Совершенствование энергосберегающего режима нагрева заготовок металла в методических печах широкополосных станов

• Автор: Фомичев, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 140 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Г лава 1. Характеристики технологического процесса и постановка

задачи.

1.1 Место нагревательных печей в технологии горячей прокатки.

1.2 Требования к режимам управления методическими печами.

1.3 Обзор существующих способов управления нагревом слябов в

методических печах

1А Существующие режимы работы современных методических

1.5 Постановка задачи и цели исследования.

Глава 2. Информационное обеспечение заготовок при нагреве металла в методических печах.
2.1 Система слежения за потоком металла на печном участке.
2.2 Определение температурного состояния заготовок в ходе
процесса нагрева
2.3 Описание необходимых исходных данных и выполнение
расчетов по математическому описанию процесса нагрева.
2.4 Реализация информационного обеспечения заготовок при нагреве
металла в методических печах
2.5 Заключение по главе.
Глава 3. Прогнозирование времени нагрева слябов и скорости их
перемещения по печи.
3.1 Общие положения и обоснование актуальности проблемы.
3.2 Способ расчета производительности прокатного стана
3.3 Определение производительности моталок в зависимости от
размеров рулонов
3.4 Определение требуемой текущей производительности печей
3.5 Алгоритм расчета скорости продвижения заготовок по печи и его информационное обеспечение.
3.6 Влияние сортамента продукции на время нагрева.
3.7 Заключение по главе
Глава 4. Реализация энергосберигающего режима управления нагревом
заготовок в методических печах
4.1 Техническая структура управления режимом нагрева заготовок в методических печах.
4.2 Расчет оптимальной траектории нагрева заготовки
4.3 Расчет уставок регуляторов температуры в зонах методической печи
4.4 Настройка и адаптация комплекса автоматического управления нагревом заготовок в методических печах.
Заключение по главе
Заключение.
Список литературы


Проведенное предварительное изучение работы методических печей в условиях ЛПЦ- АО ММК (Стан ) показало их невысокие экономические параметры. Так, например, средний удельный расход за год составил ,9 кг условного топлива на тонну нагретого металла, в то время как на аналогичном предприятии, японской фирмы №рроп-ее1 удельный расход составляет кг/т. Это связано, во-первых, с переходом на использование не остывших от предыдущего передела, горячих заготовок. Доля горячего посада на японских предприятиях составляет - 0 %, при температуре 0 - 0 °С, в то время как на ММК доля горячего посада равна %, при температуре примерно 0 °С. Во-вторых - снижением требуемых температур прокатки (температура металла на выходе из печи на японских предприятиях примерно на °С ниже, чем на российских предприятиях). И, в-третьих, с применением современных микропроцессорных систем оптимального управления тепловым режимом. Реализация первых двух мероприятий, несомненно, является основным источником экономии энергоресурсов, но требует проведение существенных дорогостоящих работ по совершенствованию производственного процесса и организации управления. В то время, как внедрение АСУ ТП нагрева металла способно, при относительно небольших затратах дать существенный экономический эффект - до % , особенно в условиях меняющегося темпа прокатки []. Автоматическое управление тепловым режимом нагревательных печей дает возможность стабилизировать температуру выдачи заготовок, обеспечить заданную температуру раската перед чистовой обработкой, исключить перегрев элементов печи и значительно сократить потребление энергии на технологическом участке нагрева и прокатки. При работе методических печей на разнородном посаде имеется определенная свобода в выборе способа распределения тепловых нагрузок по зонам печи. Нагрев в последующих сварочных зонах ведется при пониженных расходах топлива, которые фактически работают как томильные, что хорошо видно на рис. Оуд. Тц • Тгтов ¦ Тг. Рис. С и удельного расхода газа по зонам печи в м /(ч-м) и максимальные расходы газа по зонам, предписываемые технологической инструкцией. Для сопоставления тепловой нагрузки по зонам печи используется удельный расход газа на единицу длины, что вызвано необходимостью учета различных размеров каждой зоны. Из графиков видно, что максимальный расход газа приходится на первую и третью зону, а мощность пятой зоны практически не используется. Основным возражением технологического персонала (нагревальщиков) против целесообразности снижения тепловых нагрузок в первых зонах является довод о повышении опасности выдачи на стан непрогретого металла. Поэтому для экономичного, качественного нагрева заготовок в условиях смешанного посада в составе комплекса автоматического управления режимом нагрева необходима надежная система прогноза темпа прокатки, . Внедрение автоматизированной системы управления сдерживается отсутствием практического способа и типовой схемы АСУ ТП управления нагревом металла, обеспечивающих оптимальный нагрев металла в условиях разнородного посада и меняющегося темпа прокатки. Кроме того, разработка новых систем в условиях действующего производства всегда сопряжена с массой трудностей. Регулировка и поддержание этой температуры осуществляется локальной САР, поэтому вновь разрабатываемая система должна быть ориентирована на ее использование. Целью работы является разработка экономичных режимов работы методических печей, обеспечивающих гарантированный качественный нагрев заготовок и снижение расходов топлива, в условиях постоянно меняющегося темпа прокатки и смешанного посада. Исследование в промышленных условиях с целью проверки теоретических выводов на базе стана ОАО ММК. На основе выше изложенного можно кратко сформулировать задачи и цели исследования. С целью разработки оптимального способа ведения нагрева с учетом разнородности посада и меняющегося темпа прокатки необходимо решить задачу по прогнозированию времени нагрева заготовок в печи и скорости их продвижения с учетом возможного изменения темпа прокатки и остановок прокатного стана. Их решению посвящена данная работа.