ДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ПРОЦЕСІВ В УСТАНОВЦІ КІВШ-ПІЧ ТА ЇЇ ПРОГРАМНА РЕАЛІЗАЦІЯ

Анотація

Позапічної обробки є невід'ємною частиною виробництва якісної сталі. Вона дозволяє виробнику бути конкурентоспроможним  на світовому ринку сталі. Вивчення способів підвищення ефективності і якості позапічної обробки є актуальною задачею на сьогоднішній день в умовах жорсткої економії енергоресурсів і конкуренції на світовому ринку сталі. Одним з основних агрегатів позапічної обробки сталі є установка ківш-піч (УКП), в якій здійснюється доведення рідкої сталі  до заданого хімічного складу і температури. 

     Установка ківш-піч споживає велику кількість електроенергії на електродугової нагрів металу з метою доведення сталі у ківші до заданої температури. Економія даного ресурсу в сукупності зі зменшенням витрат часу на «зайвий» нагрів металу дозволить зменшити  собівартість продукції підприємства.

     У даній роботі запропоновано і реалізовано динамічна модель теплофізичних процесів в сучасній установці ківш-піч.. Вона заснована на тепловому балансі енергії, яка витрачається на нагрів металу електричною дугою і втратами енергії в ході технологічного процесу. Кількість  тепла ∆Qрозп,(τ), яка вноситься в розплав металу за певний проміжок часу ∆τ, визначається різницею між кількістю тепла, яка виділяється електричною дугою Qдуг(∆τ)  і існуючими втратами тепла ківшом з розплавом за цей же період. Основними складовими втрат тепла є – втрати через поверхню розплаву в ківші  Qпов(∆τ), втрати через корпус ківшу Qкорп(∆τ) і втрати на нагрів добавок Qдоб, які  подаються  в ківш. Модель програмно реалізована  у вигляді  підсистеми «Електричний підігрів розплаву» в системі керування агрегатом «ківш-піч».

      Запропонована підсистема дозволяє визначити необхідну кількість електроенергії на нагрів металу до заданої температури, розрахувати час нагріву і, таким чином, усунути втрати часу на «перегрів» металу.