автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Оптимизация теплового и температурного режима нагревательных печей широкополосных прокатных станов

На правах рукописи

г г; Ой

11 ЬАР 2«

Прозоров Виктор Владимирович

птимизация теплового и температурного режима нагревательных печей широкополосных прокатных станов

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск — 2000

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Парсункин Б. Н.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор ЛисиенкоВ. Г.; кандидат технических наук Леднов А. В.

Ведущее предприятие ОАО «НОСТА» (Орско-Халиловский

металлургический комбинат, г. Новотроицк)

Защита состоится <.<.13у>ОИ/)&нГ 2000 г. в 1500 на заседании диссертацион]

/

совета Д 063.04.01 в Магнитогорском государственном техническом универси им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, ма актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорс] государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан «_/_» лларга. 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

КШ. 5Ь0Ю4О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. На нагрев металла перед прокаткой расходуется штелъная часть топливных ресурсов в черной металлургии. Поэтому ращение удельных затрат отопительного газа в нагревательных печах катных станов является одним из наиболее важных направлений снижения ;стоим ости готового проката.

В условиях работы современного широкополосного прокатного стана ктическая реализация разрабатываемых оптимальных с точки зрения шмизации удельных затрат топлива режимов нагрева затрудняется наличием шанного посада металла в печь и резких существенных изменений темпа катки. В этих условиях выбор наилучшего распределения тепловых нагрузок длине методической печи, обеспечивающего своевременный ргосберегающий режим нагрева металла до заданного теплового состояния и спечение максимального теплового эффекта от сжигания топлива в пределах очего пространства являются эффективными средствами снижения ргоемкости прокатного производства.

Целью работы является разработка алгоритмического и программного спечения реализации оптимальных энергосберегающих режимов нагрева алла с учетом возможных технологических ограничений в условиях резких ебаний температуры посада заготовок в печь и переменного темпа прокатки.

Научная новизна. Получены следующие наиболее существенные новые чные результаты:

разработана методика расчета уставок (заданных значений) температуры в зонах методической печи, позволяющая реализовать энергосберегающие режимы нагрева металла в условиях смешанного посада (резких колебаний температуры посада) и существенно неравномерного темпа прокатки с учетом реальных технологических ограничений;

разработано программное обеспечение реализации оптимизирующего алгоритма управления процессом сжигания топлива с раздельными поисковым и рабочим изменениями входного управляющего воздействия.

Практическая значимость исследования заключается в разработке режш экономичного нагрева металла перед прокаткой с учетом реального теплое состояния каждого сляба в печи и колебаний темпа прокатки, а также в разрабс программного обеспечения реализации алгоритма оптимизации лроцс сжигания топлива в рабочем пространстве печи, что позволило на собран; лабораторной установке получить результаты, доказывающие работоспособно выбранного алгоритма в условиях, соответствующих реальи производственным.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывалиа обсркдались на следующих конференциях и семинарах:

международной научно-практической конференции «Энергосбережение промышленных предприятиях», Магнитогорск, 1997;

всероссийской молодежной научно-технической конфереш «Информационные и кибернетические системы управления и их элемент Уфа, 1997;

научно-технической конференции молодых специалистов Магнитогорск металлургического комбината, Магнитогорск, 1997. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена и;

/46 страницу машинописного текста, состоит из введения, четырех гла заключения, содержит 6Гб рисунков , 1 таблицу и список использоваш источников из 103 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Расчет оптимальных режимов нагрева металла с минимизацией удельны

затрат топлива

Над вопросами оптимального нагрева металла в нагревательных пе работали А.Г. Бутковский, Ю.Н. Андреев, H.H. Голубь, Э.М. Гольдфг Д.Х. Девятов, Н.И. Иванов, М.Д. Климовицкий, З.Е. Круашвили, В.Г. Лиспе] В.А. Маковский, С.А. Малый, В.И. Панферов, Б.Н. Парсункин, В.М. Ряб)

Трубицын и др. Применение полученных в основном аналитических решений управления тепловым режимом методических печей в производственных виях вызывает определенные трудности, связанные с наличием смешанного да металла в печь и существенно неравномерным темпом прокатки, а в ггорых случаях еще и со сложностью реализации чрезвычайно громоздких гний в реальном масштабе времени. Для анализа процесса нагрева металла в щической печи обычно используется уравнение Фурье. В этом случае икают сложности при адаптации математической модели к реальным виям, так как необходимо определять значения коэффициентов теплообмена, сящих от условий теплообмена, температуры и теплофизических свойств тников теплообмена. В. А. Маковским предложено с помощью методов теории матического управления интерпретировать уравнение теплопроводности в > системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику процесса :ообмена в нагревательной печи. Такая математическая модель отражает щионный характер процессов теплообмена и нагрева металла и является легко [тируемой к реальным условиям благодаря экспоненциальному виду ;етных переходных процессов. Процесс теплообмена и нагрева металла в этом гае определяется системой уравнений:

|гс - температура греющей среды (температура, реально измеряемая юпарами, установленными в печи); ^опДц - температура соответственно ¡рхности и центра нагреваемого металла (рассматривается . двусторонний яетричный нагрев); и=к-Уг - управляющее воздействие ; к - коэффициент дачи канала «расход газа Уг - температура греющей среды»; Т0, Тп, Ть Т2,

МО -*ГСЮЬГО(-Мпов(с)! ; & т2 ^ т0 )

ах

а)

Тз-постоянные времени системы, количественно характеризую! инерционность рассматриваемых процессов.

В работе приведена методика и предложены критерии адапта коэффициентов математической модели (1) реальному процессу нагрева мета на примере современных методических печей стана 2000 Магнитогорск металлургического комбината. Методика позволяет проводить адаптацию мод для всех сортаментов слябов, нагреваемых в печи. В работе получены следую l средние значения коэффициентов к=0.475град./(м3/ч), Т0=17.55 мин, Ti =36.5 м Тп =19.2 мин, Т2 =42.1 мин, Т3=9.5 мин.

Задача оптимального управления режимом нагрева, минимизируют затраты топлива на нагрев, формулируется следующим образом. Необходимо заданное фиксированное время Т перевести металл из начального теплов

состояния tnoü(O), tu,(0) в конечное заданное состояние t^op, (Т), ^ц(т) i

минимальных затратах топлива на нагрев. Наибольшую трудность реашгш оптимальных режимов нагрева вызывает то, что начальное тепловое состоя! tri о в (0), tn(0) для каждой заготовки индивидуально и колеблется в iniipoi пределах. Поэтому оптимальные траектории нагрева необходимо рассчитыв; для каждого сажаемого в печь сляба. Критерий управления представляется в ei выражения: т

1 = |и2(т)с1т min . (:

о

Задача оптимального управления режимом нагрева решалась с помощ принципа максимума JI.C. Понтрягина путем поиска экстремума следуюи функции:

1 1 (7 т ^ ]

Н = Х0и2 + X, —[u - trc]+Х2 - trc]+trc -tnoB J +

%о, 1-4 - постоянные величины; ^з - сопряженные переменные,

сящие от времени т в соответствии с условием:

dXt(x) дН = Х,(х) [ х

(

Lrc

дП

Х2(х)

dx at

&к2 (х) _____

dt StnoB Т] dX3(x) дЯ A3(x)

(т)

1

U,T0 Т,

Из СО

vT2

N

т2тоу

dx

at,

Ьц i2

Запишем производную Н-функыии по и и найдем ее экстремум:

(4)

ан

5и

Т -Т

■ А*!"

