Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00038 AP19675777-KC-24 0123РК00413
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 1
Implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 4 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
2 13308704.28 AP19675777
Name of work
Разработка системы оценки остаточного ресурса теплотехнологического оборудования для повышения надёжности его работы
Type of work Source of funding Report authors
Applied Приходько Евгений Валентинович
0
1
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Торайгыров университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО "Торайгыров университет"
Abstract

Теплотехнологическое оборудование промышленных предприятий (промышленные печи и ковши).

Өнеркәсіптік кәсіпорындардың жылутехнологиялық жабдықтары (өндірістік пештер мен шөміштер).

Повышение надёжности работы теплотехнологического оборудования за счёт разработки системы оценки его остаточного ресурса.

Қалдық қызмет ету мерзімін бағалау жүйесін әзірлеу арқылы жылутехнологиялық жабдықтарының сенімділігін арттыру.

При проведении исследование влияния условий эксплуатации теплотехнологического оборудования на изменение термопрочностных свойств используемых на теплотехнологическом оборудовании материалов были использованы следующие методы исследования: анализ, обобщение, измерение, эксперимент. При разработке и подаче заявки на получение патента на способ (или устройство) по теме данного проекта использовались методы исследования: анализ и синтез, дедукция, классификация и обобщение. При разработке методики определения допустимого остаточного ресурса с учётом теплофизических и прочностных свойств материалов футеровки были использованы следующие методы исследования: анализ, обобщение. При разработке алгоритма определения остаточного ресурса теплотехнологического оборудования с учётом термопрочностных свойств материалов футеровки проекта использовались методы исследования: анализ и синтез, дедукция, классификация и обобщение.

Жылу технологиялық жабдықта қолданылатын материалдардың термиялық беріктік қасиеттерінің өзгеруіне жылу технологиялық жабдықтың жұмыс жағдайларының әсерін зерттеуді жүргізу кезінде келесі зерттеу әдістері қолданылды: талдау, жалпылау, өлшеу, тәжірибе. Осы жобаның тақырыбы бойынша әдіске (немесе құрылғыға) патентке өтінімді әзірлеу және беру кезінде зерттеу әдістері қолданылды: талдау және синтез, дедукция, жіктеу және жалпылау. Қаптау материалдарының термофизикалық және беріктік қасиеттерін ескере отырып, рұқсат етілген қалдық мерзімін анықтау әдістемесін жасау кезінде келесі зерттеу әдістері қолданылды: талдау, жалпылау. Жобаның төсеу материалдарының термиялық беріктік қасиеттерін ескере отырып, жылутехнологиялық жабдықтың қалдық қызмет ету мерзімін анықтау алгоритмін жасау кезінде зерттеу әдістері қолданылды: талдау және синтез, дедукция, жіктеу және жалпылау.

Предел прочности на сжатие новых шамотных огнеупоров марки ШКУ-32 выше паспортного значения при температурах от 20 до 800оС. Для огнеупоров бывших в работе предел прочности на сжатие выше в интервалах от 100 до 380 оС и от 480 до 680 оС на 22% и 40%, для новых огнеупоров выше на 25% в интервале от 440 до 800 оС. Предел прочности на растяжение старых огнеупоров выше на 24% (от 450 до 550 оС). Разработан патент: «Устройство для охлаждения футеровки разливочного ковша ферросплавного производства», которое повышает точность процесса охлаждения. Выявлены основные факторы: температурные режимы; воздействие агрессивной среды; химические реакции в самих огнеупорах. Разработана методика определения допустимого остаточного ресурса с учётом термопрочностных свойств материалов. Учёт влияния факторов эксплуатации оценивается корректирующим коэффициентом, который включает корректирующие коэффициенты отдельных условий эксплуатации. Разработана методика оценки остаточного ресурса ВТА для принятия управленческих решений. Первый блок методики включает сбор данных по техническому состоянию агрегата, второй блок – оценку остаточного ресурса. Оценка надёжности при работе ВТА: 1) на основе анализа условий эксплуатации идет численная оценка факторов эксплуатации; 2) на основе мат.модели проводится расчёт корректирующего коэффициента и действительной скорости износа футеровки; 3) на основании полученных данных идёт анализ необходимости вывода агрегата в ремонт.

ШКУ-32 маркасының жаңа шамотты отқа төзімділігі 20-дан 800°С-қа дейінгі температурада номиналды мәннен жоғары. Пайдаланылған отқа төзімді материалдар үшін 100-ден 380°C-қа дейін және 480-ден 680°C-қа дейін 22% және 40% диапазонында қысу беріктігі жоғары, жаңа отқа төзімділер үшін 440-тан 800°C-қа дейінгі диапазонда 25% жоғары. Ескі отқа төзімді материалдардың созылу беріктігі 24% жоғары (450-ден 550°C-қа дейін). Патент әзірленді: «Ферроқорытпа құю шөмішінің қаптамасын салқындату құрылғысы», бұл салқындату процесінің дәлдігін арттырады. Негізгі факторлар анықталды: температуралық жағдайлар; агрессивті ортаға әсер ету; отқа төзімді заттардың өзінде химиялық реакциялар. Материалдардың термиялық беріктік қасиеттерін ескере отырып, рұқсат етілген қалдық мерзімін анықтау әдістемесі әзірленді. Жұмыс факторларының әсерін ескере отырып, жеке жұмыс жағдайлары үшін түзету коэффициенттерін қамтитын түзету коэффициентімен бағаланады. Басқару шешімдерін қабылдау үшін ЖTA қалдық мерзімін бағалау әдістемесі әзірленді. Әдістеменің бірінші блогы қондырғының техникалық жағдайы туралы мәліметтерді жинауды қамтиды, екінші блок қалдық пайдалану мерзімін бағалауды қамтиды. ЖTA пайдалану кезінде сенімділікті бағалау: 1) пайдалану жағдайларын талдау негізінде пайдалану факторларын сандық бағалау жүргізіледі; 2) математикалық модель негізінде түзету коэффициенті және төсемнің нақты тозу жылдамдығы есептеледі; 3) алынған мәліметтер негізінде қондырғыны жөндеуге шығару қажеттілігі талданады.

