Научно-технический и производственный журнал.
Издается с января 1958 года. Индекс: 70383
ISSN 2410-2091 (Online), ISSN 0368-0797 (Print)
 
 
 
 

Послать статью

 

О РАЗРАБОТКЕ И ПРОМЫШЛЕННОЙ АПРОБАЦИИ СИСТЕМЫ ОТСЕЧКИ ШЛАКА ПРИ РАЗЛИВКЕ СТАЛИ

стр. 353-359

Авторы: Ерёменко Ю. И.1, Полещенко Д. А.1

1 Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова, филиал НИТУ МИСиС (309516, Россия, Белгородская обл., Старый Оскол, микрорайон Макаренко, 42)
Ерёменко Ю. И. - д.т.н., профессор кафедры "Автоматизированные и информационные системы управления"
Полещенко Д. А. - к.т.н., доцент кафедры "Автоматизированные и информационные системы управления" (email: po-dima@yandex.ru)

Аннотация: В работе произведен анализ существующих подходов решения задачи определения момента начала истечения шлака при сливе жидкого металла из сталеразливочного ковша в промежуточный. Решение данной задачи рассматривалось в двух аспектах: первый - это выбор наилучшего способа формирования диагностического сигнала с позиции соотношения цена/качество обработки и второй - разработка метода обработки данного сигнала с целью выделения полезной информации. Для этого в работе на основании аналитического анализа предложена схема съема сигнала виброускорения с установки, а именно с манипулятора защитной трубы стальковша. Для монтажа акселерометра на манипуляторе разработан образец изделия. В нем предусмотрена защита от влияния на датчик промышленных возмущений. Для анализа сигнала виброускорения разработаны критерии определения начала истечения шлака, основанные на расчете энергии энтропии. Данный подход и разработанная на базе него система апробированы в промышленных условиях на реальном объекте. Единственным условием для эффективной работы, разработанных критериев являлся перевод на заключительном этапе разливки подсистемы поддержания уровня стали в промковше в ручной режим для исключения создания возмущений от движения шиберного затвора, управляющего потоком жидкой стали. По результатам экспериментов в реальных условиях выявлено, что отключение автоматики необходимо производить при остаточном весе содержимого стальковша порядка 18 - 19 тонн до окончания разливки. В данном режиме работы оператору всегда удавалось подобрать такую скорость слива металла, чтобы уровень стали в промежуточном ковше, находился в рамках технологического регламента. В результате удалось обеспечить срабатывание алгоритма для каждой разливки ранее, чем это сделал оператор. При этом остаток в стальковше стали со шлаком не превышал 3.8 тонн относительно момента отсечки шлака оператором.

Ключевые слова: металлургическая отрасль, сталеразливочный ковш, отсечка шлака, энергия энтропии, виброускорение