м__

т2-т0

= 0 .

Из формулы (5) выражается оптимальное управление иопт:

иопг —'

Х3Т3

(5)

(6)

2ВДГо 2ХоТ,То 2Я0Т0 Решая численным методом системы (1) и (4) совместно с уравнением (6), гаем траекторт! оптимального нагрева металла без ограничений. В реальных условиях работы методических печей всегда имеют место ¡логические ограничения на управляющее воздействие, температуру греющей г и температуру поверхности нагреваемого металла-

U

min

;u(x)<u

max » vc (т) - ^

max ТС

чтоб

(x)*t

max ПОВ

(7)

Наличие указанных ограничений значительно усложняет решение задачи 1ального управления. Управляющее воздействие, удовлетворяющее ичению по нижнему Umin и верхнему Umax пределу, рассчитывается по уле:

Umin > u UMin ;

U* , U^u^U^ ; (В)

U,

и =

' МАХ

и > U

МАХ

где и*- управляющее воздействие, рассчитанное в открытых областях управл (без ограничений).

Для соблюдения ограничений на температуру греющей среды и темпер; поверхности металла целесообразно применить для расчета алгоритм, кот вырабатывал бы управляющую функцию, исходя из условия движения парад по ограничению (рассчитанное управляющее воздействие должно быть тг чтобы удерживать параметр процесса на этом ограничении). Свонст удержания параметра процесса на заданном значении (на ограничении) облп алгоритмы, основанные на законах теории автоматического управлеш частности, ПИ-закон регулирования. Такие алгоритмы носят наз1 автоалгоритмов. В случае применения автоалгоритмов решение з: оптимального управления с ограничениями значительно упрощается. В и применения этих алгоритмов говорит и то, что реализация рассчита управлений будет производится с помощью промышленных регуляторов, кот также реализуют . ПИ-закон регулирования. Управляющие воздействия соблюдения ограничений на trc и tnoB рассчитываются в соответств условиями:

u[trc(x)]-kpl.|[t^ -trc(T)]+(l/Tj. {[i?- -1гс(т)Ц ,

где kpi, kp2, ТИь Tm - динамические параметры настройки автоалгори которые определяются с учетом инерционности процесса теплообме методической печи.

Помимо учтенных ограничений при нагреве качественных марок может возникнуть необходимость соблюдения ограничений на термонапря; (на скорость нагрева). Эти ограничения необходимо учитывать при темпер: металла примерно до 600°С. При более высокой температуре термонапря; рассеиваются благодаря пластичности стали.

"Три двустороннем симметричном нагреве наиболее опасны растягивающие жения в центре пластины, рассчитываемые в соответствии с условием:

. (И)

• коэффициент линейного температурного расширения; Е - модуль упругости нала; V - коэффициент Пуассона, равный для стали 0.3; ^р - среднемассовая затура; с* - предельно допустимое растягивающее напряжение. 1а практике в процессе нагрева удобнее ограничивать не возникающие спряжения, а перепад температуры по сечению металла А1 = ^пов -1:ц).

им предельно допустимую разность среднемассовой температуры и затуры центра:

^р-ОмАх^Ч-^/М-

: диссертации показано, что если считать распределение температуры по ю металла параболическим, то выражение для предельно допустимого да температуры по толщине АгМЛХ будет иметь вид:

Лщх = (*пов - 4ц)мах = 3 • ст • (1 - у)/(р - Е) . (13)

ак видно из формулы (13), максимально допустимый перепад температуры г от механических свойств стали, т.е. определяется маркой стали. В гации показана методика определения Д1МАХ для определенной марки

Если условно принять допустимое напряжение ст* = 285 МПа, )3-105МПа и р = 1.464-10"5, максимально допустимая разность атур поверхности и центра будет равна:

ьмах «200°С. (14)

гагодаря стратегии энергосберегающих режимов нагрева без учета гений на те рм оиа пряже ни я, эти режимы в большинстве случаев по своей гдут удовлетворять указанным ограничениям. Это объясняется тем, что берегающие режимы, как известно, подразумевают интенсивный нагрев

лишь к концу заданного времени нагрева и медленный (постепенный) нагрев начальных этапах, т.е. в диапазоне низких температур сляба. Величина перепг температуры по сечению сляба на начальном интервале времени нагрева завис от заданного времени нагрева и начального теплового состояния заготовки. Л сокращении времени нагрева, особенно холодных заготовок, необходн интенсифицировать нагрев на начальной стадии (переход на реяли максимального быстродействия), что может привести к опасности возникновеи термонапряжений, превышающих предельно допустимые из-за выхода текущ( перепада температуры по сечению за допустимые пределы А1Ь1ДХ. использованием автоалгоригма с ПИ-законом регулирования рас1 управляющего воздействия, обеспечивающего соблюдение ограничений термонапряжения в диапазоне температур центра Сй-600°С, осуществляется соответствии с условием:

u[At(t)] = kp3 • \ [Ммдх - из МАХ -At(x)]dxL (

где кр3, ТИз - динамические параметры настройки автоалгоритма.

Траектория энергосберегающего нагрева металла с учетом ограничен

300 °С <и(т) <: 1500 *С, t™x = 1350 °С, t™* =1300 °С, At^ = 200 представлена на рис. 1.

Полученные результаты подтверждают положение о том, что при нали1 резерва времени на нагрев и при оптимальном управлении, минимизируюа удельные затраты топлива, требуется основной интенсивный нагрев мета осуществлять к концу назначенного времени нагрева. Это объясняется тем, чт этом случае наименьшее время металл поддерживается при максимально высо) температуре, что одновременно дополнительно снижает потери металла окислением.

О 40 80 120 160 200

Время, с

Рис. 1. Энергосберегающий расчетный режим управления нагревом металла с том ограничений на управляющее воздействие, температуру греющей среды, пературу поверхности металла и на термонапряжения

Предложенная методика расчета энергосберегающих режимов нагрева алла перед прокаткой представляет особый практический интерес, поскольку воляет осуществлять расчет оптимальных траекторий нагрева каждого сляба в пе с технологическим процессом с учетом и соблюдением всех возникающих практике ограничений на технологические параметры процесса.

ализация энергосберегающих режимов нагрева металла в условиях смешанного

посада

Расчетная траектория энергосберегающего нагрева металла с определенным альным тепловым состоянием и своими теплофизическими свойствами аектория, полученная для одной заготовки) является функцией времени. На ктике же необходимо знать не только временное, но и пространственное гонение параметров процесса по длине печи. Если условно считать скорость движения металла в печи постоянной, то пространственное распределение аметров процесса в проходной печи эквивалентно изменению этих параметров

во времени. В этом случае необходимо в уравнениях систем (1) и (4) произвес замену переменных йх на <51, как показано в диссертационной работе.

В результате, после такой замены получаем траекторию энергосберегающ( нагрева каждого сляба по длине печи и=1(1), и с(1), кюв(0> ЫО, гДе 7 - координ; по длине методической печи.

Известно, что каждая отапливаемая зона методической печи имеет св! систему стабилизации температуры рабочего пространства. При эт действительное значение температуры измеряется датчиком в одной определенн точке зоны. Значит, при реализации расчетных режимов нагрева необход! I найти такие стабилизируемые значения температуры (уставки) в определенн точке каждой отапливаемой зоны печи, при которых распределение температу] по длине печи было бы очень близким к рассчитанной траектории 1ГС=Щ) следовательно, нагрев рассматриваемой заготовки осуществлялся бы по близко, к расчетному энергосберегающему режиму.

