автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Разработка ресурсосберегающих технологий при использовании эффективных видов утеплителей и режимов тепловой обработки в металлургическом производстве

?Т6 о*

, 6 ЦЕН Й96

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

УДК 669.04.004.18

МИГУЦКИЙ Игорь Евгеньевич

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭФФЕКТИВНЫХ ВИДОВ УТЕПЛИТЕЛЕЙ И РЕЖИМОВ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск 1996

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника» Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Тимошпольский В. И.

Официальные оппоненты: заслуженный изобретатель РБ,

доктор технических наук, профессор Леках С.Н.

кандидат технических наук Габриэль М. А.

Оппонирующая организация- АНК. «Институт тепло- и

ыассообиена им.А. В. Лыкова АН Беларуси»

Завдта состоится < //. * 19Э6 года в // часов

на заседании совета по защите диссертаций Д 02.05.01 при Белорусской государственной политехнической академии 220027, Минск, пр. Ф. Скорины, 63.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан

с //» яоа^я

1996 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций, кандидат технических наук

Н. Б. Карницкий

(6) Мигуцкий И. Е.. 1996

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Перед черной металлургией стоят конкретные задачи по экономии и рациональному использовании топливно-энергетического потенциала.

В нынешних условиях необходимо учитывать возрастание стоимости, дефицит топлива и электрической энергии, нарастающий энергетический кризис.

Технология разливки стали нуждается в высококачественном, дешевом утеплителе на основе растительного сырья.

Отсутствие в Республике Беларусь такого утеплителя диктует необходимость разработки технологии получения и производства утеплявших смесей для нужд металлургических предприятий из льняной костры.

Применение новых технологий и оптимизация существующих режимов работы теплотехнологического оборудования позволяет дооиться экономии топлива и повышения качества слитка. •

Существующие результаты исследований теплотехнологяческих процессов не дают ответов на все вопросы, поэтому наряду с трудоемкими и дорогостоящими экспериментальными исследованиями на объектах необходимо продолжить теоретические исследования на основе математического. моделирования.

Это позволяет оптимизировать технологические процессы производства стали и на основе внедрения новых технологий добиться экономии топливно-энергетических ресурсов. В связи с этим настоящая работа, в которой изучается влияние различных факторов на процессы охлаждения и нагрева заготовок, представляется актуальной.

Связь работы с научными программами

Работа выполнена в рамках программы 71.02 «Энергосбережение» Республики Беларусь.

Цель и задачи исследования

Целью и задачей настоящей работы является разработка ресурсо-и энергосберегающих технологий в основных металлургических переделах: затвердевания и охлаждения слитка в машинах непрерывной разливки стали и последующего нагрева в печах перед прокаткой.Конкрет-

но эти ¡задачи сведены к решение следующих частных вопросов:

1. Создание нового состава утеплителя на основе льняной костры.

2. Усовершенствование и разработка режимов затвердевания и охлаждения непрерывнолитых заготовок.

3. Разработка оптимальных режимов нагрева слитков в подогревательных почах.

Научная новизна

В диссертационной работе на базе экспериментально-теоретических исследований:

- разработана новая технология получения и применения утепляющих смесей на основе льняной костры для теплоизоляции зеркала металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах машин непрерывного литья заготовок;

- выполнен расчет оптимального режима нагрева металла в проходных печах с точки зрения минимизации окалинообразования с использованием метода асимптотической магистральной оптимизации;

- разработаны новые энерго- и ресурсосберегающие технологии нагрева непрерывнолитых заготовок в проходных подогревательный печах.

Практическая ценность и внедрере результатов

Важное практическое значение имеет разработанная технология -получения утепляющих и защитных смесей на основе льняной костры для теплоизоляции зеркала металла в сталеразливочном ковше и промежуточном ковше машин непрерывного литья заготовок.

Методика расчетов режимов вторичного охлаждения может быть использована при проектировании новых машин непрерывного литья заготовок, а также при разработке и оптимизации их тепловых режимов. Прикладное значение приобретают результаты расчета оптимального режима нагрева металла с минимальным окислением и расходом топлива.

Разработанный подход к расчету оптимального нагрева металла позволяет исследовать температурно-тегоювые режимы нагревательных печей при произвольной производительности и в сущности перенесен на нагревательные устройства других конструкций.

