Национальная Металлургическая академия Украины

Лаборатория НМетАУ "Микроволновая техника в металлургии"

Деятельность научно-исследовательской лаборатории НМетАУ 
"Микроволновая техника в металлургии"

Лабораторией "Микроволновая техника в металлургии" выполнен широкий спектр теоретических и экспериментальных исследований, лабораторных и промышленных испытаний, направленных на:
– поиск возможных сфер применения микроволновой техники малой мощности в металлургии;
– адаптацию универсального радара типа РДУ-Х2 к специфическим условиям применения;
– защита приборов от теплового излучения, давления (разрежения), выбросов пыли, расплавов, газов;
– передачу сигналов по линиям связи;
– репрезентацию информации технологическому персоналу;
– разработку способов обработки радиолокационных сигналов. 
Последняя задача оказалась наиболее сложной и требовала использования не только спектрального анализа, но и новейшего математического аппарата: вейвлет-анализа, нелинейной фильтрации, распознавания образов и др. методов.
Применение радаров совместно с мощным математическим арсеналом позволило впервые решить ряд принципиально новых теоретических и практических задач дистанционного контроля для управления технологическими процессами в металлургии
- измерение макрорельефа (формы) засыпи сыпучих материалов в технологических емкостях;
- измерение углов откосов засыпи;
- распознавание вида компонентов шихты в агрегате;
- оценка крупности шихтовых материалов на конвейере; 
- определение толщины слоя шихты на конвейере, аглоленте или грохоте;
- зондирование поверхности шихты в шахтной печи для определения скорости схода шихты, толщины слоев руды, известняка и кокса, окружной неравномерности схода;
- определение остаточной влажности футеровки сталеплавильных ковшей при сушке;
- оценка износа футеровки ковшей и кислородных конвертеров в процессе эксплуатации;
- оценка состояния конвертерной ванны при продувке (уровень и его колебание) и предупреждение о возможных выбросах.
На базе указанных исследований и разработок были внедрены промышленные системы радиолокационного контроля: 
– уровня сыпучих материалов в бункерах складов конвертерного и известково–обжигового цехов;
– уровня жидкого чугуна в передвижных миксеровозах; 
– уровня шихты в шахтной печи обжига известняка; 
– уровня расплава в промежуточном ковше МНЛЗ;
– уровня расплава в ковше при вакуумировании стали; 
– измерение уровня ванны в 150-тонном конвертере по ходу продувки.
В качестве базового образца радара на начальной стадии разработок использовался прибор РДУ-Х1 производства ФГУП "НПП Исток" (Россия). С учетом опыта и специфики применения в металлургии указанная фирма, согласно техническим требованиям лаборатории, разработала и поставила на производство радары РДУ-Х2 и РДУ-Х3. Творческое сотрудничество лаборатории с этой фирмой постоянно расширяется.
Лаборатория работает с Укргипромезом и металлургическими комбинатами Украины в направлении решения задач автоматического контроля технологических процессов производства чугуна и стали.
Для оперативного прогноза теплового стана печи, своевременной коррекции доменного процесса и, вследствие этого, улучшения технико-экономических показателей работы доменной печи необходимая информация об изменении уровня и формы поверхности шихтовых материалов после каждой загрузки.
Лабораторией разработана и внедрена система контроля профиля шихты на колошнике доменной печи № 9 ОАО "Арселор Миттал Кривой Рог". Двадцать радаров профилемера зондируют поверхность шихты в отдельных зонах, а компьютерная обработка данных обеспечивает оперативную информацию о форме поверхности, толщине пластов, скорости схода шихты и рудной нагрузке по всей поверхности колошника.
На этой же доменной печи внедрены системы контроля уровня материалов в приемных бункерах шихтоподачи и управление загрузкой шихты. Уверенное определение запасов шихты во всех 14-ти бункерах с дистанционной передачей информации на пост управления участком обеспечивает оперативное управление пополнением запасов.
С использованием полученных результатов разработаны технологические и технические требования к применению на колошнике доменных печей небольшого объема измерителей профиля с 12...16 радарами, а также отработаны алгоритмы обработки радиолокационных сигналов в условиях мощных техногенных помех.
Технические разработки лаборатории защищены 15-ю патентами Украины, 8 из которых воплощены в действующих системах радиолокационного контроля, а 4 патента – в проекты металлургического оборудования.
По результатам научно-технической деятельности лаборатории опубликованы только в 2006–2009 гг. 20 научных статей. 
Научно-технические достижения лаборатории обобщены в докторской диссертации заведующего лабораторией В.И. Головко (2005 г.), а также использованы в кандидатских диссертациях С.В. Бейцуна (2005 г.) и А.В. Жаданоса (2007 г.). Готовятся к защите еще три кандидатские диссертации по тематике лаборатории.
На базе лаборатории постоянно выполняются магистерские выпускные работы и дипломные проекты по специальности "Автоматизация технологических процессов".


Наверх: Научная деятельность