Полученную расчетную траекторию 1Гс=ОД, представляющую соб распределение температуры по длине печи при энергосберегающем режи: нагрева, необходимо поделить на несколько участков, каждый из котор! соответствует определенной отапливаемой зоне печи. Рассмотрим один участ этой траектории, т.е. полученное расчетное изменение температуры греющ

среды по длине одной зоны (рис.2, участок АВ). Уставку (заданное значен температуры в зоне) для конкретной заготовки предлагается находить к средневзвешенное значение расчетного распределения температуры 1:гс по дли: одной зоны.

Рис.2. Определение уставки температуры в зоне печи Таким образом, уставка температуры в зоне печи находится из выражения:

'Ыо

г- <1б>

1

Аналогичным образом находится заданное значение температуры в каждой хливаемой зоне печи для реализации энергосберегающего режима нагрева алла для каждой нагреваемой в печи заготовки. Здесь необходимо отметить, что такой способ определения уставки в зоне реализации энергосберегающего нагрева одной конкретной заготовки ложен в том случае, когда датчик температуры рабочего пространства щовлен посередине длины зоны. На практике очень часто датчик температуры шовлен ближе к концу зоны, как и на печах стана 2000. Поэтому в работе для гета уставок температуры берутся такие участки траектории ^с^О» для эрых датчики температуры, установленные в определенных известных точках к, находятся симметрично относительно начала /1 и конца /2 участка рис.2 и формулу(16)].

В качестве конкретного примера реализации предлагаемого метода на рис.3 уставлены энергосберегающие траектории нагрева с определением уставок пературы в печи стана 2000 для заготовки холодного

(Чшв(0) = 1Ц(0) = 100°С ) и горячего (Ьтв(0) = ^(0) = 600°С ) посада. Точка!

на кривых обозначены места установки датчиков температуры

рассматриваемой печи. Числа обозначают рассчитанные значения устав температуры в зонах печи.

Длина печи, м Б

Длина печи, м

Рис.3. Траектории энергосберегающего нагрева слябов холодного (А) горячего (Б) посада

Как видно на рис.3 требуемые уставки в первых по ходу металла зонах пе> для слябов с разной температурой посада значительно различаются. На практи

заготовки с таким резко отличающимся начальным тепловым состоянием могут гь посажены в печь друг за другом (т.е. могут находиться в одной зоне годической печи). К тому же в зоне методической печи находится несколько ■10) слябов, для каждого из которых требуемая расчетная уставка будет твидуальной. Таким образом, возникает проблема выбора одной общей авки (траектории нагрева), обеспечивающей энергосберегающий нагрев всех личающихся по тепловому состоянию заготовок в зоне.

В условиях работы комплекса «методические печи - прокатный стан» ¡более приоритетную роль играет требование своевременного обеспечения жатного стана металлом, нагретым до заданного теплового состояния, жольку простои стана повлекут за собой более значительные убытки по внению со стоимостью перерасходованного топлива. Поэтому при наличии ¡шанного посада необходимо поддерживать такие режимы нагрева металла в и, которые позволят обеспечить требуемый нагрев всех, даже самых холодных этовок в печи к концу назначенного времени нагрева. Следовательно, бходимо осуществлять нагрев (выбирать заданное значение температуры) по ому холодному слябу в зоне. Для такого сляба требуемая уставка температуры ше печи будет максимальной (ср.рис.З А и Б), потому что чем ниже начальная пература сажаемой в печь заготовки, тем раньше при одном и том же времени рева необходимо интенсифицировать нагрев. Также участок интенсивного рева металла сдвигается к началу при уменьшении прогнозируемого времени рева.

В связи с изложенным предлагается в отапливаемой зоне печи заданное тение температуры рабочего пространства (уставку) определять следующим азом:

=тах{ ^^ }, 1 = 1..т, j = l..n , (17)

1 - номер зоны печи; т - число отапливаемых зон печи; п - число слябов в зоне гомент расчета уставки; ^с *; j - требуемая уставка в ¿-й зоне для одного .Ьго >а.

Осуществляя нагрев по самому холодному слябу, необходимо лостоян: следить за расчетным тепловым состоянием всех заготовок, находящихся в зоне если температура их поверхности достигает максимально допустимого значен

^поеТ > слеДУет снижать расход газа в зоне, чтобы не оплавить нагреваем!

металл. Поэтому при достижении температурой поверхности хотя бы одного

слябов в зоне значения и, тем более, при превышении его дальнейш

управление тепловым режимом (выбор заданного значения температуры в зон предлагается осуществлять по самому горячему слябу, т.е. по наименьшей уставок, требуемых для каждого из слябов в отдельности с учетом его реально положения в печи.

Выбор уставки температуры в зоне должен осуществляться каждый раз п] входе в зону нового сляба или при выходе из нее одного из слябов.

В реальных условиях из-за существенно неравномерного темпа прокат] фактическое время нагрева заготовки в печи может отличаться от первоначалы прогнозируемого времени Т. По мере продвижения слябов в печи оставшее время нагрева, а, следовательно, и фактическое время нагрева постоят уточняется. Если фактическое уточняемое время нагрева снижается по сравненн с прогнозируемым, существует реальная опасность выдачи из печи непрогрето (холодного) металла, что приведет к останову на подогрев, а в худшем случае -поломке прокатного оборудования. В связи с этим предлагается для каждого сля' энергосберегающую траекторию нагрева и требуемый температурный профи печи (уставки во всех зонах) рассчитывать перед загрузкой в печь, задавши прогнозируемым временем нагрева Т, и каждый раз при входе сляба в нову (следующую) зону печи, взяв в качестве времени нагрева оставшееся вре; пребывания в печи Тост ив качестве начального теплового состояния - текущ тепловое состояние на момент входа в следующую зону. ПервоначалыI прогнозируемое время нагрева может быть определено из предполагаемо времени обработки (нагрева, прокатки и смотки) всех слябов, находящихся в печ; на момент посада данной заготовки. После расчета траектории нагрева сляба :

;тавшееся время нагрева осуществляется расчет требуемых уставок на зследующие зоны, начиная с той зоны, в которую он только что вошел.

В диссертации представлены и описаны алгоритмы расчета гергосберегающей траектории на оставшееся время нагрева и последующие зоны >чи и выбора заданного значения температуры в зоне.

На рис.4 показана расчетная траектория нагрева на последующие зоны печи, ри этом предполагается, что сляб находился в середине печи стана 2000 с иловым состоянием к моменту расчета ^о в (0)=900°С, ^(0)=770°С.

Длина печи, м

Рис.4. Пересчет энергосберегающего нагрева одного сляба на оставшиеся зы печи

Предлагаемая методика выбора уставок температуры в зонах печи позволяет щизовать энергосберегающие режимы нагрева металла при смешанном посаде с зтом требования, главным образом, обеспечить заданный нагрев металла к щу назначенного времени. При этом постоянное уточнение требуемого тературного профиля печи для каждого сляба с учетом его текущего теплового :тоян!и позволяет практически полностью исключить опасность выдачи

непрогретого металла, так как чем ближе к выходу подходит заготовка, тем точне известно оставшееся время нагрева.