Практические и теоретические результаты диссертации могут быть

использованы теплотехническими службами. отделами металлургических и машиностроительных предприятий, занимающимися проблемами экс-луатации, автоматизации проектирования нагревательных печей.

Основные результаты работы прошли опытно-промышленное опробование и внедрены на Белорусском металлургическом заводе СБМЭ).

Экономическая значимость

Разработанная технология изготовления и использования нового вида утеплителя позволяет полностью отказаться от закупок утепляющих смесей за рубежом и перейти на собственное производство с использованием отходов местной промышленности.

Оптимальные режимы нагрева и охлаждения заготовок позволяют снизить удельный расход топлива и электрической энергии.

При использовании результатов диссертации в качестве коммерческого продукта имеется возможность получения экономической выгоды.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Технология получения и применения утеплителя на основе льняной костры. Эта технология является наиболее приемлемой для условий Республики Беларусь, так как позволяет использовать отходы льняного производства с льнозаводов республики, получать новые утепляющие материалы для замены зарубежных аналогов. Применение технологии позволяет понизить температуру разливки стали, т.е. улучшить качество стали и снизить расход электроэнергии на выплавку.

2. Защищаются теоретические и экспериментальные результаты охлаждения заготовок при разливке на МНЛЗ и нагрева перед прокаткой, которые позволяют установить закономерности тепловых процессов на данных видах технологического оборудования. Все это позволяет улучшить характеристики продукции и повысить'производительность труда.

Личный вклад автора

Лично автором проведены следующие экспериментально-теоретические исследования:

- разработана новая технология получения утепляющих и защитных смесей лля изоляции зеркала металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах машин непрерывного литья заготовок и проведено ее

промышленное опробование;

- проведены экспериментальные исследования режимов затвердевания стали на МНЯЭ-3 БМЭ и разработаны рациональные режимы вторичного охлаждения;

- выполнены экспериментально-теоретические исследования и разработаны рациональные режимы нагрева нелрерывнолитых заготовок в проходной подогревательной печи стана 850 БМЭ;

- проведен расчет оптимального по окалинообразованию режима нагрева металла в проходных печах с использованием метода асимптотической магистральной оптимизации. Целесообразность применения данного метода в задачах тепловой обработки металла доказана на примере расчета нагрева термомассивной пластины.

Апробация результатов работы

Результаты исследований, включенных в диссертацию, докладывались на 51-й научно-технической коиференциии профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов Белорусской государственной политехнической академии, посвященной 75-летию БГПА «Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в БГПА», 1993 г.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и приложения.

Полный объем диссертации - 94 страницы.

Объем, занимаемый иллюстрациями, - 22 страницы.

Объем, занимаемый таблицами, - 10 страниц.

Объем приложения - 3 страницы.

Список использованных источников состоит из 136 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность продолжения работ по изучению процессов формирования слитка, нагрева металла в печах, исследованию тепловой работы МНЛБ при применении новых утепляющих смесей. „ ..

В первой главе приведен обзор и анализ литературных источни-

ков и производственных данных, из которых следует, что сулествувщие технологии разливки стали и нагрева перед прокаткой содержат большие резервы экономии энергоресурсов.

Дана характеристика известных утепляющих смесей и обоснована необходимость разработки новых технологий получения утеплителей на основе местного растительного сырья.Анализ наличия и использования отходов льняного производства в Республике Беларусь позволяет сделать вывод, что таким сырьем может стать льняная костра.

Изучены закономерности теплотехнологии непрерывной разливки стали. Рассмотрены и проанализированы различные экспериментальные и теоретические методы исследования процессов тепловой обработки металла, в том числе с использованием методов теории оптимального управления.

На основания анализа, проведенного в этой главе, поставлены задачи исследования.

Вторая глава посвящена исследованию основных закономерностей охлаадения стали при подготовке и в процессе непрерывного литья.

В соответствии с поставленными эадачаш исследований разработана технология изготовления утеплителя из льняной костры. Для производства углеродсодерхащего компонента из костры была использована схема полукоксования. Создана экспериментальная установка Срис.1), на которой проведена серия экспериментов с целью определения основных параметров процесса полукоксования.