DOI: 10.17073/0368-0797-2019-5-353-359

Библиография:
  1. Пат. 2179191 РФ. Устройство для отсечки шлака в конвертере / Захаров Д.В., Савченко В.И., Бубнов С.Ю. и др.; заявл. 22.02.2000; опубл. 10.02.2002.
  2. Еронько С.П., Бедарев С.А., Мечик С.В., Пожидаев С.С. Исследование и разработка эффективной системы отсечки конвертерного шлака // Донецкий национальный технический университет. Научные работы // Металлургия. 2007. Выпуск 9(122). С. 121 - 129.
  3. Пат. 71681 UA, C21 C/46. Устройство для отсечки шлака при выпуске стали из конвертера / С.П. Еронько, О.М. Смирнов, О.Ю. Цупрун; заявл. 20.04.2004; Опубл. 15.12.2004.
  4. Patent US 4222506 A. Tsutomu Sakashita, Isao Yamazaki Molten steel outflow automatically controlling device; Publ. 16.09.1980.
  5. Patent 6929773 USA. Kemeny F. L., Walker D I. System and method for minimizing slag carryover during the production of steel. 2005.
  6. Patent 20060219052 A1 US. Mats Jalk, Willy Ohlsson, Håkan Kelvesjö. Method and a device for detecting slag. US 10/560,089; Publ. 5.10.2006.
  7. Patent 2006/0219052 A1 US. Mats Jalk, Willy Ohlsson, Hakan Kelvesjo. Device for cutting off the slag; Publ. 5.10.2006.
  8. Patent US 6737014 B2. Slag detector for molten steel transfer operations / Alex Davidkhanian, Frank L. Kemeny, Ali Langari, David I. Walker; Publ. 18.05.2004.
  9. Uhlenbusch J., Stajduhar M.C., Krajcik W.J. et al. Trial of the R.A.D.A.R. [trademark] vibra-acoustic ladle slag detection system at a European steel plant // Iron Steelmak. 2003. Vol. 30(7). P. 19-21.
  10. Da-peng TAN, Pei-yu LI, Xiao-hong PAN. Application of Improved HMM Algorithm in Slag Detection System // Journal of Iron and Steel Research. International. 2009. No. 1. P. 1-6.
  11. Da-peng Tan, Zhe Jiang Univ, Hang Zhou, Pei-yu Li, Li Xu, Guo-chun Yao. Steel water continuous casting slag detection system based on VQ // Systems, Man and Cybernetics. 2006. No. 10. P. 1315 - 1319.
  12. Zhi Jian-jun, Qiu Si-ming, Hou An-gui. Application of the Ladle Slag-carry-over Detection Technology in Baosteel // Bao Steel Technology. 2004. No. 5. P. 5-7.
  13. Da-Peng Tan, Pei-Yu Li, Yi-Xuan Ji, Dong-Hui Wen, and Chen Li. SA-ANN-Based Slag Carry-Over Detection Method and the Embedded WME Platform // IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 60. No. 10. October 2013. P. 4702-4713.
  14. Tan DaPeng, Ji ShiMing, Li PeiYu, Pan XiaoHong. Development of vibration style ladle slag detection methods and the key technologies // Science China. Technological Sciences. September 2010. Vol. 53. No. 9. P. 2378–2387.
  15. Семенов М.В., Красильников С.С., Швидченко Д.В., Пишнограев Р.С. Вибродетектирование шлака при сливе стали из стальковша в промежуточный ковш // Автоматизированные технологии и производства. 2015. № 2. С. 40-42.
  16. Dengfeng Chen, Haiyan Xiao, Qichun Ji Vibration Style Ladle Slag Detection Method based on Discrete Wavelet Decomposition // 26th Chinese Control and Decision Conference (CCDC). 2014. P. 3019-3022.
  17. Коврижных Ю.А., Полещенко Д.А. Разработка системы контроля шлака при сливе стали из стальковша в промковш. Тезисы докладов Международной научной-технической конференции «Металл-2017», Беларусь, Жлобин. С. 12-14.
  18. Eremenko Y.I., Poleshchenko D.A., Glushchenko A.I., Tsygankov Y.A., Kovriznich Y.A. ART-2 neural network usage to determine moment of slag discharge during steel teeming process // Proceedings Of 2017 XX IEEE International Conference On Soft Computing And Measurements (Scm) // Saint-Petersburg. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2017. P 547-550.
  19. Eremenko Y.I., Poleshchenko D.A., Tsygankov Yu.A., Kovriznich Yu.A. // Determination of slag outflow moment during steel teeming using competitive neural network // 2017 International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2017 – proceedings. Astana: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. 
  20. Еременко Ю.И., Полещенко Д.А. Разработка алгоритма принятия решения об отсечке шлака при разливке стали // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2018. № 6. С. 36-41.

Дата поступления: 07.02.2019

Главный редактор

Леонтьев Леопольд Игоревич

Главный редактор Известия вузов Черная металлургия