Оптимизация процесса сжигания топлива Для оптимизации управления процессом сжигания топлива, подаваемого рабочее пространство печи в соответствии с оптимальными энергосберегающим режимами нагрева, целесообразно использовать систему автоматическо оптимизации (CAO) процесса сжигания топлива, осуществляющую постоянны поиск такого значения расхода воздуха на горение (коэффициента избыть воздуха), при котором обеспечивается максимально возможная в данных условия температура греющей среды. Теоретические основы CAO были заложены В.Е Казакевичем.

Процесс сжигания топлива в печи малоинерционен (постоянная времен канала «расход воздуха на горение - температура греющей среды» составляс 10*40 с). Поэтому для подавления высокочастотных помех (радиационны всплесков температуры в рабочем пространстве пламенных печей) и исключеш: периодического поискового режима работы CAO целесообразно использоват интегральную оценку отклика объекта на пробное поисковое изменение расхо; воздуха. Теоретическое обоснование возможности использования таког оптимизирующего алгоритма управления (ОАУ) сжиганием топлива бых изложено в работах Б.Н. Парсункина и Г.Ф. Обухова. В настоящс диссертационной работе проведено теоретическое и экспериментальнс исследование переходных поисковых процессов в CAO, реализующей ОАУ инте1ральной оценкой результатов пробного поискового воздействия в условш действия интенсивных технологических помех.

; Принцип формирования интегральной оценки при условии сложно траектории монотонного дрейфа статической характеристики оптимизируемо; процесса сжигания топлива представлен на рис.5.

Рис.5. Принцип формирования интегральной оценки в CAO процесса кигания топлива

При текущем расходе топлива для процесса сжигания, характеризующегося

сотремальной статической характеристикой t^J = f[VB] (где t^ - температура

зеющей среды в установившемся режиме) в момент времени т = 0, подается токовое воздействие изменения расхода воздуха Vb в виде переключающей ункции Ув=ф(т) с периодом Тп- В реальных производственных условиях

-этическая характеристика процесса сжигания топлива tp" = f [VB] постоянно вещается (дрейфует) одновременно в горизонтальном и вертикальном отравлениях. Горизонтальная составляющая дрейфа обусловлена тем, что ютема управления тепловым режимом печи (зоны печи:) обеспечивает :гулирозание температуры греющей среды или поверхности металла

посредством изменения расхода отопительного газа, что треоует оперативного адекватного изменения количества подаваемого воздуха. Вертикальная составляющая обусловлена тем, что температура греющей среды изменяется в зависимости от теплового состояния поступающего металла и при изменении производительности прокатного стана. Вид поискового воздействия, показанный на рис.5, позволяет компенсировать влияние монотонных технологических возмущений, приводящих к линейному дрейфу статической характеристики. Спустя некоторое время (время запаздывания объекта) осуществляется интегрирование текущего значения температуры греющей среды ^с в соответствии с условием:

1= |8-1гс(-с)ск ; (18)

Б =

(19)

+1, прит3 <т<т3 + 0.25-Тп;т3 +0.75-Тп <т<т3 +ТП ; -1, при т3 +0.25 -Тп <т£т3 +0.75 -Тп ,

где ] - интегральная оценка реакции объекта; Б-функция переключения знака интегрирования и направления поискового изменения входного управляющего воздействия (расхода воздуха).

На рис.5 по соотношению заштрихованных площадей формирования интегральной оценки видно, что знак интегральной оценки (18) определяется положением текущего расхода воздуха Ув(т) относительно оптимального значения Ув.опт в соответствии с условием: ] > 0 , при Ув(т) < Уц.опт ;

I < 0, при Ув(т) > Ув.опт • (20)

После определения интегральной оценки (18), учитывая то, что в производственных , условиях используются исполнительные механизмы постоянной скорости, формируется рабочее движение, при котором расход воздуха изменится в соответствии с условием:

Ув(т) = Ув(о)+ст.Ки-Д?р , (21)

где Ахр - продолжительность рабочего движения исполнительного механизма расхода воздуха; Ки- скорость исполнительного механизма; а - сигнум-функция направления рабочего движения исполнительного механизма расхода воздуха, определяемая в соответствии с условием: + 1 , при J > 0 ,

. т ' (22) -1 , при J < 0 .

Значение функции сг = +1 означает, что исполнительный механизм совершит рабочее движение в сторону, соответствующую увеличению расхода воздуха, а при с = -1 рабочее движение будет осуществлено в сторону уменьшения расхода воздуха.

При условии, что вид статической характеристики процесса сжигания топлива (см.рис.5) в районе экстремума близок к параболическому, продолжительность рабочего движения исполнительного механизма расхода воздуха можно определить в соответствии с условием:

I J I

Дтр = —1-L , (23)

ки-кп

где Кд - постоянный коэффициент - динамический параметр настройки ОАУ.

После совершения рабочего движения осуществляется выдержка в течение времени, примерно равного периоду поискового воздействия, после чего весь цикл работы повторяется. Выдержка необходима для завершения переходных процессов в системе.

Проверка реальной работоспособности ОАУ, реализующего процесс оптимизации управления сжиганием топлива по интегральной оценке отклика объекта на пробное поисковое воздействие, проведена на лабораторном стенде, полностью имитирующем работу CAO в реальных производственных условиях.

Лабораторная установка состоит из двух исполнительных механизмов, регулирующего микропроцессорного контроллера Р-130 со шлюзом и ПЭВМ АТ386. На валу первого исполнительного механизма (ИМ1) закреплен нагреватель, на валу второго (ИМ2) - закреплена термопара. Задача CAO с

программно реализованным ОАУ заключается в определении и поддержании такого положения нагревателя относительно термопары, при котором получаемый сигнал термоЭДС будет максимальным.

На рис.6 в графическом виде представлен теоретически рассчитанный процесс функционирования CAO в координатах «положение вала X исполнительного механизма ИМ1-температура tH» (где tHyoT- измеряемая температура в установившемся режиме). На рис.7 изображен процесс функционирования собранной реальной CAO, полученный на лабораторной установке.

.4

св

£ Оч

ё t2

95 90 H 85 80 H 75 70 H 65 60

.............i:......r^fx.......^.........................

" / —/ i> • cfrià \

tn(T ! / 1 ; \

о/ г- li i | \

Г , Г\-^Î: j \

/ \ _ ! \

30 40 . 50 60 70

Положение вала ИМ1,% хода

Рис.6. Расчетная траектория режима работы CAO

80

30 40 50 60 70

Положение вала ИМ1,%хода

80

Рис.7. Экспериментальная траектория режима работы CAO

В момент включения CAO в работу температура tH и положение нагревателя ^ответствовали точке 0 (см.рис. 6,7). После совершения поискового входного эздействия вида, показанного на рис.5, система оказалась в точке 1. После эдсчета интегральной оценки и ее знака было определено направление и зодолжительность рабочего двткения исполнительного механизма с згревателем (ИМ1), в результате чего по завершении этого движения и выдержки гстема пришла в точку 2. В дальнейшем из точки 2 был осуществлен второй цикл 1боты CAO, и после пробного поискового воздействия и выдержки система >стигла точки 4.

Как видно из представленных графиков, и по теоретическим расчетам, и спериментально система вышла в область экстремума за два рабочих хода, элученные результаты доказывают на практике эффективность и ботоспособность предложенного оптимизирующего алгоритма управления в ловиях, близких к реальным производственным. Это позволяет с уверенностью комендовать рассмотренную методику управления процессом сжигания топлива знедрению в условиях работы нагревательных печей. А разработанное в ходе стоящей работы программное обеспечение реализации ОАУ предусматривает ; необходимые в производственных условиях функции и может быть с успехом тользовано и интегрировано практически в любую автоматизированную ¡тему управления технологическим процессом нагрева металла.

