Оптимизация коэффициента износа футеровки на основе управления характеристиками электрических дуг трехфазного тока

Введение. В настоящее время важнейшей задачей черной металлургии является постоянное обновление сортамента продукции, повышение ее эксплуатационных характеристик, повышение эффективности использования оборудования. Достижение поставленных целей возможно при наличии методологической базы, основанной на принципах системного анализа. В металлургии широкое распространение получили многоэлектродные дуговые печи с использованием трехфазного переменного тока. Имеющийся в таких агрегатах слой футеровки в процессе функционирования подвергается тепловому и электромагнитному воздействию, создаваемому дугой. Количественной мерой данного влияния является коэффициент износа футеровки (КИФ). В большинстве исследований влияния описанных факторов на КИФ форма дуги не учитывается. В то же время от формы дуги зависят тепловые потоки, воздействующие на все элементы конструкции печи, и в том числе на футеровку. Цель исследования. Выбор параметров работы электродуговой печи, обеспечивающий оптимизацию коэффициента износа футеровки. Материалы и методы. При выполнении работы применялись методы вычислительной математики и эволюционные методы численной оптимизации функций многих переменных. На них основывалось созданное с использованием свободно распространяемых библиотек программное обеспечение. Результаты. Рассмотрено влияние системы трех горящих дуг на коэффициент износа футеровки с учетом формы оси столба дуги. Заключение. Создан алгоритм и программа, позволяющие оценивать тепловосприятие футеровки в зависимости от формы дуг. На основе разработанного алгоритма может быть создано специальное программное обеспечение, встроенное в систему автоматизированного регулирования и прогнозирования тепловой работы многоэлектродных дуговых агрегатов, для повышения достоверности оценки износа футеровки печи при разных технологических режимах горения дуг.