I

Р77////////А&.

У777> 177777л\///////./Л

2

А

Рис.1.

Экспериментальная установ

ка:"1 - нагревательная электрическая печь; 2 • камера для полукоксования

к миллий ОЛЬ Г МЕТРУ

В процессе экспериментальных исследований варьировали температурой печи Сот 370 до В50°С) и временем обработки Сот 60 до 30 минут).

о

Результаты обработки полученных данных показали, что оптимальная температура полукоксования составляет 500-550°С. При этой температуре масса полукокса и время обработки практически не изменяется.

Количественный анализ соотношений меаду массой исходного материала и наполнителя позволил установить, что оптимальный состав утеплителя мьжно получить при смешивании 1 кг углеродсодержащего материала и 3,4 кг кварцита.

В процессе разработки состава утеплителя для сталеразливоч-ных и промежуточных ковшей была проведена серия лабораторных экспериментов на установке, представленной на рис. 2. Цель экспериментов состояла в анализе температурных полей в металле и утеплителе, определении взаимодействия металла и утеплителя при*условии покрытия зеркала расплавленнаго®-металла слоем из лыюкостры.

Рис.2. Экспериментальная установка: 1 - индукционная печь; '2,- ковш; .3 - металл; 4 - утеплитель; 3 -блок термопар; В - переключатель; 7 - милливольтметр

Схема проведения эксперимента следующая.

Расплавленный металл 3 сливали в ковш 2. Расплавление проводили в индукционной печи 1-.. После, слив^ металла из индукционной, печи в ковш засыпали утеплитель 4 и вводили зонд 5 из трех вольфрам-рениевых термопар. Термопары располагали таким образом, чтобы первая термопара, находилась в расплавленном металле, вторая - на границе раздела.металл-утеплитель, третья - на поверхности утеплителя.

Анализ _получениых" данных по измерению температурных полей показал, что перепад между•температурой металла и поверхностью утеп-

лителя составляет 1000-1100°С. Таким образом, только за счет излучения потери теплоты зеркалом металла уменьшаются в 20-30 раз.

Результаты химического анализа образцов металла до и после эксперимента показали, что переход углерода из утеплителя в металл практически отсутствует.

Для проведения промышленного эксперимента на МНЛЗ-З Б(й льно-костра предварительно обрабатывалась в 2-х контейнерах (объемом 1,2 м3 каждый). Контейнеры помещали в нагревательный колодец, где выдерживали в течение 1 ч при температуре 500°С. Затем для сталераз-ливочного ковша костра размалывалась, а для промковша - просеивалась через сито с размером ячеек 2 х 2 мм.

Изменение температуры стали в стальковша и промковше в процессе разливки с использованием разработанного утеплителя показано на рис. 3.

К С

1580

/560

|5Ч0

(520

{500

1 1 3}

1 1 1 1 § 1 ГО $ 1

1 § 1 ¥ §

5а 1 В 5 1

1 1

12.30 О.00 О.ЗО V4 <4.00

Рис.3. Изменение температуры стали в процессе разливки

Проведенные испытания показали, что разработанный утеплитель из льняной костры обладает хорошей растекаёмостью по поверхности металла, достаточной продолжительностью устойчивости теплоизолирующего слоя с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Разработанная технология получения и применения утеплителя из лыюкостры внедрена в промышленное производство на БМЭ.

При исследовании теплотехнологических процессов непрерывной

разливки стали осоаое внимание уделено причина«, вшивающим появ-вленке Срака слитка при разливке на МНЯЗ. Анализ производственного опыта, а также литературных источников показал, что повысить выход годной продукции возможно путем совершенствования и оптимизации режимов вторичного охлаждения.

Проведено экспериментально-теоретическое изучение затвердевания и охлаждения непрерывного слитка в условиях МНЛ.Э-3 ЕМЭ. На основании анализа ' экспериментальных исследований динамики температурных полей в слитке сформулированы основные критерии рационализации режимов вторичного охлаждения.