Оптимизация управления процессом сжигания топлива в рабочем эстранстве методической печи дает экономию топлива около 3%. А при местной реализации предлагаемой методики управления температурным шмом методической печи ожидается сокращение удельных затрат топлива на рев не менее 5+6%.

Заключение

Разработан алгоритм и программное обеспечение расчета энергосберегающих режимов нагрева металла с учетом технологических ограничений на температуру рабочего пространства печи, поверхности металла и

.конструктивных особенностей методической печи с условием обеспечена гарантированного нагрева металла к концу заданного времени.

2. Предложен способ учета ограничений на термические напряжения возникающие при нагреве массивного тела. Доказано, что реализация нагрев; с соблюдением ограничений на термонапряжения в большинстве случае] приведет к снижению тепловых нагрузок на начальных этапах нагрева ш сравнению с оптимальными режимами нагрева без ограничения, что следуе учитывать при разработке энергосберегающих режимов управления.

3. Предложена методика, разработан алгоритм и программное обеспечен» расчета уставок в зонах печи (заданных значений в определенных точка: печи) для реализации оптимальных энергосберегающих режимов нагрев заготовок в условиях смешанного посада металла с резко различающею начальным тепловым состоянием, а также в условиях неравномерного темп прокатки.

4.. Для оптимизации управления процессом сжигания топлива в рабочег пространстве методических печей предложен оптимизирующий алгорит; управления с раздельным поисковым и рабочим изменением расхода воздух на горение. Экспериментально доказана работоспособность данног алгоритма в условиях, близких к реальным производственным.

5. На основании сравнения траекторий нагрева при реализаци энергосберегающих режимов управления нагревом и оптимизации процесс , ¡сжигания топлива ожидается снижение удельных затрат топлива на 5-5-6%.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Системы экстремального регулирования теплотехнических параметро) Н.П.Ильина, В.В.Прозоров Н Автоматическое управление металлургическим процессами: Межвузовский сборник научных трудов - Магнитогорск: МГМ/ 1996. - С. 104-109.

Энергосберегающая технология нагрева металла / Б.Н. Прсункин, В.В. Прозоров // Энергосбережение на промышленных предприятиях: Сб. Докл,-Магнитогорск: Дом печати,1997. - С. 52-57.

Оптимизация управления нагревом металла / С.М. Андреев, В.В. Прозоров // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Тезисы докладов всероссийской молодежной научно-технической конференции- Уфа: УГАТУ, 1997. - С. 247.

Оптимальное управление нагревом металла с целью минимизации удельных затрат топлива / Б.Н. Парсункин, В.В. Прозоров, С.М. Андреев // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сборник научных трудов - Магнитогорск: МГГУ, 1998. Вып.З. - С. 163-168. Управление нагревом металла с минимальным расходом топлива / С.М. Андреев, В.В. Прозоров // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: Тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции -Магнитогорск: МГТУ, 1998. -С.17.

Расчет оптимального энергосберегающего управления нагревом металла с учетом действующих на процесс нагрева ограничений / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, В.В. Прозоров, О.Б. Воронина // Теплотехника и теплоэнергетика в металлургии: Сборник научных трудов - Магнитогорск: МГТУ, 1999. - С. 5865.

Контроль качества сжигания топлива в методических печах / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, В.В. Прозоров П Вопросы прикладной химии: Сборник научных трудов - Магнитогорск: МГТУ, 1999. - С. 224-228.

Введение.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Особенности современной энергосберегающей технологии нагрева и требования к управлению тепловым режимом методических печей.

1.2. Технологические и теплотехнические особенности функционирования АСУ ТП нагревом металла.

1.3. Способы управления тепловым режимом методических печей.:.

1.4. Способы управления процессом сжигания топлива в рабочем пространстве печей.

1.5. Технологический процесс нагрева металла и энергосбережение.

1.6. Определение оптимальных режимов управления нагревом.

1.7. Управление нагревом заготовок с различными теплофизическими свойствами.

1.8. Постановка задачи.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ МЕТАЛЛА.

2.1. Математическая модель процесса нагрева металла в методических печах.

2.2. Параметрическая идентификация математической модели процессу теплообмена в методических печах стана

2.3. Постановка и решение задачи оптимального управления нагревом металла.

2.4. Учет конструктивных ограничений и ограничений на температуру греющей среды и поверхности металла.

2.5. Учет ограничений на термонапряжения на скорость нагрева).

2.6. Исследование реальных режимов нагрева металла.

Выводы по главе.

Глава 3. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ НАГРЕВА.

МЕТАЛЛА В УСЛОВИЯХ СМЕШАННОГО ПОСАДА.

3.1. Исследование технологических возмущений при использовании смешанного посада.

3.2. Расчет уставок температуры в зонах по расчетным кривым энергосберегающего управления нагревом для одной заготовки.

3.3. Определение уставок температуры в условиях смешанного посада (с учетом теплового состояния каждого сляба в зоне).

Выводы по главе.

Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СЖИГАНИЯ

ТОПЛИВА В РАБОЧЕМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕЧИ.

4.1. Системы автоматической оптимизации процесса сжигания топлива.

4.2. Двухконтурная самонастраивающаяся система управления сжиганием топлива.

4.3. Оптимизирующий алгоритм управления сжиганием топлива с раздельным поисковым и рабочим движением и интегральной оценкой отклика объекта.

4.4. Экспериментальное подтверждение работоспособности предложенного метода в условиях, соответствующих реальным производственным.125.

Выводы по главе.

Нагрев металла перед прокаткой является неотъемлемой и одной из важнейших стадий производственного процесса, определяющей качество и себестоимость проката. Выбор и соблюдение правильной и обоснованной технологии нагрева металла представляет и еще долгое время будет представлять актуальнейшую и сложнейшую практическую задачу.

На нагрев металла перед прокаткой расходуется значительная часть топливных ресурсов в черной металлургии. Поэтому в настоящих условиях весьма актуальной становится задача поиска резервов экономии затрат на производство конечной продукции [1,2]. Под резервами экономии надо понимать потенциальные возможности улучшения использования топливных и энергетических ресурсов предприятия в результате целого комплекса различных мероприятий. Другими словами, резервы экономии топливно-энергетических ресурсов - это реальные возможности совершенствования производства, технологии, т.е. разница между фактически достигнутым и максимально эффективным уровнем использования ресурсов в условиях данного предприятия [3].

Значительное снижение топливно-энергетических затрат на нагрев металла может быть достигнуто использованием резервов, которые состоят из двух основных частей [4,5]:

• неиспользуемые или недостаточно используемые;

• резервы экономии на основании ликвидации потерь.

Первый вид резервов напрямую связан с научно-техническим прогрессом. Здесь необходимо повышение технического уровня за счет введения следующих мероприятий:

- внедрение современной энергосберегающей технологии нагрева металла перед прокаткой;

- внедрение современных микропроцессорных систем управления участком нагревательных печей и прокатным станом.

Резервы экономии за счет ликвидации потерь связаны с соблюдением режимов работы оборудования и следованием принятой технологии нагрева, сокращением потерь от брака, а также с согласованием работы прокатных цехов и предыдущего передела. Под последним подразумевается переход на нагрев в методических печах неостывших от предыдущего передела горячих и теплых заготовок [6].

