Математична модель і система керування температурного режиму конвертерної плавки
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Математична модель і система керування температурного режиму конвертерної плавки
|
|
| Creator |
Сергеєва, Катерина Олександрівна
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 автоматизація процесів керування. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2013. Дисертація присвячена питанням розробки математичної моделі температурного режиму конвертерної плавки. В дисертаційній роботі висвітлені наступні проблеми: розроблення методів і засобів безперервного контролю температури ванни конвертера під час продувки; розробка і дослідження нового підходу до проблеми розробки математичної моделі керування температури конвертерної ванни; створення моделі керування температурного режиму, що охоплює всі періоди плавки на основі теоретичного обґрунтування і розробки методів отримання достовірної і надійної інформації про хід процесу і реалізації згаданого в АСКТП конвертерної плавки; розробка енергозберігаючого методу регулювання допалення монооксиду вуглецю шляхом зміни інтенсивності подання кисню на другий ярус, розроблення системи керування температури у конвертері у складі АСКТП конвертерної плавки, що реалізує статичне, динамічне і замкнене керування. Моделі й технічні рішення по системі передані ТОВ «Київський інститут автоматики» і ТОВ ТRЕI-Україна для впровадження відповідно на ВАТ «МК ―Азовсталь‖» і ПАТ «АрселорМіттал, Кривий Ріг».. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.07 автоматизация процессов управления. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» Киев, 2013. Диссертация посвящена вопросам разработки математической модели температурного режима конвертерной плавки. Научная новизна работы заключается в получении новых научно – обоснованных результатов для решения актуальной проблемы, которая заключается в разработке математической модели управления температурным режимом конвертерной плавки, а именно: усовершенствованы методы непрерывного контроля температуры ванны конвертера во время продувки с использованием информации о скорости распостранения ультразвука в металическом расплаве, распределении температуры по футеровке конвертера, электросопротивлении огнеупорного материала футеровки, параметрах тепловой работы водоохлаждаемого оборудования, токе термоэлектронной эмиссии; получило дальнейшее развитие использование метода построения математической модели, которая включает в себя совокупное использование детерминированного подхода, статистических поправок и положительного опыта на предыдущих плавках; впервые разработана математическая модель управления температурным режимом конвертерной плавки, которая включает в себя модель расчета металлической части шихты, которая построена по детерминированно-статистическому методу, модель статического управления и доводки плавки путем кластеризации плавок в пространстве всех технологических параметров (начальных и конечных условий) и построении в каждом кластере своей регрессионной модели, динамическую модель изменения температуры в конвертерной ванне, которая построена на детерминированных началах; усовершенствован критерий управления конвертерной плавкой с минимизацией себестоимости стали путем введения в него параметров регулирования температурного режима; усовершенствована модель регулирования дожигания монооксида углерода в ванне конвертера при использовании двухъярусных фурм путем изменения интенсивности подачи кислорода на второй ярус. Известными моделями, которые описывают поведение конвертерной плавки, сложно воспользоваться, поскольку они составлены для узких диапазонов изменения температуры, идентификация коэффициентов в промышленных условиях затруднена, что приводит к использованию упрощенных моделей, до настоящего времени нет математической модели, которая бы в целом адекватно отображала процесс плавки и позволяла вести ее в замкнутом режиме. Исследовано влияние управляющих воздействий на температуру стали, такими воздействиями являются: дутьевой режим (высота поднятия фурмы над металлом, интенсивность подачи дутья), сыпучие материалы (масса и время их ввода), а так же состав металлической части шихты. Для управления температурой стали в конвертере, а именно для ее увеличения, рекомендуется использовать такие воздействия: увеличить массовый расход чугуна на плавку, поднять фурму над уровнем спокойного металла. Для уменьшения температуры – увеличить массовый расход лома, опустить фурму, ввести в металл известь или известняк (это непосредственно зависит от времени ввода). Сформулированы критерии, разработана и реализована статическая модель управления температурой, включающая расчет металлической части шихты, возврата жидкой стали на плавку, а также система статического управления технологией кислородно-конвертерной плавки, реализующая взаимосвязанное регулирование дутьевого, температурного и шлакового режимов. Обратной связью в модели расчета металлической части шихты является температура ранее проведенных плавок. Сформулированы критерии и разработана динамическая модель управления. В качестве управляющих воздействий рассчитывались расход кислорода, расстояние сопла фурмы от уровня спокойного металла, добавки шлакообразующих и охлаждающих материалов как по массе, так и по моменту ввода их в конвертер. Обратной связью является скорость обезуглероживания. Сформулированы критерии замкнутого управления температурным режимом конвертерной плавки; разработана и исследована модель доводки плавки, которая предусматривает определение воздействий по результатам плавок ―положительного опыта‖ и результатам промежуточного измерения параметров ванны погружаемым зондом и на повалках конвертера. Модели и технические решения по системе переданы в ООО «Киевский институт автоматики» и ООО ТRЕI-Украина для внедрения соответственно на ОАО «МК ―Азовсталь‖» и ЧАО «АрселорМиттал, Кривой Рог». Dissertation for a candidate degree by speciality 05.13.07 automation of technological processes. National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Kyiv, 2013. The thesis is devoted to the development of mathematical models of converter melting temperature. This thesis covers the following issues: development of methods and means of continuous monitoring of bath temperature converter during purging, development and study of a new approach to the development of mathematical models of converter temperature control bath, creating a model thermal management, covering all periods of melting based on a theoretical basis and development of methods for obtaining accurate and reliable information about the process and implementation of control systems referred to in the converter melting, the development of energy-efficient method of regulating afterburning of carbon monoxide by changing the intensity of the oxygen supply to the second tier, Development of a system of temperature control in the converter in the control system of converter smelting implements static, dynamic and closed management. Model and technical solutions for the system passes to the Company "Kiev Institute of Automation" i LLC TREI-Ukraine to implement respectively of "MK" Azovstal "" and PJSC "ArcelorMittal Krivoy Rog." |
|
| Date |
2013-02-27T13:49:30Z
2013-02-27T13:49:30Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2524
|
|
| Language |
uk
|
|