CHệễNG 4 KHẢO SÁT MỘT SỐ
4.3.3 QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT LAI
Bên trong lò luyện kim, những khối thép được gia nhiệt trước khi chúng có thể được cán trong bước xử lý kế tiếp. Một khối thép đi vào được chèn vào trong lò luyện kim nếu ít nhất một buồng trống. Nhiệt độ h của khối thép thay đổi đưới tác động của lò luyện kim theo phương trình vi phân sau :
c h h
h. =( 0 − ). (3.8)
Nhiệt độ của lò luyện kim là h0, c là hệ số nhiệt độ riêng của mỗi khối thép. Nhiệt độ của lò luyện kim h0 được gia nhiệt bằng lò nhiệt có nhiệt độ cực đại Tmax theo phương trình sau :
c h T
h.0 =( max − 0). (3.9)
Tính biến thiên cấu trúc trong hệ thống con liên tục của lò luyện kim xảy ra không những do sự tác động của quá trình đốt nóng các khối thép còn lại mà còn chịu tác động của sự thêm vào sự di chuyển một khối thép “lạnh” hoặc
“nóng”. Trong khi quá trình thêm vào một khối thép diễn ra, giả sử rằng nhiệt độ của lò luyện kim h0 bị giảm theo hướng rời rạc bằng một giá trị mà được tính toán từ sự sai lệch giữa nhiệt độ lò luyện kim h0 và nhiệt độ của khối thép h chia cho số lượng khối thép. Sự giảm nhiệt độ lò luyện kim sẽ tăng thời gian gia nhiệt cho các khối thép còn lại.
Quá trình này được xem xét với các điều kiện đầu và những giả định như sau :
• Hệ số nhiệt độ riêng c = 0.2 cho tất cả các khối thép, Tmax= 2600.
• Tại thời điểm bắt đầu không có khối thép nào trong lò luyện kim.
• Nhiệt độ bắt đầu của lò luyện kim là 1800.
• Nhiệt độ của các khối thép đi vào là 400.
Những qui tắc cơ bản của quá trình hoạt động gia nhiệt bên trong lò luyện thép là :
• Các khối thép được gia nhiệt cho đến khi một trong các khối thép có nhiệt độ đạt đến 2200.
• Nếu nhiệt độ của một khối thép đạt đến giá trị 2200 cũng như những khối thép có nhiệt độ tối thiểu là 2000 thì chúng phải được di chuyển.
• Khi có một khối thép đi vào lò nếu không có buồng trống trong lò luyện kim thì nó sẽ được lưu giữ trong vùng đệm trước cửa lò. Nhiệt độ của những khối thép ở đó được duy trì ở nhiệt độ 400.
Mô hình các khối thép :
AHDN cho phép mô hình hóa các khối thép bằng những dấu hiệu rời rạc mà được chỉ định đến thuộc tính h.
Theo cách này mỗi một khối thép có nhiệt độ của riêng nó mà sẽ thay đổi trong suốt quá trình gia nhiệt.
Mô hình lai của lò luyện thép có nhiều buồng :
Không giống như phương pháp HDN mà trong đó mỗi buồng cần một lưới con của chính nó. Lò luyện kim có thể được biểu diễn ở đây bằng một vị trí rời rạc duy nhất mà chứa đựng các dấu hiệu thuộc tính. Một cách đơn giản là số lượng buồng phải được xác định bằng sức chứa vị trí rời rạc của lò luyện (furnace).
Hình vẽ lưới sau đây cho thấy mô hình lò luyện kim chứa đựng số lượng khối thép cũng như nền tảng qui tắc rời rạc – sự kiện đầy đủ.
T2 có thể thay đổi trạng thái nếu một trong các thuộc tính có giá trị h thỏa điều kiện : h ≥ 2200. Dấu hiệu tương ứng sẽ được dịch chuyển và sẽ dịch chuyển
T3 T4
P3
P1
T2 h h
h h 2200
h 2000
Hình 4.10
Lò luyện (furnace) có nhiều buồng
Moâ hình cuûa nền tảng qui tắc rời rạc – sự kiện
đến P1 rồi tiếp theo đó là đến P3. Nếu nhiều khối thép có nhiệt độ h ≥ 2000 thì chúng được hướng đến T4 và dịch chuyển đến P3.
Mô hình lai của tổng thể thiết bị lò luyện kim :
Xuất phát với mô hình của lò luyện kim có n buồng, sự phân phát và khởi hành của các khối thép cũng như mối quan hệ liên tục của các khối thép bên trong lò luyện kim có thể được mô hình hóa một cách dễ dàng.
Lưới được biểu diễn trong hình vẽ trên mô tả tổng thể thiết bị và có thể được chia thành 3 lưới con : lưới con rời rạc sự kiện cho việc mô hình hóa nền
h = 400
T3 T4
P3
P1 T2
h 2200
h 2000
Hình 4.11
Lò luyện Nền tảng qui tắc rời rạc – sự kiện
T
Bộ đếm
z
[c=10]
h T1 h
T0 h Loái vào
h0 Nhieọt độ lò h0
TO
(Tmax – h0)*0.2 Tmax
TMax TT
(Tmax – h)*0.2
Heọ thoỏng con lieõn tuùc Bộ đệm
ngõ vào
tảng qui tắc rời rạc sự kiện, lưới con liên tục cho việc mô hình hóa quan hệ hệ thống liên tục và lưới con lai được phối hợp từ hai lưới con rời rạc và liên tục với nhau.
Chức năng của lưới là rất phong phú và lưới được bắt đầu với việc làm dấu vị trí ngõ vào. Dấu hiệu được qui cho vị trí ngõ vào và nó có nhiệt độ khởi đầu là 400. Sự chuyển trạng thái T0 kích thích và vận chuyển dấu hiệu vào trong vị trí bộ đệm ngõ vào. Sự chuyển trạng thái T1 có thể chỉ kích thích nếu tại vị trí lò luyện xuất hiện tối thiểu 1 buồng trống, và ngược lại dấu hiệu vẫn duy trì tại vị trí bộ đệm ngõ vào. Nếu T1 kích thích dẫn đến tăng giá trị bộ đếm z và di chuyển dấu hiệu vào vị trí lò luyện. Ngoài ra nhiệt độ của lò luyện kim ho bị giảm bằng một giá trị rời rạc.
Luôn luôn sự chuyển trạng thái liên tục tích cực T0 và TT mô tả quá trình gia nhiệt của lò luyện kim và những khối thép theo hàm tốc độ kích thích của chúng. T0 tăng nhiệt độ của lò luyện kim. TT tăng nhiệt độ của từng khối thép riêng lẻ một cách tỉ lệ với sai lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ lò luyện kim hiện tại với khối thép hiện tại. Lưới con rời rạc kiểm tra xem một trong những khối thép đó có đạt được nhiệt độ h = 2200 hay không. Trong trường hợp nếu có thì dấu hiệu thích hợp được dịch chuyển và được điền vào trong P1. Nó được xác định bằng T4 xem những dấu hiệu nào nữa đạt đến nhiệt độ 2000 thì những dấu hiệu tương ứng đó được dịch chuyển. Chúng sẽ được chọn lựa trong vị trí P3, cho phép sự chuyển trạng thái rời rạc T và giảm giá trị bộ đếm z.