Предел прочности на сжатие новых шамотных огнеупоров марки ШКУ-32 выше паспортного значения при 20 ºС на всём интервале температур от 20оС до 800оС. Для частично эксплуатировавшихся огнеупоров предел прочности на сжатие выше паспортного значения в интервалах от 100 до 380 оС и от 480 до 680 оС на 22 % и 40 % соответственно. Значение предела прочности на растяжение для новых огнеупоров получилось выше справочного значения на 25% в интервале от 440 оС до 800 оС. Предел прочности на растяжение огнеупоров, эксплуатировавшихся до промежуточного ремонта, выше значения при температуре 20 оС на 24 % в интервале от 450оС до 550 оС. Разработан и получен патента на устройство: «Устройство для охлаждения футеровки разливочного ковша ферросплавного производства». Средняя продолжительность работы (рабочая кампания) сталеразливочного ковша до капитального ремонта составляет 40 плавок (циклов); начальная толщина рабочего слоя футеровки из периклазовых кирпичей – 135 мм; минимально допустимая толщина рабочего слоя футеровки – 75 мм; скорость снижения толщины футеровки высокотемпературного агрегата 1,43 мм/цикл; количество плавок на момент оценки остаточного ресурса – 34.

ШКУ-32 маркасының жаңа шамотты отқа төзімділігі 20°С-тан 800°С-қа дейінгі барлық температура диапазонында 20 ºС кезінде паспорттық мәннен жоғары. Жартылай пайдаланылған отқа төзімді материалдар үшін қысу беріктігі 100-ден 380 °C-қа дейінгі және 480-ден 680 °C-қа дейінгі диапазондағы номиналды мәннен тиісінше 22% және 40% жоғары. Жаңа отқа төзімді материалдардың созылу беріктігінің мәні 440 °C-тан 800 °C-қа дейінгі диапазонда анықтамалық мәннен 25%-ға жоғары болды. Аралық жөндеуге дейін пайдаланылған отқа төзімді материалдардың созылу беріктігі 450 °C-тан 550 °C-қа дейінгі диапазондағы 20 °C температурадағы мәннен 24% жоғары. «Ферроқорытпа құю шөмішінің төсемдерін салқындату құрылғысы» құрылғысы әзірленді және патент алынды. Күрделі жөндеуге дейін болат құю шөмішінің орташа жұмыс ұзақтығы (жұмыс науқаны) 40 қызуды (цикл) құрайды; периклазды кірпіштен жасалған қаптаманың жұмыс қабатының бастапқы қалыңдығы 135 мм; қаптаманың жұмыс қабатының ең аз рұқсат етілген қалыңдығы 75 мм; жоғары температуралы қондырғының қаптамасының қалыңдығын азайту жылдамдығы 1,43 мм/цикл; қалдық ресурсты бағалау кезіндегі жылу саны 34.

Разработанная методика определения остаточного ресурса разливочных ковшей используются для оценки времени вывода разливочных ковшей в ремонт.

Құю шөміштерінің қалдық қызмет ету мерзімін анықтаудың әзірленген әдістемесі құю шөміштерін жөндеуге шығаруға кететін уақытты бағалау үшін қолданылады.

Проведённые исследования влияния условий эксплуатации теплотехнологического оборудования на изменение термопрочностных свойств показали увеличение предела прочности огнеупоров при повышении температуры. Это позволяет использовать указанный запас по прочности для увеличения скоростей разогрева или охлаждения футеровок. Разработанное устройство для охлаждения футеровки разливочного ковша ферросплавного производства позволяет повысить точность охлаждения футеровки разливочного ковша ферросплавного производства в соответствии с технологическим регламентом. Разработана методика и алгоритм оценки остаточного ресурса высокотемпературных агрегатов с учётом факторов эксплуатации для принятия управленческих решений руководством предприятия.

Термотехнологиялық жабдықтың жұмыс жағдайларының термиялық беріктік қасиеттерінің өзгеруіне әсер ету бойынша жүргізілген зерттеулер температураның жоғарылауымен отқа төзімді материалдардың созылу беріктігінің жоғарылауын көрсетті. Бұл көрсетілген қауіпсіздік шегін төсемдерді қыздыру немесе салқындату жылдамдығын арттыру үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Ферроқорытпа құю шөмішінің футеровкасын салқындату үшін әзірленген құрылғы технологиялық регламентке сәйкес ферроқорытпа құю шөмішінің футеровкасын салқындату дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді. Кәсіпорын басшылығының басқару шешімдерін қабылдау үшін операциялық факторларды ескере отырып, жоғары температуралы қондырғылардың қалдық қызмет ету мерзімін бағалаудың әдістемесі мен алгоритмі әзірленді.

Промышленная теплоэнергетика, металлургия

Өнеркәсіптік жылу энергетикасы, металлургия

UDC indices
621.3.019
International classifier codes
44.31.35;
Key words in Russian
теплотехнологическое оборудование; элементы футеровки; надёжность; остаточный ресурс; энергосбережение;
Key words in Kazakh
жылутехнологиялық жабдық; футеровканың элементтері; сенімділік; қалдық ресурс; энергияны үнемдеу;
Head of the organization Ержанов Нурлан Тельманович Доктор биологических наук / профессор
Head of work Приходько Евгений Валентинович Кандидат технических наук / профессор