Реализация современной энергосберегающей технологии нагрева возможна только с применением АСУ ТП нагревательных печей на базе современной техники. Энергосберегающая технология подразумевает также выбор рациональных параметров нагрева с возможностью снижения требуемых температур нагрева, правильное распределение тепловых нагрузок во времени и по длине печи и совершенствование процессов сжигания топлива.

На сегодняшний день средние удельные затраты условного топлива на 1т нагретого металла на предприятиях России составляют не менее 60 кг. Если сравнить этот показатель с аналогичными показателями зарубежных предприятий (не более 45 кг/т), то становится очевидным, что мероприятия по совершенствованию технологии нагрева металла в печах отечественных прокатных станов имеют большие перспективы.

Одним из наиболее эффективных направлений реализации энергосберегающих технологий является применение горячего посада металла в печь. Однако, в условиях неравномерности производительности прокатного стана и несовершенства организации производства смежных переделов смешанный посад металла является одной из основных особенностей работы нагревательных печей прокатных станов.

Наличие смешанного посада, когда температура сажаемых в печь друг за другом заготовок резко отличается, а также одновременный нагрев в методической печи нескольких партий заготовок различных марок стали, геометрических размеров и пр. существенно усложняет задачу экономичного, точного и своевременного нагрева металла перед прокаткой.

Настоящая работа посвящена разработке и реализации энергосберегающих режимов нагрева металла в современных методических печах прокатных станов при любых сложных технологических требованиях по нагреву и в условиях смешанного посада.

Разрабатываемые алгоритмы энергосберегающих режимов нагрева металла и оптимизации процесса сжигания топлива в рабочем пространстве печей могут быть без особых трудностей реализованы практически на любых методических печах прокатных станов, а в большинстве случаев при минимальном привлечении дополнительной, главным образом отечественной, техники. А именно стоимостные характеристики любых внедряемых мероприятий имеют сегодня чуть ли не наибольшую актуальность в условиях катастрофической нехватки денежных средств и необходимых для совершенствования производства инвестиций.

Автор приносит глубокую благодарность за помощь в работе сотрудникам Центральной теплотехнической лаборатории ОАО Магнитогорского металлургического комбината (ММК), работникам листопрокатного цеха ЛПЦ-10 и Центра автоматизированных систем управления (ЦАСУ).

Приношу искреннюю благодарность всем сотрудникам кафедры «Промышленной кибернетики и систем управления» Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, аспиранту Андрееву С.М. и особую благодарность приношу научному руководителю профессору, доктору технических наук Б.Н. Парсункину за неоценимую помощь и поддержку.

Выводы по главе

1. Приведено теоретическое обоснование необходимости использования систем автоматической оптимизации управления процессом сжигания топлива в пределах рабочего пространства нагревательной печи с целью улучшения условий сжигания и снижения удельных затрат топлива.

2. Доказано, что для повышения надежности и оперативности управления процессом CAO должны строиться по двухконтурной схеме. Показан принцип действия двухконтурной системы автоматической оптимизации процесс^ сжигания топлива.

3. Предложен оптимизирующий алгоритм управления процессом с раздельными пробным поисковым и рабочим изменениями расхода воздуха на горение и интегральной оценкой отклика объекта на поисковое воздействие.

4. Экспериментально доказана работоспособность предложенного ОАУ в условиях, соответствующих реальным производственным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан алгоритм и программное обеспечение расчета энергосберегающих режимов нагрева металла с учетом технологических ограничений на температуру рабочего пространства печи, поверхности металла и конструктивных особенностей методической печи с условием обеспечения гарантированного нагрева металла к концу заданного времени.

2. Предложен способ учета ограничений на термические напряжения, возникающие при нагреве массивного тела. Доказано, что реализация нагрева с соблюдением ограничений на термонапряжения в большинстве случаев приведет к снижению тепловых нагрузок на начальных этапах нагрева по сравнению с оптимальными режимами нагрева без ограничения, что следует учитывать при разработке энергосберегающих режимов управления.

3. Доказано, что в условиях резких колебаний температуры посада металла и существенно неравномерного темпа прокатки оптимальную энергосберегающую траекторию нагрева необходимо определять для каждого сажаемого в печь сляба и постоянно уточнять (пересчитывать на оставшееся время нагрева) по мере продвижения заготовки в печи. Предложенная методика позволяет рассчитывать энергосберегающие режимы нагрева в любой момент времени для каждой из заготовок на участке печей в темпе с технологическим процессом.

4. Предложена методика, разработан алгоритм и программное обеспечение расчета уставок в зонах печи (заданных значений в определенных точках печи) для реализации оптимальных энергосберегающих режимов нагрева заготовок в условиях смешанного посада металла с резко различающимся начальным тепловым состоянием, а также в условиях неравномерного темпа прокатки. Для предотвращения выдачи из печи непрогретого металла предлагается осуществлять нагрев в печи (в зоне печи) по самой холодной заготовке, но с учетом требования не оплавить нагреваемый металл.

137

5. Для оптимизации управления процессом сжигания топлива в рабочем пространстве методических печей предложен оптимизирующий алгоритм управления с раздельным поисковым и рабочим изменением расхода воздуха на горение. Экспериментально доказана работоспособность данного алгоритма в условиях, близких к реальным производственным.

6. На основании сравнения траекторий нагрева при реализации энергосберегающих режимов управления нагревом и оптимизации процесса сжигания топлива ожидается снижение удельных затрат топлива на 5-7-6%.

1. Автоматизация методических печей. / Под ред. М.Д. Климовицкого -М.Металлургия, 1981. 196 с.

2. Лисиенко В.Г., Волков В.В., Маликов Ю.К. Улучшение топливоиспользо-вания и управление теплообменом в металлургических печах. М.: Металлургия, 1988. - 231 с.

3. Розин. С.Е., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. (Экономии энергии научную основу.) Экономика и организация промышленного производства, 1984, №3 (117), с.91-98.

4. Рождественская Э.Л., Клюев Ю.Б. Классификация резервов экономии топливно-энергетических ресурсов в промышленности. // Организация и планирование отраслей народного хозяйства. Республиканский межведомственный сб., вып.69. Киев, КГУ, 1982, с.80-85.

5. Климовицкий М.Д. Автоматизация управления нагревом металла за рубежом. // Бюлл. НТИ. Черная металлургия, 1980, вып.7, с. 18-30.

6. Парсункин Б.Н. Энергосберегающие технологии нагрева металла с использованием самонастраивающейся системы управления: Дис. докт. техн. наук./МГМА. -Магнитогорск, 1995. 392 с.

7. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Управление нагревом металла. М. .-Металлургия, 1981. - 272 с.

8. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962. - 568 с.

9. Айхингер Х.М., К.Э. Фон Гермерсхайм, Кениг Ю. и др. Опыт эксплуатации и тенденции развития нагревательных печей. / Пер. с нем.; Черные металлы, 1987, №18, с.З - 15.

10. Сегаль A.M., Климовицкий М.Д. и др. Автоматическое управление нагревом металла в методисеских печах с шагающими балками. // Бюлл. ин-та «Черметинформация», 1977, №7, с.49-51.

11. Бутковский А.Г. Теория оптимального управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1965. - 476 с.

12. Тильга С.С. Выбор теплового режима методических печей мелкосортных станов. Сталь, 1998, №4, с.44-45.

