Capability Assessment of Thermal Control of Blast Furnace Upper Zone in Peripheral Area (original) (raw)
Related papers
Experience and Development of Methods to Estimate Blast Furnace Refractory Lining Conditions
Izvestiya Visshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya Metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 2017
Аннотация. В компании Хэтч (Канада) разработана система неразрушающего контроля остаточной толщины огнеупорной кладки доменной печи и электропечей цветной металлургии и ферросплавной промышленности, в основу которой положен метод отраженного акустикоультразвукового сигнала (AU-E). Данная система дополняет традиционное моделирование теплового состояния футеровки печи с использованием закладных термопар или по тепловой нагрузке на холодильники доменной печи и позволяет дополнительно определять положение трещин и аномалий, а также границу между гарнисажем и огнеупором. Рассмотрены ограничения и источники погрешностей в методе AU-E, представлено развитие и усовершенствование этого метода. Совершенствование метода позволило учесть влияние высоких температур, профиля печи и ее размеров, различие акустического сопротивления различных слоев многослойной огнеупорной футеровки на закономерности распространение волны. Метод AU-E является надежным и неразрушающим методом контроля состояния огнеупорной кладки плавильных печей. Аппаратное и программное обеспечение системы AU-E подверглось существенному усовершенствованию, позволившему получать результаты измерений с достаточной точностью. Оценка точности метода подтверждена физическими замерами на остановленных доменных печах. Приведены примеры использования системы диагностики состояния футеровки различными отечественными и зарубежными заводами, а также некоторые технологические мероприятия, позволяющие продлить кампанию доменной печи. Показано, что использование нескольких последовательных измерений позволяет определить скорость износа огнеупорной кладки и время вывода печи на капитальный ремонт. Метод AU-E успешно использовался (и используется) на более чем 70 доменных печах во всем мире, включая доменные печи Новолипецкого, Череповецкого, Нижнетагильского, Западно-Сибирского и Магнитогорского металлургических комбинатов, а также электропечах для выплавки ферросплавов, меди, платины и т. д.
Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Electrotechnics, Informational Technologies, Control Systems, 2019
The changeover to the 4th generation heat supply networks, according to which residual heat or the heat that is given out as a result of other activities is used, places high requirements to control systems in heat supply networks and to the quality of decisions. The paper considers the issues of selecting temperature rates for heat supply operation by the joint use of boiler plant steam for technological process and the heating of a group of buildings. The paper is aimed at building a model that allows to make decisions about the capacity of heat production and energy feed scheme for heat supply in a group of buildings by steam heating and in the conditions of parallel use of this energy in production process. In order for the set goal to be achieved, a performance curve has been built for heat supply system and the algorithm for managerial decision making has been worked out, correspondingly, which allow to minimize heat-transfer agent temperature deviations from target temperature in the conditions of changed ambience temperature. The performance curve was obtained on the base of statistical data. The use of the suggested approach helped not only minimize the deviations of heat-transfer agent temperature value from the target one, but also after being verified on the base of retrospective data demonstrated the average saving of energy of no less than 30 Gcal/heating period. Besides, the use of ambience temperature forecast data helped obtain a smooth change in equipment performance mode that will provide additional saving and will reduce the wearing of equipment. The proposed approach does not place restrictions on the type of equipment used and the structure of heat supply system.
Stationary Heat Exchange in the Blast Furnace Smelting Zone Irrigated with Melt
Izvestiya Visshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya Metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 2016
Лавров В.В., д.т.н., профессор кафедры теплофизики и информатики в металлургии Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Россия, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19) Аннотация. Сформулирована задача стационарного теплообмена в орошаемой зоне доменной печи, учитывающая особенности процесса фильтрации чугуна и шлака через коксовую насадку. Показано, что в этой зоне происходит одновременный нагрев газом потоков кокса, чугуна и шлака, каждый из которых находится в состоянии теплообмена между собой. Причем процессы взаимного теплообмена осуществляются как конвекцией, так и излучением. Конвекция обеспечивает теплообмен между газом и всеми нагреваемыми материалами, а также между шлаком и коксом, поскольку стекающий по коксу шлак частично покрывает его поверхность. Лучистый теплообмен развивается между коксом, чугуном и шлаком. Его интенсивность увеличивается с ростом температуры нагреваемых материалов. Установлено, что взаимный теплообмен между потоками кокса, чугуна и шлака в орошаемой зоне доменной печи оказывает значительное влияние на формирование температурного поля в этой зоне. Для расчета теплообмена в области заплечиков и горна доменной печи необходимы знания о распределении тепловых эффектов химических реакций прямого восстановления железа, кремния и марганца по высоте орошаемой зоны и доли поверхности кокса, покрываемой шлаком.
