Определение рациональных технологических параметров проходных печей в условиях изменяющейся производительности

В связи с возрастающими требованиями к однородности прогрева и точности соблюдения заданной температуры заготовок перед прокатным станом, а также с необходимостью дальнейшего улучшения технико-экономических показателей работы проходных печей необходимо определение рациональных технологических параметров, особенно при работе печи в условиях изменяющейся производительности. Опыт показывает, что основным направлением совершенствования рассматриваемых технологических процессов является установление рациональных значений таких параметров, как температурный профиль печи и шаг укладки заготовок. При этом важное значение приобретает задача контроля и поддержания установленных показателей. В диссертационной работе эти задачи решены путем разработки методов определения рациональных параметров проходных печей, предназначенных для нагрева металла перед прокаткой, за счет разработки новых научных методик, позволяющих определять температуру металла для известного температурного профиля печи и ее производительности с использованием тепловой диаграммы И.Д. Семикина, а также уточнять температуру продуктов сгорания, покидающих неотапливаемую зону печи, определять параметры температурного профиля печи, позволяющие обеспечивать квазистационарное тепловое состояние металла в условиях переменной производительности, и обоснованно выбирать рациональные сочетания технологических параметров для печей с механизированным подом. Исследование взаимного влияния таких параметров как производительность печи, температурный профиль и шаг раскладки заготовок позволило решить задачу достижения заданного теплосодержания металла в процессе нагрева при работе печи в условиях изменяющейся производительности. При этом для заданной производительности определен оптимальный с точки зрения расхода топлива шаг раскладки заготовок при гарантированном обеспечении заданного теплосодержания металла как в целом, так и в конце каждой из зон печи. В качестве косвенного определения температуры металла на выходе из печи разработан метод идентификации среднемассовой температуры сортовых заготовок, выдаваемых из печи, на основании анализа текущих энергосиловых параметров первой клети прокатного стана. Разработаны уравнения регрессии, устанавливающие зависимость значений температур зон печи от производительности для различного сортамента металла, что позволяет значительно усовершенствовать имеющиеся АСУ ТП при работе печей в режиме реального времени на металлургических предприятиях. Экономический эффект заключается в уменьшении потерь металла с браком при использовании разработанных методик для установления рациональных параметров печей при работе в условиях изменяющейся производительности.