Розробка АСК режимом дуття кільцевої печі при його збагаченні технологічним киснем

Simple item page
dc.contributor.authorМихайловський, Микола Володимировичuk_UA
dc.contributor.authorГупало, Олена В’ячеславівнаuk_UA
dc.contributor.authorЄгоров, Олександр Петровичuk_UA
dc.contributor.authorШибакінський, Володимир Івановичuk_UA
dc.date.accessioned2025-02-11T09:36:19Z
dc.date.available2025-02-11T09:36:19Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionМ. Михайловський: ORCID 0000-0002-9960-6189; О. Гупало: ORCID 0000-0003-3145-9220; О. Єгоров: ORCID 0000-0002-9867-0437; В. Шибакінський: ORCID 0009-0003-4387-8315uk_UA
dc.description.abstractUKR: 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.uk_UA
dc.description.abstractENG: The promising measures to increase the energy efficiency of ring furnaces is to increase the air heating temperature by transferring the ring furnace to a regenerative heating system and enrichment of combustion air with process oxygen. The use of regenerative burner devices requires significant investments. At the same time, in the presence of surplus process oxygen and limited investment opportunities of the enterprise, it is advisable to implement the technology of heating metal in oxygen-enriched air. The thermal operation of ring furnace of pipe rolling workshop No. 4 of PJSC "Interpipe NTZ", which operates on atmospheric and oxygen-enriched air, was studied. Two options for organizing the mixing of process oxygen with atmospheric air were considered: 1) after heating atmospheric air in the recuperator; 2) before the recuperator with subsequent heating in the recuperator of a mixture of atmospheric air and process oxygen. To implement the measure, a temperature regime for the furnace operation on oxygen-enriched air was developed. Based on the analysis of the technical and economic situation at the enterprise, it is recommended to implement the option of mixing heated atmospheric air with process oxygen after the recuperator. The algorithm for controlling such the combined blast of ring furnace has been developed. Taking into account the requirements of the technical task, an appropriate control system using the microprocessor computing complex has been developed. Based on the results of computer modeling of "gas-air-oxygen" ratio control, the control laws have been selected and the settings of the fuel, heated air and process oxygen flow regulators have been determined, which ensure the specified thermal regime of the heating ring furnace. It has been determined that to use the available process oxygen resource of 2000 m3/h in the ring furnace, it is possible to increase the oxygen concentration in the blast air to 33.6%. This ensures an increase in the energy efficiency of furnace and fuel savings of up to 18%. The annual economic effect of implementing the measure will be almost 10 million UAH. The results of the work can be the basis for creating an automated control system for the combined blast of the ring furnace.en
dc.identifier.citationМихайловський 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. Дніпро, 2024. № 38. С. 741–752. DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-741-752.uk_UA
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-741-752en
dc.identifier.issn2522-9117 (Print)
dc.identifier.issn2786-6149 (Online)
dc.identifier.urihttps://jrn.isi.gov.ua/?page_id=5407en
dc.identifier.urihttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/19598en
dc.language.isouk
dc.publisherІнститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпроuk_UA
dc.subjectкільцева пічuk_UA
dc.subjectрежим дуттяuk_UA
dc.subjectавтоматизована система керуванняuk_UA
dc.subjectтехнологічний кисеньuk_UA
dc.subjectкомп’ютерне моделюванняuk_UA
dc.subjectring furnaceen
dc.subjectblowing modeen
dc.subjectprocess oxygenen
dc.subjectautomated control systemen
dc.subjectcomputer modelingen
dc.subjectКЕТтаОПuk_UA
dc.subjectКАВПuk_UA
dc.subject.classificationTECHNOLOGY::Engineering mechanics::Mechanical and thermal engineeringen
dc.titleРозробка АСК режимом дуття кільцевої печі при його збагаченні технологічним киснемuk_UA
dc.title.alternativeDevelopment of ASC in the Blowing mode of the Ring Furnace when Enriching the Blow with Process Oxygenen
dc.typeArticleen
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Mykhailovskyi.pdf
Size:
847.66 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
Статті КЕТтаОП (ДМетІ)
Статті КАВП (ДМетІ)