Математическая кодепь затвердевания и охлаждения непрерывного слитка имеет вид:

р сз$ § = а£-1ХСТ) 11 + % 1ХСТ) ' ш

- X £ й 3 » ог а* - Т<р> ♦ а СТП - Тср) ; (2)

£1 п = 0; § I л = о ; (3)

Т Сх, у) = Г Сх, у) при т = 0. С4)

Удельный расход воды на вторичное охлаждение определяется из соотношения

0 = Р ■ I + )2д2 +■ 1393! ^ а-Ь-у-р , СБ)

где Р - периметр слитка размером а-Ь, м;

1 - протяженность секции зоны вторичного охлаждения (ЭВО), м; д.- требуемая плотность орошения слитка в секциях ЗВО,

л/мин-м^; V - скорость разливки, м/ыин; р - плотность стали, кг/м^.

Полученные результаты термометрирозания непрерывного слитка использованы для адаптации математической ыодели Ш...С5) к реальным условиям (рис. 4).

С использованием математической модели затвердевания и охлаждения непрерывного слитка проведены серии численных экспериментов, позволившие определить интенсивность охлаждения в секциях ЗВО, обеспечивающую снижение брака на 15Я.

Технология вторичного охлаждения стали на МНЛЭ-3 БМЭ прошла промышленные испытания и внедрена в производство.

Третья глава посвящена разработке ресурсосберегающих технологий в проходных печах, функционирующих на БМЭ.ка основе экспериментально-теоретического анализа.

Экспериментальные исследования процесса тепловой обработки заготовки в подогревательной печи стана 850 БМЭ включали термомет-рированке непрерывнолитой заготовки, определение степени окисления металла, а также анализ тепловой работы печи (контролировали расходы топлива и воздуха, температуру воздуха после рекуператора, давление в импульсной точке под сводом печи и другие параметры)

В соответствии с методологией комплексных исследований тепло-технологического оборудования, разработанной в БГПА, по показаниям зонных термопар фиксировали температуру печи Тпч„ которая может отличаться от температуры газов.

Анализ полученных экспериментальных данных Срис.З) показал, что на всем протяжении нагреВа перепад температур по сечению заготовки составляет 140-200°С, а к концу процесса достигает 210°С. Очевидно также характерное замедление скорости нагрева заготовки в диапазоне температур 700. ,.720°С, которое связано с перлитным превращением стали.

С целью устранения отмеченных недостатков априори предложен новый технологический режим нагрева заготовок в подогревательной печи стана 850 Срис.6>. Анализ результатов промышленного эксперимента, проведенного по аналогии с предыдущим, позволил установить следующее:

1. Снижено общее теплосодержание заготовки и достигнута разность температур между центром и поверхностью 25...30°С.

2. Температура поверхности металла во время передачи из подогревательной в нагревательную печь стана 350 изменялась от 750°С до 680°С, что ниже температуры фазовых превращений для легированной стали. Такое снижение теплосодержания слитков позволяет избежать двухкратного перехода критической точки, что в целом приводит к улучшению качества металла.

ЮО

¿с

то

1500 1200

то

'ООО ООО еоо

^ШЖШИИЯШ

/ и/и //.и.ыи / / / / / II // Ь/ и ■1 П / ! / / п / / / / /'/V//Л//// |

\ !Ч \ V ^ 1

1 1

0,ъ 1 2 3 ❖ 5 & ? 8 9 Ю 11 12 12 14 75 18 17 И Н, ■ 1.1 1 1 1 I 111.1 1 . 1

о

1С /2 14 16 20 22 25 2<?

Рис.4. Результаты параметрической настройки математический модели затвердевания охлаждения непрэрывнолитых заготовок: __- эксперимент;._. расчет

Рис.5. Действующий (базовый) ревш нагрева стальных заготовок в подогревательной печи с шагающими балками стана 850

Рве.6 . Разработанный автором режим нагрева стальных заготовок в подогревательной печи с шагашима балками: >.<•, <п, Тц -температурь: среды, поверхности и центра металла

Вместе с там,анализ тепловой работы печи и процесса окалино-образсвания заготовки в процессе нагрева показал необходимость дальнейшей разработки рациональных режимов в подогревательной печи стана 350.

С этой целью сформулирована математическая модель нагрева Не-прерывнолнтых заготовок:

рСТ)С(Т) $ * ^ ШТ? + |у С«Т) Ц 3 » (6)

где < к < £ у < Е2; 0 < т й со.