URBAN CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE
An integrated approach to solving the problem of achieving the maximum effi ciency of the electrical gas cooling complex at the compressor stations of the main pipeline system is considered. It is shown that the method used in practice for discrete control of the operation modes of the cooling unit by switching on or off a certain number of fans does not always provide the required temperature conditions. The use of a cascade control system will improve effi ciency and signifi cantly reduce operating costs. The problem of creating a two-level control system is solved on the basis of structural modeling of the heat exchange process as an object with distributed parameters. With the help of decomposition of the control object into “fast” and “slow” components, the structure of a two-level control system for the linearized model of the object is developed. As a result of the application of the proposed system, a minimum of electricity consumption for gas cooling, an increase in the ser...
A-80 INTERNATIONAL CONFERENCE “ENERGY OF MOLDOVA – 2012. REGIONAL ASPECTS OF DEVELOPMENT” October 4-6, 2012 - Chisinau, Republic of Moldova, www.ie.asm.md, 2012
Abstract. The results of a brief analysis of the gas market in the Republic of Moldova. The dynamics of the actual consumption of natural gas, defined sectoral structure of consumption. The analysis of the uneven gas consumption. Based on the forecast of the trend model of gas demand and gas consumption forecast mode. Determine the required amount of backup storage capacities up to 2030, taking into account factors that determine the feasibility of different types of provision. Аннотация. Представлены результаты краткого анализа газового рынка Республики Молдова. Рассмотрена динамика фактического потребления природного газа, определена отраслевая структура потребления. Проведен анализ неравномерности газопотребления. На основе трендовой модели составлен прогноз спроса на газ и прогнозный режим газопотребления. Определен необходимый объем резервных мощностей ПХГ на период до 2030 г. с учетом факторов, определяющих целесообразность создания различных видов резерва.
POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology, 2017
Виконано аналіз можливості підвищення енергетичної ефективності газових камерних печей ТОВ «Запорізький титано-магнієвий комбінат». Представлені результати експериментальних досліджень впливу просторового електричного поля на розподіл теплоти у камерах печах. Ключові слова: енергетична ефективність, камерна піч, споживання природного газу, просторове електричне поле, тепловий баланс, теплота відхідних газів. Вступ Згідно Енергетичної стратегії України до 2030р. пріоритетними напрямками енергозбереження є зниження енергоємності виробництва, скорочення споживання первинних паливно-енергетичних ресурсів за рахунок впровадження новітніх енергоефективних та енергозберігаючих заходів. У цілому ж, споживання газу в Україні можна охарактеризувати як надлишкове й нераціональне. На всі галузі промисловості сумарно припадає близько 40% від загального обсягу споживання природного газу (21 млрд. куб. м.), з них на потреби найбільш енергоємної металургійної галузі-7 млрд. куб. м. Тому стратегічним завданням державного значення є модернізація промисловості щодо раціональності енерговикористання. Мета та завдання Експериментальне підтвердження можливості скорочення споживання камерними печами природного газу та визначення економії останнього за умови створення просторового електричного поля у їх камерах. Матеріал і результати досліджень В металургії і машинобудуванні організація виробництва з повним циклом виконання технологічних операцій базується на використанні камерних печей різних конструкцій. Маючи такі значні переваги як широкий спектр регулювання режиму роботи, простота та універсальність конструкції, що дозволяє нагрівати заготовки та деталі різних розмірів, маси і конфігурації, дані установки мають низку суттєвих недоліків. Серед останніх − недосконалість конструкції, значні втрати теплоти з димовими газами, тощо. Це призводить до нераціонального розподілу температури у камері печі і, як наслідок, перевитрати енергоресурсів та зменшення енергетичної ефективності у цілому. Оскільки в установках названого класу у якості палива використовують природний газ, вартість якого на думку більшості українських і закордонних експертів, в