Науковий вісник НГУ

Моделювання розподілу температур у шарі залізорудних обкотишів газоповітряної камери в конвеєрних печах фабрики оґрудкування

Рейтинг користувача:  / 0

Деталі

Категорія: IT-технології

Останнє оновлення: Субота, 10 жовтня 2015, 13:05

Опубліковано: Субота, 10 жовтня 2015, 13:05

Перегляди: 3831

Автори:

В.Й. Лобов, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Криворізький національний університет“, м. Кривий Ріг, Україна

М.О. Котляр, магістр з комп’ютеризованих систем управління та автоматики, ТОВ „ML Company“, м. Кривий Ріг, Україна

Реферат:

Дотримання рівномірності нагріву шару обкотишів, що не контролюється в сучасних опалювальних машинах конвеєрного типу (ОМКТ), так само як і використання методу оптичного контролю температури нагріву, не дозволяють оперативно управляти процесом випалу обкотишів. У зв’язку з цим, на сьогоднішній день є актуальною задачею проведення дослідження в області створення ефективних методів та засобів автоматизації процесу обпалу обкотишів на ОМКТ.

Мета. Створення математичної моделі, що враховувала би розподіл температур у шарі залізорудних обкотишів і визначала вплив витрат природного газу кожного з пальників на рівномірність їх нагріву з урахуванням руху конвеєрної стрічки та початкового нагріву обкотишів, що надходять у досліджувану зону печі.

Методика. Для моделювання розподілу температур у шарі обкотишів ОМКТ використані чисельні методи та метод кінцевих елементів, у відповідності до якого виконується декомпозиція, тобто розбиття досліджуваної ділянки шару обкотишів на елементарні мінімальні блоки кубічної форми, що дозволяє змоделювати процеси теплообміну всередині шару обкотишів.

Результати. Поточні значення температур обкотишів зберігаються у тривимірному масиві, що формуються відповідно до лінійних розмірів шару обкотишів і елементарних складових, на які він розбивається. Відповідно до математичної моделі встановлено взаємодію двох однакових за розмірами однорідних блоків кубічної форми з початковими температурами. На кінець інтервалу часу обчислені зміни внутрішньої енергії одного блоку за рахунок теплопровідності другого блоку. У той час другий блок отримає певну кількість теплоти та його внутрішня енергія зміниться у відповідності до величин, урахованих у тривимірному просторі, так як кожен базовий блок кубічної форми одночасно максимально взаємодіє з шістьма подібними йому суміжними блоками. При цьому визначене перенесення енергії у шарі обкотишів за рахунок теплового випромінювання з використанням процесу променистого теплообміну між двома однаковими за розмірами однорідними блоками кубічної форми з початковими температурами та врахуванням того, що для твердих тіл випромінювання й поглинання теплової енергії відбувається через їх поверхню.

Наукова новизна. Для дослідження розподілу по камерах температурного режиму при нагріванні обкотишів на ОМКТ, що надходять у досліджувану зону печі, створена математична модель. Вона дозволяє аналітичним шляхом визначати температуру у шарі залізорудних окатишів з урахуванням витрат природного газу кожним пальником при зміні руху конвеєрної стрічки та початковому нагріванні обкотишів, що надходять до досліджуваної зони печі.

Практична значимість. Розроблена методика моделювання дозволяє обчислювати витрати повітря та природного газу на кожному з пальників, визначати рівномірність нагріву у шарі обкотишів ОМКТ.

Список литературы / References

1. Интенсификация производства и улучшение качества сырых окатышей /  Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф., Антоненко Л.К. – М.: Металлургия, 1994. – 240 с.

Yusfin, Yu.S., Pashkov, N.F. and Antonenko, L.K. (1994), Intensifikatsyya proizvodstva i uluchsheniye kachestva syrykh okatyshey [Production Intensification and Improvement of Raw Pellets Quality], Metallurgiya, Moscow, Russia.

2. Боковикова А.Х. Компьютерный расчет тепломассообменных процессов при окислительном обжиге окатышей на конвейерной машине/А.Х. Боковикова, В.М. Малкин, С.Г. Меломуд // Сталь.– 1995. – № 4. – С. 8–10.

Bokovikova, А.Kh., Malkin, V.M. and Melomud, S.G. (1995), “Computer calculation of heat and mass transfer processes under oxidative firing pellets on a conveyor car”, Stal, no. 4, pp. 8–10.

3. Бережной Н.Н. Математическое моделирование температурного поля окатыша / Н.Н. Бережной, В.М. Серебреников, А.В. Зайцев // Вісник Криворізького технічного університету: Зб. наук. праць. – Кривий Ріг: КТУ, 2008. – Вип. 20. – С. 188–193.

Berezhnoy, N.N. Serebrennikov, V.M. and Zaitsev, A.V. (2008), ‘Mathematical modeling of the temperature field of pellets”, Visnyk Kryvorizkoho Tekhnichnoho Universytetu, KNU, Krivoy Rog, no. 20, pp. 188–193.

4. Рубан С.А. Розробка принципів керування температурним режимом процесу випалювання котунів з використанням прогнозуючих ANFIS-моделей / С.А. Рубан, В.Й. Лобов // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління. – 2008. – С. 69–74.

Ruban, S.A. and Lobov, V.I. (2008), “Development of principles for thermal management of process of burning of pellets with the forecast of ANFIS models”, Radioelektronika. Informatyka. Upravlinnia, pp. 69–74.

2015_02_lobov
2015-10-10  702.95 KB  1173

• < Попередня
• Наступна >