Наведено результати розробки системи контролю оптимального нагріву печей неперервної дії. Запропоновано концепцію та описано систему оптимізації. Особливу увагу приділено числовому моделюванню термомеханічних процесів у внутрішньому просторі печі, а також засобам вимірювання в печах неперервної дії.

Получено аналитическое решение задачи окислительного нагрева слитков в колодце при постоянной скорости роста окалины в процессе нагрева, которое может быть использовано для оценки влияния процесса окалинообразования на конечные параметры нагрева слитков в колодцах.

Індекс рубрикатора НБУВ: К651.01-1

Рубрики:

Нагрівання металів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Сформульовано засади побудови металургійної термомеханіки як самостійної науки. Розроблено наближені методи ров'язання крайових задач лінійної та нелінійної теплопровідності. Одержано наближені аналітичні розв'язки задач прикладної термомеханіки. Наведено методики розрахунку полів температур та температурних напружень в тілах базової геометрії. Шляхом порівняння з точними та числовим методами встановлено достатню точність запропонованих розрахункових методик та формул. На конкретних прикладах проілюстровано широкі можливості використання результатів роботи для дослідження та розрахунку температурного та термонапруженого стану металургійних об'єктів.

Сформулированы основы построения металлургической термомеханики. Разработаны приближенные методы решения краевых задач линейной и нелинейной теплопроводности. Получены приближенные аналитические решения задач прикладной термомеханики. Приведены методики расчета полей температур и температурных напряжений в телах базовой геометрии. Путем сравнения с точными и многочисленными методами показана достаточная точность предложенных расчетных методик и формул. На многих конкретных примерах проиллюстрированы широкие возможности использования результатов работы для исследования и расчета температурного и термонапряженного состояния металлургических объектов.

Розроблено систему укладання насадок регенераторів нагрівальних колодязів із використанням брусових вогнетривів. Іспити за промислових умов показали, що використання брускових вогнетривів інтенсифікує роботу регенераторів, а це дозволяє перейти на опалення колодязів тільки доменним газом. У цьому разі нагрів злитків здійснюється без оплавлення окалини та браку з нагрівання. Досягнуто зниження питомої витрати палива в середньому на 7,5 кг.у.т/т.

Індекс рубрикатора НБУВ: К621.3-52 + К651.01-1

Рубрики:

Прокатування сортового і фасонного металу

Нагрівання металів

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено комплексну сполучену модель імпульсного опалення у нагрівальних колодязях з одним верхнім пальником. Ця модель є основою математичного забезпечення системи регулювання теплового режиму. Температурне поле зливка визначено за скінченно-різницевою схемою змінних напрямків. Модель оперативно реагує на будь-які зміни теплового режиму. На базі числового експерименту визначено умови автоматичного переключення режиму. Результати математичного моделювання добре погоджуються з даними дослідно-промислових досліджень.

На комбинате "Криворожсталь" проведена реконструкция нагревательного колодца цеха блюминг-1 с заменой устаревших керамических рекуператоров малогабаритными регенераторами с насадкой из корундовых шариков. В результате повышения температуры подогрева воздуха удельный расход топлива снижен на 6 кг.усл.т/т.

Рассмотрены методы импульсного отопления нагревательных колодцев, метод с коррекцией теплового режима и метод с понижением тепловой мощности колодцев. Разработан и реализован новый тепловой режим томления слитков, позволивший снизить потери металла со сварочным шлаком и окалиной на 1,7 - 2,1 кг/т и удельный расход топлива на 0,8 - 1,2 кг у.т/т годного.

Індекс рубрикатора НБУВ: К651.01-1

Рубрики:

Нагрівання металів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработан математический аппарат моделирования тепломассообменных процессов в рабочем пространстве печи, позволяющий получить эффективные решения по повышению качества нагрева металла и энергосбережению в нагревательных печах. Полученные решения реализованы при реконструкции нагревательных печей.