Граничные условия третьего рода и условия симметрии

ХСТ) —— » в ГГдЧ - Т ;у;тЭЗ + а [Тпч - ТСК^т)!; £73

Х(Т) -----^------= 0 [Т*ч - Г(К1;х;г)] + а [Т„ч - ТС^;х;тЗ]; С83

начальное условие

Т(х;у;тЗ = Г (х;у), С103

где рСТ), АлТЗ, С(ТЗ - плотность, теплопроводность и теплоемкость стали;

и Р.2 - половика ширины и толадены уъка'л грани заготовки. Параметрическая идентификация математической модели С63...С10) заключалась в подборе таких значений о-, а, при которых значения температур металла в печи, полученные как решение поставленной задачи. наименее отличаются от величин, полученных экспериментальным путем.

За меру отклонения данных параметров приняли величину

сг = I 2 [ТСх^а) - Т Сх^у^Ш2 сК. , СИ)

О 1=1

где - время, за которое проводились измерения экспериментальных значений (время идентификации);

Сх1; у4) - координата точки заготовки, в кстороЗ определялись значения температур; Т(х4 ;у4 Т(х4 ;у,-Л) - температуры а точке ;у1) заготовка, полученные экспериментальным и расчетным путей.

Результаты параметрической идентификации иатеиатической модели приведены на рис.7, из которого следует удовлетворительная сходимость экспериментальных н расчетных температурных кривых. Это позволило определить значения коэффициентов внешнего теплообмена:

23, а - 4,7-10

-8

900 Гс

60 О ИЗО &00 <50

па£?хн ОСП эм ЪГОбХ*

центру ь-ртмхн

■ •

У*

675

4350 2025 2700 »75 4030 С

5400

Рис. 7 .Результаты параметрической идентификации математической модели нагрева заготовок в проходной печи:

_- эксперимент; 0 . ... - расчет

Приведенная математическая модель использована в дальнейшем для разработки рациональных режимов нагрева заготовок в печи стана 850 с привлечением методов теории оптимального управления.

Анализ существующих методов оптимального управления показал, что наиболее приемлемым для решения задач оптимизации технологических процессов тепловой обработки металла является метод асимптотической магистральной оптимизации, разработанный е БГПА.

Результаты использования данного метода для решения задач нагрева термомассивной пластины и поиска оптимального по расходу теплоты режима нагрева металла в камерных печах, полученные с участием автора, подтвердили надежность предлагаемого метода.

В связи с отмеченным метод асимптотической магистральной оптимизации использован для поиска оптимального по минимуму окалино-образования нагрева непрерывчолитой заготовки в подогревательной печи стана 850.

.Задача выбора оптимального режима формулируется следующим образом: необходимо выбрать режим изменения температуры печи, который удовлетворяет ограничениям

Aj < Tn4Ct) < А2; t е t0, tkJ,

где Aj, Ag - минимальное и максимальное значение температуры печи соответственно,

и решению .температурной задачи (6)...С10) соответствует минимальное значение окалины в самой горячей точке поверхности заготовки

к А , -ß ,

u Ct. > = Г ---------- ехр Г----------I dt ,

к TCRjtR^t) 1 TCRi;R2;t) J

где А, (3 - положительные постоянные, характеризующие величину роста окалины.

Так как в конце нагрева заготовка должна иметь распределение температуры по сечению как можно ближе к заданному равномерному, то решение температурной задачи должно также удовлетворять условию

иах 1тСх,у,1к) - Tkl S х € IO;R ] у е [0;R* ]

С использованием разработанного алгоритма разработаны оптимальные режимы нагрева непрерывнолитых заготовок в подогревательной печи стана 850 БМЗ Срис.8). Анализ полученных результатов показывает, что конечная температура заготовки соответствует заданной (в пределах.780°С).

т:с

S50 520 2.90 260 150

1W

1 а

[Ч

■Тн

675

1550

., I.

2026 _I_

2 ?0С —i_

ъъ?ь

Л-

W50

ЧШ _1_

5100

В/''/г **

вао 400 200 1.С

йш

й,г5 °'S 0,625 W iL

Рис.8. Оптимальный режим нагрева непрерывнолитой заготовни сечением 250х'300 ми в подогревательной печи стана 850

Результаты опытно-промышленных испытаний разработанного режима нагрева заготовок подтвердили принципиальный вывод о том, что оптимальный с точки зрения окалинообразования режим являетсся экономичным и по топливопотреблению.

• ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан химический состав утеплявших и защитных смесей на основе льняной костры для изоляции зеркала металла в сталеразли-

вочном и промежуточном ковшах МНЛЗ, впервые предложена технология их получения.

2. Проведены лабораторные и промышленные испытания утеплителя из льняной костры на МНЛЗ-З БМЗ, в результате которых установлены высокие теплоизоляционные свойства утеплителя и достаточная продолжительность устойчивости слоя. Технология получения и применения утеплителя внедрена в производство.

3. Проведены эксперименты по определение динамики температур по сечению затвердевающего непрерывнолитого слитка в условиях действующего оборудования.

4. Выполнен расчетно-теоретический анализ процессов затвердевания, в результате которого определены теплотехнические характеристики формирования непрерывного слитка.

5. Разработана технология вторичного охлаждения стали на МНЛЗ-З БМЗ, внедрение которой позволило снизить выход бракованной продукции на 15!4.

6. Проведено комплексное экспериментально-теоретическое исследование условий нагрева иепрерывнолитых заготовок в подогревательной печи стана 850 БМЗ.

7. С использованием метода асимптотической магистральной оптимизации разработаны рациональные режимы нагрева непрерывнолитых заготовок в подогревательной печи стана 850 БМЗ, обеспечивающие снижение расхода топлива и уменьшение окалинообраэования.

Публикация результатов работы

1. Применение метода магистральной оптимизации при нагреве термомассивной пластины/Ф. «.Бабушкин, В.Б.Ковалевский, В.И.Тимошпольс-кий, М.Г. Пшоник, И. £. Мигуцкий. А.Б. Стеблов // Изв.вузов.Энергетика. - 1992. - N 1. - С. 105-108. £. Оптимальный по расходу теплоты режим нагрева металла в печах/ В.Б.Ковалевский,В. К. ТимошпольскиЯ,И. Е. Мигуцкий,Р. Б. Вайс,А. Б. Стеблов, A.A.Терлеев/ЛЬв. вузов. Энергетика. -1992.-N 3.-С. 108-112. 3. Исследование утеплителя из льняной костры для теплоизоляции поверхности металла в промежуточном и стадеразливочном ковшах/ В. И. Тимошпольский, И. Е. Мигуцкий,Е. Г. Мигуцкий,В. Ф. Правей,Н. Н. Сапун, Н. Л. Мандель/zifeB. вузов. Энергетика.-1994. -N 5. -С. 80-83.

РЕЗЮМЕ

Мигуцкий Игорь Евгеньевич «Разработка ресурсосберегающих

технологий при использовании эффективных видов утеплителей и режимов тепловой обработки в металлургическом производстве >

Ключевые слова: сталь, утеплитель, теплоизоляция, машина непрерывной разливки, режим охлаждения, математическая и -делъ, печь, слиток, нагрев, оптимизация, энергосбережение

Объектом исследования является теплоэнергетическое оборудование металлургического производства.

Цель работы - разработка ресурсо- и энергосберегаюаих технологий в основных металлургических переделах: затвердевания и охлаждения слитка в машинах непрерывной разливки стали и последующего нагрева в печах перед прокаткой.

Метод исследования - экспериментально-расчетный.

Впервые разработана технология получения и прокшшленного применения утеплясадх смесей на основе отходов льняного производства.

Усовершенствованы режимы охлаждения стального слитка в машинах непрерывной разливки.

Предложен метод асимптотической магистральной оптимизации для расчета режима нагрева термомассивной пластины, выполнен расчет оптимального по расходу теплоты нагрева металла в камерных печах. Разработана новая ресурсо- и энергосберегающая технология нагрева непрерывнолитых заготовок в проходных подогревательншг печах,

Технология получения и применения утепляющих смесей прошла промышленные испытания и внедрена в производство. Предложенные режимы вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок прошли промышленное опробование и внедрены в производство.

Область применения - непрерывная разливка стали.

