования будущего состояния диагностируемого объекта
Выводы по второй главе.
Глава 3. Совершенствование систем диагностики элементов технологических объектов.
3.1 Модернизация системы диагностики состояния футеровки горна доменной печи
3.1.1 Описание действующей системы контроля разгара горна ОАО НКМК.
3.1.2 Модернизированная система диагностики состояния футеровки горна доменной печи
3.2 Модернизация системы диагностики состояния продувочной фурмы на установке продувки стеши газом.
3.2.1 Описание действующей системы диагностики состояния продувочной фурмы АКОС.
3.2.2 Модернизированная система диагностики состояния продувочных устройств на установке внепечной обработки стали.
Выводы по третьей главе
Заключения и выводы
Список литературы


Так как все существующие системы диагностики основаны на обнаружении существенного изменения показателей качества технического состояния, поэтому необходимо в их состав включить новый алгоритмический модуль, основной задачей которого является обнаружение структурных изменений в анализируемых сигналах, а также в динамике показателей качества технического состояния. На рис. По результатам функционирования измерительной подсистемы (рис. Назначение оценивающей подсистемы заключается в получении полезной информации из помехоискаженных контролируемых сигналов, которая поступает в подсистему визуализации и подсистему тепловых математических моделей. На базе математических моделей, например, нестационарного теплообмена, осуществляется диагностирование текущего технического состояния объекта управления, полученные результаты отображаются подсистемой визуализации. Модернизированная система диагностики 1 ГНовьїїГ алгорй і7Гическйй~оду. Действующая система диагностики I повын алгоритмическим моду. Рис. Комплекс доменной печи представляет собой систему взаимосвязанных элементов, от исправности каждого из которых напрямую зависит качество выпускаемого продукта. Для обеспечения безопасного режима работы доменной печи производится постоянный контроль величин, характеризующих протекание доменного процесса, а также контроль параметров, характеризующих состояние элементов конструкции доменной мечи. Своевременная и надежная оперативная информация о локальных изменениях в состоянии технологических агрегатов и их элементов необходима не только для обеспечения безопасности работы технологического персонала, но и для повышения эксплуатационной надежности и увеличения продолжительности кампании функционирования объектов управления. Последнее достигается с помощью автоматизированных систем диагностики состояния отдельных элементов и технологических агрегатов в целом. Интенсификация плавки усложнила условия службы футеровки доменной печи. Несмотря на применение углеродистых и высокоглиноземистых огнеупоров наблюдаются случаи “ухода” чугуна через кладку в районе горна и лещади. Данные аварии являются тяжелыми в металлургическом производстве по своим последствиям. Предпринятые попытки регламентировать длительность кампании на основе статистических данных не могут полностью обеспечить требуемую надежность эксплуатации конструкций печи, поскольку разрушение футеровки даже в печах одного объема, работающих практически в одинаковых условиях, происходит по-разному. В большинстве случаев кампания печи определяется радиальным разрушением футеровки преимущественно в зоне стыка горна и лещади, так как именно в этой зоне доменной печи наблюдаются наиболее высокие температуры. Для предупреждения подобных аварий были разработаны “Правила безопасности в доменном производстве”, утвержденные в г. Госгортехнадзором России, одним из требований которых является обязательное оснащение доменных печей автоматизированными системами контроля разгара кладки горна. Эффективность применения подобных систем заключается в предотвращении аварий на доменных печах из-за возможных прорывов горна и лещади,увеличении длительности кампании ее работы, экономии средств и материалов при ремонтах, регистрации “зарастания ” горна (образования гарнисажа). Усилия доменщиков и проектировщиков по постоянному повышению стойкости доменных печей приобретают вес большее значение, в частности, в связи с высокой стоимостью футеровки и применением дорогостоящей техники для ее выполнения, а также вследствие большего сосредоточения производства чугуна на немногих высокопроизводительных агрегатах. Для решения проблемы повышения эксплуатационной надежности, увеличения продолжительности кампании доменных печей большое значение имеет контроль состояния огнеупорной футеровки печи с применением автоматизированных систем контроля остаточной толщины футеровки, так как именно состояние футеровки является одним из основных показателей эксплуатации или срока ремонта доменной печи. Конструктивное разнообразие доменных печей, различные условия работы футеровки в разных се зонах предопределили разработку большого количества способов диагностики состояния футеровки, то есть разгара огнеупорной кладки агрегата, положенных в основу реальных систем контроля состояния футеровки горна доменной печи.