Розроблено й апробовано методику побудови наближених аналітичних розв'язків нестаціонарних двовимірних краєвих задач теплопровідності та термопружності, які описують розповсюдження тепла в зливках як у призматичних тілах, що перебувають за різних умов теплообміну. За допомогою методу еквівалентних джерел, який розповсюджується на двовимірні задачі, спочатку (згідно постулатів Дюамеля - Нейманна) одержано наближені аналітичні розв'язки відповідної задачі теплопровідності, на підставі яких розв'язано відповідні задачі термопружності. Досліджено вплив фізико-механічних характеристик матеріалу на величину та характер розподілу полів температур і температурних напружень. Запропоновано новий підхід щодо розв'язання задач теплопровідності призматичних тіл з лінійними граничними умовами першого, другого та третього родів, а також задачі теплопровідності за умов радіаційного, складного радіаційно-конвективного та протитечійного теплообміну. Одержано відповідні розв'язки задач термопружності, на підставі яких проведено розрахунок нових, більш ефективних теплових режимів роботи методичної (прохідної) печі на РУП "Білоруський металургійний завод".

Розглянуто поліпшення якості теплової обробки металу та економію палива в термічній камерній печі. Наведено аналіз теплової обробки сталі в камерних термічних печах, досліджено виникнення недоліків у процесі термічній обробці, які властиві печам такого типу. Розглянуто способи усунення цих недоліків і способи забезпечення вимог, що пред'являються до термічної обробки. Проаналізовано пристрої опалювальних систем печей, а також способи управління температурним полем в робочому просторі термічної печі. Надано рекомендації з усунення недоліків термообробки та намічено подальші напрями досліджень.

Выполнено исследование влияния доли конвективного теплообмена на теплотехнические характеристики работы высокотемпературных печей. Получены зависимости плотностей лучистого, конвективного и суммарного тепловых потоков для различных значений коэффициентов конвективной теплоотдачи, охватывающих диапазон возможных на практике значений. Установлено, что повышение доли конвективного теплообмена при нагреве заготовок под прокатку с сохранением заданной скорости нагрева обеспечивает экономию топлива до 4 %.

Выполнены численные исследования влияния длины факела на качественные показатели нагрева стальных заготовок в камерной печи с односторонним боковым отоплением. Установлено, что высокая равномерность нагрева заготовок достигается при сжигании топлива в факеле, полная длина которого сопоставима с шириной рабочего объема данной печи, а также при реализации в период выдержки импульсного режима отопления.

Предложена математическая модель, позволяющая моделировать нагрев металла различного сортамента. В связи с различными производственными условиями на некоторых заводах для обеспечения нормальной производительности прокатных станов приходится работать на привозных заготовках. Моделирование нагрева металла позволяет легко определить необходимое время нагрева и температурное поле металла в процессе нагрева при изменении сортамента.

Проведен анализ способов управления движением газов в термической камерной печи. Рассмотрен способ управления движением газов, а, соответственно, и рециркуляции с помощью возврата. Рассмотрены параметры греющей смеси продуктов сгорания при реверсивной подаче возврата в термической камерной печи. Получена линейная зависимость суммарной кратности рециркуляции от коэффициента возврата. Выведено уравнение, связывающее температуру смеси продуктов сгорания с температурой и коэффициентом возврата. Получены зависимости для расчета скоростей потока продуктов сгорания в подподовой топке, каналах входа и выхода, а также в рабочем пространстве термической печи. Доказано влияние коэффициента возврата на расход смеси продуктов сгорания в рабочем пространстве печи.

Рассмотрено влияние амплитуды колебания температуры подогрева воздуха в регенераторах в течение одного цикла на качество прогрева металла и производительность печи. Показано, что качество нагрева термически массивного металла в печах, оборудованных регенеративными горелками, не хуже аналогичного (по уровню подогрева воздуха) рекуперативного нагрева.

Разработаны научные подходы, позволяющие создавать расчетные комплексы для изучения нагрева и термообработки заготовок в печах при помощи стандартных инженерно-вычислительных пакетов.

При расчете нагрева изделий в нагревательных печах получил распространение упрощенный метод определения продолжительности нагрева, при котором нагреваемое изделие сложной формы заменяют эквивалентным телом простой формы. Рассмотрен теоретически обоснованный метод выбора определяющего размера эквивалентного тела, при котором обеспечивается допустимая погрешность расчета.