DOI: 10.52150/2522-9117-2024-38-741-752
Михайловський Микола Володимирович, к.т.н., доцент, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, Україна, м. Дніпро, 49010. ORCID:0000-0002-9960-6189. E-mail: m.v.myhaylovski@ust.edu.ua
Гупало Олена В’ячеславівна, к.т.н., доцент, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, Україна, м. Дніпро, 49010. ORCID: 0000-0003-3145-9220. E-mail: gupaloelena@gmail.com
Єгоров Олександр Петрович, к.т.н., доц., Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, Україна, м. Дніпро, 49010. ORCID: 0000-0002-9867-0437. E-mail: o.p.egorov@ust.edu.ua
Шибакінський Володимир Іванович, к.т.н., доцент, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, Україна, м. Дніпро, 49010. ORCID: 0009-0003-4387-8315. E-mail: v.i.shibakinsky@ust.edu.ua
РОЗРОБКА АСК РЕЖИМОМ ДУТТЯ КІЛЬЦЕВОЇ ПЕЧІ ПРИ ЙОГО ЗБАГАЧЕННІ ТЕХНОЛОГІЧНИМ КИСНЕМ
Анотація. Перспективними заходами підвищення енергоефективності кільцевих печей є збільшення температури підігріву повітря шляхом їх переведення на регенеративну систему опалення та утилізації теплоти димових газів і збагачення повітря горіння технологічним киснем. Застосування регенеративних пальникових пристроїв потребує значних інвестицій. В той же час, при наявності надлишків технологічного кисню і обмеженій інвестиційній можливості підприємства доцільним є реалізація технології нагрівання металу при збагаченому киснем повітрі. Досліджено теплову роботу кільцевої печі трубопрокатного цеху № 4 ПАТ «Інтерпайп НТЗ», яка працює на атмосферному та збагаченому киснем повітрі. Розглянуто два варіанти організації змішування технологічного кисню з атмосферним повітрям: 1) після підігріву атмосферного повітря в рекуператорі; 2) перед рекуператором з наступним підігрівом в рекуператорі суміші атмосферного повітря та технологічного кисню. Для впровадження заходу розроблено температурний режим роботи печі на збагаченому киснем повітрі. На основі аналізу техніко-економічної ситуації на підприємстві рекомендовано здійснити варіант змішування підігрітого атмосферного повітря з технологічним киснем після рекуператора. Опрацьовано алгоритм керування таким комбінованим дуттям кільцевої печі. З урахуванням вимог технічного завдання розроблено відповідну систему керування з використанням мікропроцесорного обчислювального комплексу. За результатами комп’ютерного моделювання керування співвідношенням «газ-повітря-кисень» вибрані закони регулювання і визначені налаштування регуляторів витрати палива, підігрітого повітря і технологічного кисню, що забезпечують заданий тепловий режим нагрівальної кільцевої печі. Визначено, що з використанням в кільцевій печі наявного ресурсу технологічного кисню 2000 м3/год можливо збільшити концентрацію кисню у повітрі дуття до 33,6 %. Це забезпечує підвищення енергоефективності печі та економію палива до 18 %. Річний економічний ефект від впровадження заходу складе майже 10 млн. грн. Результати роботи можуть бути базою для створення автоматизованої системи керування (АСК) комбінованим дуттям кільцевої печі.
Ключові слова: кільцева піч, режим дуття, автоматизована система керування, технологічний кисень, комп’ютерне моделювання.
DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-741-752
Посилання для цитування: Михайловський М. В., Гупало О. В., Єгоров О. П., Шибакінський В. І. Розробка АСК режимом дуття кільцевої печі при його збагаченні технологічним киснем. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2024. Вип. 38. С. 741-752. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-741-752
Перелік посилань
1. Дослідження ефективності використання технологічного кисню при опаленні теплотехнічних металургійних агрегатів / Л. П. Грес, О. В. Гупало, О. О. Єрьомін, Є. О. Каракаш, Е. К. Д’якова. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2019. № 3-4. С. 14-24.
2. Чуприна Л. В. , Терентьєв В. І. Технологічна інструкція ТІ 243-Тр4-01-02 «Прокатка труб на установці з пілігримовими станами 5-12″ в ТПЦ-4». Дніпропетровськ : ТОВ «Нижньодніпровський трубопрокатний завод», 2002. 85 с.
3. Гупало Е. В, Строменко А. С., Яшный В. В. Использование излишков технологического кислорода в нагревательных печах трубопрокатного цеха / XVII International scientific conference “New technologies and achievements in metallurgy and material engineering and production engineering”. Series: Monografic Nr 56. Czestochowa, 2016. P. 500-503.