В процессе разработки рациональных режимов нагрева заготовок в подогревательной печи била составлена программа для ЭВМ, которая позволяет найти оптимальный с точки зрения окалинообразования и экономичный по топливоиспользованив режим нагрева металла.

Область применения - нагрев заготовок в проходных печах.

РЭЭЮМЕ

Шгуцк! 1гар Яугенав1Ч «Распрацо^геа рэсурсазберагальных тэхналог!й пры выкарыстанн! эфектыуных в1дау уцяплялыи-кау 1 рэжымау цеплавой апрацоук! у металург1чнай прамыс-ловасц1>

Клвчавыя слови: сталь, уцяпляльнп;, цепла^заляцыя, машына бесперапыннай разл1ук1, рэжым ахаладжэння, матзматычная мадэль, печ, зл1так, награванне, аптышзацыя, энергазберажзнне

Аб'ектам даследавання э'яуляецца цеплаэнергетычнае айсталяван-не металурпчнай прамысловасцх

Мэта работы - распрацоука рэсурса- 1 энергазберагальных тэхна-лог1й у асноуных металург^чных перапрацоуках: зацвярдзенне 1 аха-ладжзнне злгтка у машынах бесперапыннай разл!ук1 сталх 1 наступным награванн1 у пячах перад пракаткай.

. Метад даследавання - эксперьшентальна-разл1ковы.

Упершьпт распрацавана тэхналопя атрымання 1 прамысловага выкарыстання уцяпляльных сумесяу на аснове адходау 1льняной вытвор-часц1.

Удасканалены рэжымы ахаладжэння стальнога златка у машынах бесперапыннай разл1ук1.

Прапанаваны метад асймптатычпай мапстральнай аптьаазацьи для разлуку рзжыму нагрзву тэрмамас1унай пластны, выкананы разл!к ап-тымальнага па расходу цеплаты•нагрзву металу у камерных пячах.

Распрацавана новая рэсурса- 1 энергазберагальная тзхналог1я нагрзву у бесперапыннал1тых загатовак у прахадных падагравалъных пячах.

Тэхналогая атрымання 1 выкарыстання уцяпляльных сумесяу прай-шла прамысловыя выпрабоуванн! 1 укаранена у вытворчасць. Прапана-ваныя рзжымы ахаладжэння прайшл1 прамысловае апрабаванне 1 укгранены у вытворчасць.

Галина выкарыстання - бесперапыйная разл!ука стал1.

У працзсе распрацоук! рацыянальных рэжымау нагрзву загатовак у падагравальнай пячы была скяадзена праграма для ЭВМ, якая даэ-валяе знайсц1 аптымалыш з боку гледясання акаланаутварэння 1 эка-нам1чньг па палхвавыкарыстанк» рэжым нагрзву.

Гал1на выкарыстання - нагрэу у прахадных пячах.

SUMMARY

Migutsky Igor Evgenievich «Development of resources-saving technologies by using effective types of heaters and modes of thermal treatment in metallurgical production»

Key words: steel, heater, thermal insulation, machine for continuous casting, cooling mode, mathematical model, furnace, ingot,

heating, optimization, energy saving %

The object of the research is thermal energy equipment of the metallurgical production,

The aim of the work consists in development of resorces- and energy saving technologies in main metallurgical conversions: hardening and cooling of the ingot in the machines of continuous casting of steel and subsequent heating in the furnaces before rolling.

The method of the research is experimental and rated. For the first time the technology of production and induct-rial use of the heating mixtures has been developed on the basis of wastes of flax production. The cooling modes of the steel ingot have been improved in the machines of continuous casting.

The method of asymptotic route optimization has been proposed for calculation of the heating mode of the therisomassive plate, the calculation of the optimum heating of metal by heat consumption has been carried out in the box furnaces. The new resour-" ces and energy saving technologies for heating of continuously cast ingots in the continuous, heating furnaces have been developed. The technology of production and use of the heating mixtures has been commercially,tested and introduced into production. The cooling modes proposed'have been commercially tested and introduced into production.

The field of application is continuous steel casting. During development of rational heating modes of ingots in the heating furnace the computer program has been comiled, which allows to find the optimum heating mode from the standpoint of high-temperature scaling and economical one in fuel efficiency.

The field of application is heating of ingots in the continuous furnaces.