Введение к работе
Актуальность работы Нагрев металла перед прокаткой является неотъемлемой и важнейшей стадией технологического процесса, определяющей качество и себестоимость продукции Существующие режимы нагрева металла в методических печах, рассчитанные на обеспечение максимальной производительности, реализуются путем установки максимальных тепловых нагрузок на начальном этапе нагрева, что экономически невыгодно в случае наличия резерва во времени Действующие режимы определяют сложившуюся концепцию, которая нашла отражение в конструкции отечественных методических печей широкополосных станов Снижение времени работы печей в режимах максимальной производительности определило необходимость перехода к концепции топливосбережения Внедрение оптимальных топливос-берегающих режимов, определяющих необходимость интенсификации нагрева на заключительных стадиях процесса, выявило конструктивные особенности отечественных методических печей, не позволяющих реализовать эти режимы в полной мере Существующее распределение тепловых нагрузок по зонам в отечественных методических печах, заключающееся в фиксированных зонах нагрева, а также в наличии томильных зон с низкой тепловой мощностью, не позволяют реализовать расчетные оптимальные топливосбе-регающие режимы нагрева Следовательно, для достижения максимально возможного топливосберегающего эффекта обязательным условием становится необходимость пересмотра требований к конструктивным особенностям проектируемых и реконструируемых методических печей
Целью работы является обоснование предложений по совершенствованию распределения тепловых нагрузок по длине рабочего пространства действующих и вновь проектируемых методических печей с шагающими балками или подом, и доказательстве возможности практической реализации оптимальных топливосберегающих режимов нагрева металла
Научная новизна
Обоснована необходимость отказа от фиксированных томильных зон и превращения их в зоны интенсивного нагрева при безусловном обеспечении выполнения технологических требований по нагреву металла
Разработана математическая модель расчета топливосберегающих режимов нагрева с учетом влияния технологических ограничений, адаптируемая к действующим методическим печам, и доказана необходимость коренного изменения распределения тепловой мощности отечественных методических печей за счет увеличения числа коротких равноценных зон нагрева, имеющих индивидуальные контура управления
Экспериментально доказана реализуемость и эффективность оптимальных топливосберегающих режимов нагрева, рассчитанных по разработанной адаптируемой математической модели, на основе анализа результатов нагрева заготовок на компьютеризированном стенде, физически имитирующем нагрев слябов в методических печах широкополосных станов
Практическая значимость исследования заключается в
создании математической модели реализации топливосберегающих режимов нагрева, адаптируемой к действующим методическим печам,
доказательстве эффективности применения разработанной математической модели на компьютеризированном стенде, физически имитирующем нагрев сляба в рабочем пространстве печи, и экспериментальном подтверждении целесообразности смещения максимальных тепловых нагрузок к концу процесса нагрева металла,
возможности частичной реализации расчетных топливосберегающих режимов нагрева в действующих методических печах, позволяющей получить значительный экономический эффект
Апробация работы Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах
- международная научно-техническая конференция молодых специа
листов, инженеров и техников 21-25 апреля 2002 года ОАО «ММК»,
-на IV конгрессе прокатчиков 16-19 октября 2001 года, г Магнитогорск,
на всероссийской научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия» 29 октября - 2 ноября 2001 года, г Липецк,
на 62-ой и 63-ей научно-технических конференциях для студентов и аспирантов МГТУ,
Публикации По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, 3 из них в центральных изданиях Получено свидетельство об отраслевой регистрации разработки в «Отраслевом фонде алгоритмов и программ»
Структура и объем диссертации Диссертационная работа изложена на 143 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 53 рисунка, 8 таблиц, список использованных источников из 100 наименований