Об автоматической стабилизации температуры рабочего пространства нагревательных печей
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика
Статья в выпуске: 2 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
Введение. В условиях повышения требований к качеству и экономичности процесса нагрева металла перед прокаткой задача создания и совершенствования алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) нагревательных печей, в том числе и их локальных подсистем, является вполне актуальной. Цель исследования: изучить зависимость коэффициента передачи нагревательных печей по каналу «расход топлива – температура рабочего пространства» от теплофизических характеристик процесса нагрева. Разработать алгоритмическое обеспечение программно-аппаратной системы автоматического регулирования (САР), обеспечивающей приемлемое качество стабилизации температуры рабочего пространства. Материалы и методы. Проведен анализ литературных данных по рассматриваемой проблеме и рассмотрены предлагаемые в литературе варианты решений. Результаты. Приведены теоретические выкладки, объясняющие наблюдаемые в эксплуатационных условиях закономерности изменения коэффициента передачи по каналу «расход топлива – температура рабочего пространства» от характеристик процесса нагрева. Получены различные варианты представления зависимости коэффициента передачи от влияющих переменных и выполнено необходимое вычислительное исследование. Предложена структура наиболее предпочтительного варианта реализации адаптивной САР. Заключение. Результаты работы могут быть использованы при разработке и совершенствовании алгоритмического обеспечения АСУ ТП нагревательных печей.
Короткий адрес: https://sciup.org/147254875
IDS: 147254875 | УДК: 669.046:621.783.2 | DOI: 10.14529/met260207
On automatic stabilization of the working space temperature of heating furnaces
Introduction. In the context of increasing requirements for the quality and efficiency of the metal heating process before rolling, the task of creating and improving the algorithmic support of automated process control systems (APCS) for reheating furnaces, including their local subsystems, is quite relevant. Purpose of the study. To study the dependence of the transmission coefficient of reheating furnaces along the “fuel consumption – working space temperature” channel on the thermophysical characteristics of the heating process. To develop algorithmic support for a software and hardware automatic control system (ACS) that ensures an acceptable quality of stabilization of the working space temperature. Materials and Methods. An analysis of the literature data on the problem under consideration was carried out and solution options proposed in the literature were considered. Results. Theoretical calculations are presented that explain the patterns of change in the transmission coefficient along the “fuel consumption – working space temperature” channel on the heating process characteristics, observed under operating conditions. Various options for representing the dependence of the transmission coefficient on the influencing variables were obtained and the necessary computational study was carried out. The structure of the most preferable option for implementing the adaptive ACS is proposed. Conclusion. The results of the work can be used in the development and improvement of algorithmic support for automated process control systems for heating furnaces.
