Об экономичном управлении нагревом металла в промышленных печах

Abstract

Рассматривается проблема оптимального управления нагревом металла в промышленных печах. Анализируются данные как собственных исследований автора, так и данные других литературных источников. Указывается принцип экономичного управления нагревом металла, обсуждается его обоснованность. При этом учитывается как утилизация теплоты продуктов сгорания в пределах собственно печи, так и потери теплоты через кладку. Отмечается наличие в литературе работ, в которых, к сожалению, до настоящего времени продолжается переписывание давно известных выводов и результатов по оптимальному управлению и якобы вновь устанавливается закономерность экономичного нагрева. Приводятся рекомендации по реализации принципа экономичного управления в рамках автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) методических печей. Описаны особенности предложенного автором алгоритма расчета уставок (заданий) регуляторам температуры в зонах методических печей. Расчет всегда начинается с томильной зоны печи. Реализация алгоритма обеспечивает такое распределение температуры по зонам печи, при котором достигается заданное качество нагрева заготовок, но при этом область наиболее высоких температур рабочего пространства смещается, насколько это возможно, к концу печи. Приводятся типичные графики распределения температуры по зонам печи, получаемые с помощью алгоритма расчета. Подчеркивается, что АСУ ТП должна содержать в своем составе подсистему контроля фактической температуры слябов, которая должна быть инструментально-расчетной подсистемой. The problem of optimal control of metal heating in industrial furnaces is considered. Data are analyzed both for the author's own research and for the data of other literary sources. The principle of economical management of metal heating is pointed out, and its validity is discussed. This takes into account both the utilization of the heat of the combustion products within the furnace proper and the loss of heat through the masonry. It is noted that there are works in the literature in which, unfortunately, the rewriting of long-known conclusions and results on optimal control continues, and the regularity of economical heating is allegedly re-established. Recommendations are given on the implementation of the principle of economical management in the framework of the automated process control system (ACS TP) of methodical furnaces. The features of the algorithm proposed by the author for calculating the settings (tasks) for temperature regulators in the zones of methodic furnaces are described. Calculation always begins with the furnace's kiln area. The implementation of the algorithm provides such a temperature distribution over the zones of the furnace, at which the desired quality of heating of the preforms is achieved, but the region of the highest temperatures of the working space is displaced as far as possible to the end of the furnace. Typical graphs of the temperature distribution over the zones of the furnace, obtained using the calculation algorithm, are given. It is emphasized that the process control system must contain a subsystem controlling the actual temperature of the slabs, which should be an instrumental - a calculation subsystem.