Dynamický on-line model teplotního pole plynule odlévaného ocelového sochoru a jeho začlenění do řídicího systému ZPO

prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D.¹; prof. Ing. František Kavička, CSc.¹; doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D.¹; Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.¹; Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.¹

Stáhnout článek v PDF

On-line verze 3D dynamického modelu nestacionárního teplotního pole sochorového ZPO je založena na jeho off-line verzi. Umožňuje simulaci teplotního pole ZPO v reálném čase nebo v čase kratším. Mnohonásobné zvýšení rychlosti výpočtu teplotního pole sochoru umožňuje nejen využití výkonnějšího výpočetního hardware, ale především software. V takto krátkém čase tak lze sledovat vývoj teplotního pole v oblasti krystalizátoru, sekundárního i terciálního chlazení a tyto informace využít pro optimální řízení ZPO jako celku i jednotlivých jeho klíčových uzlů. Model přijímá data z první a druhé úrovni řízení ZPO přes rozhraní, vyhodnocuje naměřená data a provádí výpočet teplotního pole a dalších agregovaných veličin, které jsou odesílány zpět do informačního systému ocelárny. Cílem je zvýšení kvality a přesnosti vstupních údajů, vzájemných vazeb mezi nimi a kvalitativními parametry, včetně stanovení jejich mezních hodnot. To vytváří systém, který nejen rychle, ale také velmi přesně zobrazuje teplotní pole sochoru během daného procesu, včetně všech potřebných technologických dat ze ZPO. Funkčnost on-line modelu je podmíněna dostupností on-line vstupních dat, jako jsou licí teplota, rozměr sochoru, chemické složení lité oceli, licí rychlost, poloha hladiny v krystalizátoru, teploty ve stěně krystalizátoru, teploty chladicí vody v krystalizátoru na vstupu a výstupu, průtok vody, nastavení průtoků a tlaku vody v sekundárním chlazení, teploty z pyrometrů v sekundárním chlazení. Tato data poskytuje modelu teplotního pole vyvinutý separátní program se standardním rozhraním. Rozhraní je naprogramováno dle aktuálního stavu řízení a je ve zdrojových textech k dispozici odběrateli, aby si mohl při změně řízení interface modifikovat. Dynamický model byl začleněn do systému řízení ZPO. Svědčí to o jeho užitečnosti pro reálné nasazení, o spolehlivosti i robustnosti použitých numerických metod i dalších softwarových částí.

1. Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Energy Institute, Technická 2896/2, 616 69 Brno, Czech Republic