13. Панферов В.И., Торопов Е.В. Выбор уставок регуляторов температуры нижних зон методических печей. Изв. вузов. Черная металлургия, 1991, №6, с.78 - 80.

14. Шупе В. Опыт ведения процесса нагрева при помощи УВМ для различных типов печей и геометрических параметров загружаемых заготовок./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1992, №8, с. 14 - 20.

15. Мюнх Ф.Т. Повышение производительности и экономия энергии при производстве горячекатанных полос./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1997, №10, с.38-45.

16. Беняковский М.А., Ананьевский М.Г. и др. Автоматизированные широкополосные станы, управляемые ЭВМ. М.-.Металлургия, 1984. - 238 с.

17. Пихлер Р., Лангер Р. Типовая схема автоматизации управления печами прокатных станов./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1989, №5, с.21 - 25.

18. Разработка и внедрение АСУ ТП нагревом металла в методических с применением микропроцессорного управляющего устройства «Электроника ДЗ-28» : Отчет о НИР / МГМИ; Руководитель работы Б.Н. Парсункин. №ГР01870016875. Магнитогорск, 1984, 99 с.

19. Климовицкий М.Д. АСУ ТП нагревательных печей прокатных станов.// Бюлл. НТИ. Черная металлургия, 1988, вып. 8(1060), с.23 32.

20. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП.- М.:Энергоиздат, 1982.-352 с.

21. Кук А., Клима Р., Зуккер Д. Система программного обеспечения для автоматического управления проходными нагревательными печами./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1982, №18, с. 16 - 21.

22. Гробе У., Якобсхаген П., Шупе В. Применение ЭВМ для оптимизации процесса на нагревательных установках трубопрокатного стана./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1997, №5, с.29 - 33.

23. Гончаров A.JI., Лисиенко В.Г., Резник И.М. Использование математической модели пламенной печи для разработки АСУ ТП нагрева металла. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1991, №4, с.77 81.

24. Шупе В., Талер Г. Обзор современного состояния управления печами с помощью вычислительной техники./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1987, №20, с 9 - 14.

25. Кламмер X., Шупе В., Шпеер В. Обзор энергетического хозяйства и оптимизации процессов в печных агрегатах./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1985, №3, с.12 - 22.

26. Райницхубер Ф., Якоб Г., Хиршман Г., Ронер Д. Управление нагревательными печами при помощи микропроцессоров на примере проволочного и мелкосортного станов./ Пер. с нем.; -Черные металлы, 1986, №4, с.З 9.

27. Бердышев В.Ф., Шатохин К.С. и др. Исследование методических печей Магнитогорского металлургического комбината с целью выработки энергосберегающих мероприятий. Изв. вузов. Черная металлургия, 1995, №11, с.59-65.

28. Парсункин Б.Н., Панферов В.И. Контроль прогрева металла. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1981, №10, с.127 129.

29. Каганов В.Ю., Глинков Г.М., Климовицкий М.Д., Климушкин А.К. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования.-М.Металлургия, 1987. 270 с.

30. Беленький A.M., Бердников В.Ф., Блинов О.М., Каганов В.Ю. Автоматическое управление металлургическими процессами. М.: Металлургия, 1989. - 384 с.

31. Шарфенорт У., Хоппман Г.-Д., Шмиц П. Целесообразность использования широкополосных станов горячей прокатки на современных заводах./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1996, №12, с.30 - 42.

32. Разработка и опытно-промышленная эксплуатация АСУ ТП нагревательных печей стана 2500 ММК : Отчет о НИР / МГМИ; Руководитель работы Б.Н. Парсункин. №ГР78015143. Магнитогорск, 1979, 69 с.

33. Разработка АСУ ТП нагревом металла по температуре поверхности нагреваемых заготовок : Отчет о НИР / МГМИ; Руководитель работы Б.Н. Пар-сункин. №ГР80031670. Магнитогорск, 1981,108 с.

34. Лисица В.К., Лютый В.Я. Управление методической печью при переменной температуре посада металла. -Сталь, 1993, №9, с.51 53.

35. Капп л ер X., Клима Р., Шульте М. Промышленное измерение температуры металла в нагревательных и термических печах./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1996, №1, с.43-48.

36. Парсункин Б.Н., Белан А.Ф. Исследование теплообмена и параметров управления нагревом при смешанном посаде металла в печь. Сталь, 1988, №7, с.99 - 103.

37. Панферов В.И. Инструментально-расчетный контроль температуры металла в АСУ ТП методических печей. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1996, №8, с.63 66.

38. Райницхубер Ф., Домельс Х.П. Применение современных технологий в печах прокатных станов./Пер. с нем.;-Черные металлы, 1990, №8, с.47 58.

39. Картшевский А.Г., Буглак Л.И., Резников М.Б., Каган М.Б. Автоматизированная система контроля температуры нагревательной печи стана 2000 с применением микро-ЭВМ. Сталь, 1985, №1, с.90 - 92.

40. Маковский В.А., Лаврентик И.И. Алгоритмы управления нагревательными печами. М.: Металлургия, 1977. - 183 с.

41. Клима Р., Вельк Г. Автоматизированная система управления промышленными печами с динамической оптимизацией./ Пер с нем.; Черные металлы, 1982, №17, с.16-21.

42. Панферов В.И. Расчет уставок регуляторов температуры в зонах методической печи. Изв. вузов. Черная металлургия, 1997, №6, с.20 - 24.

43. Казакевич В.В., Родов А.Б. Системы автоматической оптимизации. -М.: Энергия, 1977. 285с.

44. Кламмер Г., Хайдемюллер Х.-И. Горячая загрузка балочных заготовок в методическую печь толкательного типа на комбинированном прокатном стане./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1998, №4, с.42 - 48.

45. Вилльман А., Вехаге X. Новые концепции мелкосортно-проволочных станов./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1995, №4, с.51-57.

46. Андреев Ю.Н., Бутковский А.Г. Оптимальное управление нагревом массивных тел. -Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1964, №5, с.45-55.

47. Андреев Ю.Н. Номограммы для расчета наискорейшего нагрева массивной пластины. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1967, №13, с. 147 152.

48. Андреев Ю.Н. О приближенном решении задачи нагрева стали с минимальным обезуглероживанием. Инженерно-физический журнал, 1968, т. XV, №2, с.280-285.

49. Андреев Ю.Н., Оркин В.М. О приближенном решении задачи оптимального управления распределенной системой. Автоматика и телемеханика, 1969, №5, с.30-40.

50. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Оптимальное управление нагревом металла. М.:Металлургия, 1972. - 440 с.

51. Рябков В.М. Нагрев с минимальным окислением при конечных параметрах теплообмена. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1973, №8, с. 142 144.

52. Голубь H.H. Оптимальное управление симметричным нагревом массивных тел при различных фазовых ограничениях. Автоматика и телемеханика, 1967, №4, с.38-57.

53. Гольдфарб Э.М., Ибряев B.C. Оптимизация нагрева тонких тел при теплообмене излучением. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1973, №1, с. 159162.

54. Гольдфарб Э.М., Ибряев B.C. Обобщение некоторых экстремальных задач нагрева тонких тел. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1973,№10,с.142 144.

55. Гольдфарб Э.М., Рослик Е.А. Оптимальное управление нагревом металла по расходу топлива в проходной печи прокатного стана при переменнойскорости движения заготовок. Изв. вузов. Черная металлургия, 1974, №4, с. 159 - 163.