найближчій перспективі буде тільки зростати [1], першочергового значення набувають інноваційні рішення щодо їх енергоефективності. Сказане підтверджується досить жорсткими вимогами до сучасних конструкцій печей відносно інтенсифікації теплообміну в їх робочому просторі і зменшення питомої витрати палива [2]. Незважаючи на те, що вже запропоновано багато заходів підвищення енергоефективності такого обладнання ні один з них не передбачає суттєвих змін щодо більш ефективного використання теплоти в об'ємі камери за рахунок зменшення втрат з відхідними газами. На ТОВ «Запорізький титано-магнієвий комбінат» (ТОВ «ЗТМК») для термообробки металу встановлена камерна піч з викатним подом, яка опалюється природним газом. Для виявлення причин її низької енергоефективності було розраховано тепловий баланс печі, за результатами якого визначено головні статті витрати теплової енергії, де найбільшу частину складає теплота, що втрачається з відхідними газами (37,7%). Тому пошуки шляхів більш ефективного використання теплоти за рахунок зменшення зазначеної статті витрат і викликали дослідницький інтерес [3,4]. Аналіз попередньо виконаних на експериментальній нагрівальній установці досліджень показав, _________________________________________
Collection of Scientific Works of the Ukrainian State University of Railway Transport
For the sintering of ceramic products, high-temperature electric furnaces are used, which work both in a protective environment and in air. In some technological processes, for example, for the production of ceramic carriers for afterburning car exhaust gases based on SiC and Al2O3, only air furnaces are used. Silicon carbide (SiC – silicate) heaters and molybdenum disilicide (MoSi2) are used as resistive heaters in such furnaces. Due to the relatively small resource of their work, it is energetically beneficial to use the residual heat when cooling the furnace. At the same time, there is a significant saving of electricity for heating. The residual heat is largely determined by the thermal insulation of the lining and the correct distribution of the heat balance of the furnace. The speed of temperature rise affects the thermal balance of the furnace in general, and even the speed of cooling of the furnace, which creates additional energy saving opportunities, which reduces the cost...
Optimization of working surfaces heat transfer based on local control of thermophysical parameters
2020
The progressive trend of increasing the efficiency and operational reliability of equipment requires continuous improvement of methods for monitoring and managing work processes. One of the most promising methods for studying transport processes occurring in difficult conditions is physical modeling. The object of this research is heat-exchange prismatic surfaces, which are typical for many technical applications. The purpose of the work is to develop methods for optimizing heat transfer of working surfaces based on local control of thermophysical parameters in characteristic zones of the working environment. The studies were carried out in the ADS-1 aerodynamic stand using the methods of heat and mass analogy and hot-wire anemometry. The arrangement included four rows of prismatic elements. The essence of the local approach is to determine the average surface heat transfer coefficient from the local velocity, measured above each prismatic element, which makes it possible to estimat...
Journal of Civil Protection
Проведен анализ литературных источников по вопросу влияния горизонтальных проемов в горящем помещении на параметры пожара. Показаны ограничения по использованию ранее полученных результатов исследований при моделировании пожаров. Для предварительной оценки влияния горизонтальных проемов на температурный режим пожара в помещении проведено моделирование горения древесины в административном помещении для случая наличия только вертикального дверного проема и для присутствия дополнительных горизонтальных световых проемов. По результатам моделирования установлено существенное влияние горизонтальных проемов на температурный режим пожара в помещении и отсутствие методик, позволяющих в достаточной мере оценить влияние проемов в горизонтальных ограждающих конструкциях на интегральные теплотехнические параметры объемного свободно развивающегося пожара в помещении. Предложена доработка алгоритма расчета, использованного при разработке методики СТБ 11.05.03.