Оптимальное управление камерной нагревательной печью с использованием энергосберегающего критерия

Abstract

Постановка проблемы выбора оптимального режима нагрева металла Интенсификация процесса нагрева металла в печи сопряжена с дополнительными материальными затратами и технологическими трудностями, а выдача его в холодном или недостаточно прогретом виде отрицательно сказывается на операциях последующей механической обработки. Для каждой марки стали, сортамента заготовок существует такой график температуры поверхности металла во времени, когда средняя температура по массе заготовки при выдаче ее из печи и темп процесса нагрева обеспечивают экстремум (максимум или минимум) избранного технико-экономического показателя. Как такого единого режима нагрева, который мог бы оптимизировать процесс одновременно по всем возможным критериям, например, обеспечить и минимальное окисление металла, и расход топлива, не существует. Поэтому приходится последовательно рассматривать возможные критерии оптимизации и для каждого из них решать задачу выбора соответствующего оптимального режима нагрева. Переменные затраты на нагрев металла определяются тремя основными факторами: окисление металла, расход топлива и амортизация печи. Принципиальных препятствий для осуществления оптимальных режимов в рассматриваемых объектах нет: при соответствующих видах огнеупоров и топливосжигающих устройств в печь можно подать и достаточно мало тепла в начале процесса и достаточно много в конце, график подачи последнего во времени может быть достаточно крутым. Наиболее существенным фактором, влияющим на температурный режим работы печи, является расход топлива. [1 - 3]. Таким образом, представляет интерес получение зависимости установившейся температуры печи от количества подаваемого топлива в единицу времени (статической характеристики камерной печи).