ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПА ВЫДАЧИ СЛЯБОВ И ЗАГОТОВОК НА НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ И УГАР МЕТАЛЛА ПРИ НАГРЕВЕ В МЕТОДИЧЕСКИХ ПЕЧАХ

В работе проведен анализ факторов, влияющих на неравномерность нагрева металла в методических печах. Особое внимание уделено исследованию влияния неравномерности темпа выдачи стальных слябов и заготовок из методических нагревательных печей на их тепловое состояние и потери с угаром. В качестве инструмента для исследований использована разработанная ранее детерминированная математическая модель, позволяющая определять динамику теплового состояния и угар металла при нагреве в методических печах. Для решения поставленной задачи модель модернизирована, ее функционал расширен с целью учета неравномерности перемещения нагреваемого металла в печи. Установлено, что при относительно не высоком влиянии неравномерности темпа выдачи на конечное тепловое состояние слябов угар может меняться в 1,5 раза, что обусловлено влиянием температурно-временного фактора.

1. Гусовский В.Л., Ладыгичев М.Г., Усачев А.Б. Со-временные нагревательные и термические печи (конструкции и технические характе-ристики) / Под ред. А.Б. Усачева. Москва: Теплотехник. 2007:656.

2. Кривандин В.А., Егоров А.В. Тепловая ра-бота и конструкции печей черной метал-лургии. Москва: Металлургия.1989:462.

3. Перетятько В.Н., Темлянцев Н.В., Темлян-цев М.В., Михайленко Ю.Е. Нагрев сталь-ных слябов. Москва: Теплотехник. 2008:192.

4. Yan A., Chai T., Wu F., Wang P. Hybrid in-telligent control of combustion process for ore-roasting furnace. Journal of Control Theo-ry and Applications. 2008;6(1):80–85.

5. Кузнецова О.В., Коноз К.С., Темлянцев М.В., Темлянцев Н.В. Исследование влияния не-равномерности нагрева заготовок в методи-ческих печах с механизированным подом на угар металла. В кн.: Теплотехника и инфор-матика в образовании, науке и производ-стве. Сборник докладов VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (TИМ'2017) с международным участием. Екате-ринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. 2017:62–66. EDN: ZSTQMT.

6. German M.L. Optimization of temperature regimes of walking-beam heating furnaces. Journal of Engineering Physics and Thermo-physics. 2006;79(4):736–740.

7. http://dx.doi.org/10.1007/s10891-006-0159-1

8. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей. Москва: Метал-лургия. 1990:239. EDN: VJQRUM.

9. Соколов А.К. Совершенствование и оптимизация нагрева металла в газовых печах методом мате-матического моделирования. Иваново: ИГЭУ. 2012:255. EDN: OWFPWM.

10. Ревун М.П., Соколов А.К. Моделирование нагрева металла при автоматизированном проектировании и управлении. Запорожье: ЗГИА. 2000:351. EDN: GNXPYN.

11. Li G.-J., Li X.-T., Chen H.-G. The simplified method to calculate two-dimensional heat conduction equations of heating slab. Applied Mechanics and Materials. 2011;79:105–110. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.79.105

12. Темлянцев М.В., Михайленко Ю.Е. Окисле-ние и обезуглероживание стали в процессах нагрева под обработку давлением. Москва: Теплотехник. 2006:200.

13. Павлов В.В., Темлянцев М.В., Корнева Л.В., Сюсюкин А.Ю. Перспективные тех-нологии тепловой и термической обработки в производстве рельсов. Москва: Теплотех-ник. 2007:279. EDN: QMZWVN.

14. Кузнецова О.В., Темлянцев М.В., Темлян-цева Е.Н., Уманский А.А., Скопич Д.В., Фатьянова Е.А. Исследование влияния не-равномерности перемещения слябов и заго-товок в методических печах на тепловое со-стояние металла. Вестник Российской ака-демии естественных наук. Западно-Сибирское отделение. 2018;21:100–108. EDN: YPWXUL.

15. Кузнецова О.В., Темлянцев М.В., Темлян-цева Е.Н. К вопросу об учете неравномер-ности перемещения заготовок при матема-тическом моделировании процессов нагрева металла в методических печах. Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии. 2018;40:49–53.

16. Кузнецова О.В., Коноз К.С., Темлянцев М.В., Темлянцев Н.В. Исследование влияния не-равномерности нагрева заготовок в методи-ческих печах на процессы окалинообразо-вания. В кн.: Кузбасс: образование, наука, инновации. Материалы Инновационного конвента. 2017. С. 403-406.

17. Jang J.H., Lee D.E., Kim M.Y., Kim H.G. In-vestigation of the slab heating characteristics in a reheating furnace with the formation and growth of scale on the slab surface. Interna-tional Journal of Heat and Mass Transfer. 2010;53:4326–4332. https://doi.org/10.1016/J.IJHEATMASSTRANSFER.2010.05.061

18. Филиппова М.В., Перетятько В.Н., Темлян-цев М.В. Разработка и внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий обработки металлов давлением. Новосибирск: СО РАН. 2016:269. EDN: VWWFLN.