56. Круашвили З.Е. Автоматизированный нагрев стали. М: Металлургия, 1973. - 328 с.

57. Иванов Ю.Н., Климовицкий М.Д. Субоптимальное управление нагревом. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1974, №5, с. 166 169.

58. Климовицкий М.Д. Применение ЭВМ для управления работой нагревательных колодцев за рубежом. // Бюлл. НТИ. Черная металлургия, 1981, вып.13, с.27-33.

59. Климовицкий М.Д. Системы автоматического управления нагревательными печами за рубежом. // Бюлл. НТИ. Черная металлургия, 1982, вып.8, с.30-37.

60. Климовицкий М.Д. Выбор оптимального графика нагрева слябов в методических печах. Сталь, 1975, №6, с.563-565.

61. Бутковский А.Г., Гольдфарб Э.М., Гескин Э.С. Применение принципа максимума для оптимизации температурного режима печей. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1967, №3, с. 173 177.

62. Малый С. А. Экономичный нагрев металла.-М.: Металлургия, 1967. 192с.

63. Рябков В.М. Синтез оптимального управления нагревом массивных тел. -Изв. вузов. Черная металлургия, 1975, №6, с. 167 171.

64. Панферов В.И., Рябков В.М., Парсункин Б.Н. Об одной задаче оптимального управления нагревом металла. Изв. вузов. Черная металлургия, 1981, №6, с. 105- 108.

65. Маковский В.А. Динамика металлургических объектов с распределенными параметрами. М.: Металлургия, 1971. -277 с.

66. Тайц Н.Ю., Розенгарт Ю.И. Методические нагревательные печи. М.: Металлургиздат, 1964. - 408 с.

67. Совершенствование автоматических систем управления нагревом металла на стане 2500 : Отчет о НИР / МГМИ; Руководитель работы Б.Н. Парсункин. №ГР79024721. Магнитогорск, 1980, 99 с.

68. Кламмер Г., Шупе В. Системы управления процессом в проходных печах./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1984, №19, с.10 - 17.

69. Кестер Ф., Вик Х.-И., Фунгини А., Пасторино Б. Автоматизированное задание температур зон печи с шагающими балками при помощи ПЭВМ./ Пер. с нем.; Черные металлы, 1991, №11, с. 15 - 22.

70. Прядкин JI.JI. Автоматизированное управление нагревом металла перед прокаткой. -Механизация и автоматизация управления, 1986, №4, с.29-33.

71. Панферов В.И., Безвуляк A.C., Кулаченков Г.П. Управление нагревом металла в протяжных печах и агрегатах. Сталь, 1991, №3, с.57 - 59.

72. Лисиенко В.Г., Волков В.В., Гончаров А.Л. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах. Киев: Наукова думка, 1984. - 230 с.

73. Глинков М.А., Глинков Г.М. Общая теория тепловой работы печей. М.: Металлургия, 1990. - 231 с.

74. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей. М.: Металлургия, 1990.-239 с.

75. Девятов Д.Х. Оптимальное управление тепловой обработкой металла при наличии в нем фазовых превращений: Дис. на с.уч.ст. д. т. н. Екатеринбург, 1992 - 431 с.

76. Рябков В.М. Оптимальное управление и контроль нагрева металла: Авт. дис. на с.уч.ст. д. т. н./МГМИ. Магнитогорск, 1974 - 59 с.

77. Панферов В.И. Теплотехнические основы методов контроля и оптимизации нагрева металла: Авт. дис. на с.уч.ст. д. т. н./МГМА. Магнитогорск, 1995 - 43 с.

78. Хазен М.М., Матвеев Б.А. Теплотехника. -М.: Высшая школа, 1981.-480 с.

79. Иванцов Г.П. Нагрев металла. М.: Металлургиздат, 1948. - 467 с.

80. Мышкис А.Д. Лекции по высшей математики.- М.: Наука, 1969. 640 с.

81. Рябков В.М., Иванов В.И., Парсункин Б.Н., Девятов Д.Х. Оптимальное управление нагревом массивных тел при заданной температуре поверхности. Изв. вузов. Черная металлургия, 1968, №12, с. 169 - 175.

82. Воробьев Г.Н., Данилова А.Н. Практикум по вычислительной математике. М.: Высшая школа, 1990. 207.

83. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М.: Радио и связь, 1988.127 с.

84. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 296 с.

85. Понтрягин JI.C., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. -М.: Наука, 1969. 455 с.

86. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. -М.: Наука, 1969. 408.

87. Гноенский JI.C., Каменский Г.А., Эльсгольц Л.Э. Математические основы теории управляемых систем. -М.: Наука, 1969. 512 с.

88. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин C.B. Оптимальное управление. -М.: Наука, 1979.-429 с.

89. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. -М.: Химия, 1969. 564 с.

90. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. пособие. для втузов. [В 2-х т.].-13-е изд. -М.:Наука, 1985,

91. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. - 568 с.

92. Разработка и опытно-промышленная проверка алгоритмов оптимального управления нагревом металла в методических печах стана 2500 ММК : Отчет о НИР / МГМИ; Руководитель работы Б.Н. Парсункин. №ГР81036365. Магнитогорск, 1982, 81 с.

93. Мельник Н.И. Совершенствование технологии прокатки тонкого листа и жести из стали 08 с алюминием: Авт. дис. на с.уч.ст. к. т. н./МГМИ. -Магнитогорск, 1990 23 с.

94. Терегулов И.Г. Сопротивление материалов и основы теории упругости и пластичности. Учебник для ВУЗов. -М.: Высшая школа, 1984. 472 с.

95. Фомичев A.B. Совершенствование энергосберегающего режима нагрева заготовок металла в методических печах широкополосных станов: Авт. дис. на с.уч.ст. к. т. н./ МГТУ. Магнитогорск, 1998 - 21 с.

96. Парсункин Б.Н., Фомичев A.B., Катасонов C.B. Определение скорости продвижения металла в методической печи. / Межвузовский сборник научных трудов "Электротехнические системы и комплексы", Магнитогорск, МГТУ, 1998, с. 156-163.

97. Горячая прокатка полос на стане 2000 горячей прокатки. Технолгическая инструкция. Ти-101-ГЛ. 10-374-90. Магнитогорск, 1995.

98. Парсункин Б.Н., Шестеркин А.Г., Обухов Г.Ф., Леднов A.B., Дегтярев В.В. Самонастраивающаяся система для управления тепловым режимом печей. -Сталь, 1987, № 11, с.102-104.

99. Парсункин Б.Н., Хусид С.Е., Ковалев Г.А. и др. Самонастраивающаяся система для управления тепловым режимом методических печей.// Бюлл. ЦНИИЧМ, 1970, №4, с.39-41.

100. Казакевич В.В., Щербина Ю.В. О построении непрерывно-дискретных систем экстремального регулирования, устойчивых при действии низкочастотных возмущений. -Автоматика и телемеханика, 1979, №2, с.59-64.

101. Парсункин Б.Н., Обухов Г.Ф., Дегтярев В.В. Исследование интегральной самонастраивающейся системы управления горением топлива.// Теплотехника процессов выплавки стали и сплавов: Сб., Свердловск: УПИ, 1977, с.105-111.

102. Парсункин Б.Н. Адаптация и оптимизация настройки контуров цифрового управления. -Магнитогорск, МГМА, 1997. 134 с.