МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ ОЦІНЮВАННЯ РЕЖИМІВ НАГРІВАННЯ МЕТАЛУ У ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ АГРЕГАТАХ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЯКІСТЬ ПРОДУКЦІЇ

Oleksiy Anatoliyovych Petryk; Pavlo Vorobiov; Pavlo Vorobiov

doi:10.26661/2071-3789-2023-1-03

Oleksiy Anatoliyovych Petryk National University “Zaporizhia Polytechnic” https://orcid.org/0000-0002-5824-6287
Pavlo Vorobiov National University “Zaporizhia Polytechnic” https://orcid.org/0000-0003-4200-4424
Pavlo Vorobiov National University “Zaporizhia Polytechnic” https://orcid.org/0000-0002-9528-4610

DOI: https://doi.org/10.26661/2071-3789-2023-1-03

Keywords: metal heating modes, high-temperature units, product quality, heating temperature, heating speed, improvement, thermal modes, heating pads, technological delays, energy efficiency

Abstract

This article discusses the methodical principles of evaluating metal heating modes in high-temperature units that affect product quality. The main factors influencing the quality of products are considered, namely: heating temperature, time of holding the metal in the heating mode, heating speed, and others. The methodological principles described can be used in industry to improve the production process and improve product quality. The research topic of metal heating modes in heating wells is relevant in the context of increasing the efficiency of the production of metal products and reducing production costs. The main problem is the instability of thermal processes in heating wells under variable technological regimes. The purpose of the study is to improve the thermal regimes of metal heating in heating wells in order to increase production efficiency and reduce costs. A study of the influence of technological delays on thermal processes in heating wells was conducted. For the analysis of thermal processes in heating wells, a mathematical model of the metal heating process was used, which made it possible to assess the impact of changing technological regimes on thermal processes. It was established that when the metal is heated, taking into account the additional time spent in the well from 1 to 25 hours, the mass of slag changes from 10,7 to 40,8 kg/t, and the thickness of the melting crust changes from 5,56 to 14,1 mm. The obtained dependence of the thickness of the burning crust on the duration of the presence of metal in the well can be used to preemptively control the process of heating the metal and prevent dissection and oxidation of sub-crustal gas bubbles. Which will help avoid the formation of torn edge defects and reduce the amount of metal that is melted, as well as reduce the consumption of metal with slag. The obtained results can be used in the production of metal products for further research to improve the technological regimes of metal heating in heating wells.

References

1. Енергетична стратегія України на період до 2030 року. Спецвипуск інформаційно-аналітичного бюлетеня. 23 березня 2006 р. Київ : Відомості Мінпаливенерго України, 2006. 144 с.
2. Нікіфорова В. Економічний огляд металургійної галузі України / Інститут економіки промисловості НАН України. URL: https://rating.zone/ekonomichnyj-ohliad-metalurhijnoihaluziukrainy/#(дата звернення 22.10.2022).
3. Черная металлургия Украины и перспективы развития научных исследований / В.И. Большаков, Л.Г. Тубольцев. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Дніпропетровськ : ІЧМ НАН України, 2007. Вип. 15. С. 3–18.
4. Тришкевский O. Стан та напрями розвитку і вдосконалення виробництва гарячекатаного листа в Україні. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. Харків: ХНАУ, 2018. № 80. С. 67–73.
5. Гостищев В.О. Автоматична система регулювання рекуперативного нагрівального колодязя. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. Хмельницький : ХНУ, 2021. № 1. С. 31–37.
6. Одайський А., Барішенко О.М., Овчіннікова І.А. Дослідження впливу теплових втрат з поверхні регенеративного нагрівального колодязя на витрату змішаного газу. Збірник наукових праць студентів, аспірантів, докторантів і молодих вчених «Молода наука-2021». Запоріжжя : ЗНУ, 2021. Т. 5. C. 122–123.
7. Ревун М.П., Барішенко О.М., Сорока А.Ю., Пазюк Ю.М. Розробка прогнозуючої системи управління нагріву металу в термічних печах з метою економії палива. Сборник научных трудов Национальной металлургической академии Украины. Днепропетровск : Новая идеология, 2009. Выпуск 1 (16). С. 155–165.
8. Ревун М.П., Каюков Ю.М., Чепрасов О.І., Іванов В.І., Пульпинський В.Б. Дослідження теплової роботи камерної нагрівальної печі за умови імпульсного подавання палива у період витримки. Металлургическая теплотехника : сборник научных трудов Национальной металлургической академии Украины. Днепр : Новая идеология, 2012. Вып. 4 (19). С. 158–164.
9. Середа Б.П., Прищип М.Г., Кругляк І.В., Васильченко Т.О. Прокатка листів та штаб : навчально-методичний посібник для студентів ЗДІА спеціальності 6.05040104, 7.05040104, 8.05040104 «Обробка металів тиском». Запоріжжя : ЗДІА, 2012. 184 с.
10. ГОСТ 21014-88. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности. Дата введения 1990-01-01. Изд. Оф. Москва : Издательство стандартов, 1989. 61 с.
11. ДСТУ 8781:2018. Виливки зі сталі. Загальні технічні умови. Чинний від 2019-01-01. Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2018. 33 с.
12. Технологическая инструкция №25050.00037 «Термическая обработка отливок, сварных металлоконструкций, поковок и заготовок из проката в термообрубном цехе № 9». Днепропетровск : ОАО «Днепротяжмаш», 2008. 52с.
13. Гребельный, В.Н. Повышение эффективности работы нагревательных колодцев прокатных цехов. Киев : Техника, 2007. 192 с.
14. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2-е издание, дополненное и переработанное. Москва : Металлургия, 1975. 368 с.

METHODOLOGICAL PRINCIPLES FOR ASSESSING METAL HEATING MODES IN HIGH-TEMPERATURE UNITS THAT AFFECT PRODUCT QUALITY

Abstract

References