Алгоритми автоматизованого розрахунку шихти при плавленні і доведенні металу

Oлексій Борисович Кунгурцев; Юрій Іванович Сенкевич; Ганна Олександрівна Зіноватна; Наталія Олексіївна Новікова

doi:10.15276/opu.1.51.2017.11

Автор(и)

Oлексій Борисович Кунгурцев Національний університет "Одеська політехніка" http://orcid.org/0000-0002-3207-7315
Юрій Іванович Сенкевич Scientific Research Institute of Special Casting Methods
Ганна Олександрівна Зіноватна Національний університет "Одеська політехніка"
Наталія Олексіївна Новікова Odessa National Maritime University http://orcid.org/0000-0002-6257-9703

DOI:

https://doi.org/10.15276/opu.1.51.2017.11

Ключові слова:

шихта, розплав, автоматизований розрахунок

Анотація

Отримання вихідного рідкого металу з мінімальними відхиленнями від регламентованого хімічного складу є однією з головних умов виготовлення високоякісних виливків з заданим комплексом фізико-механічних і експлуатаційних властивостей. Важливим фактором є також оптимізація складу шихти з метою зниження витрат виробництва. Комплексні програмні рішення для автоматизації управління процесом плавки, в тому числі розрахунком шихти і доведенням рідкого металу до необхідного хімічного складу в процесі плавлення, не користуються попитом малих і середніх підприємств через високу вартість і складність. Мета: Метою роботи є автоматизація розрахунків шихти з метою отримання розплаву із заданим комплексом фізико-механічних і експлуатаційних властивостей шляхом розробки і реалізації відповідних алгоритмів, що дозволяють отримувати мінімальний за вартістю склад шихти з урахуванням обмежень за компонентами. Матеріали і методи: Запропоновано методику розрахунку маси компонентів для отримання розплаву заданого хімічного складу з використанням моделі вхідних і вихідних даних. Модель враховує взаємозв’язки між необхідним складом розплаву у вигляді множини хімічних елементів і множини компонентів; в свою чергу, кожний компонент описується як множина хімічних елементів. Описано алгоритми перевірки коректності вихідних даних за діапазоном кількості компонентів і за хімічним складом, визначення вихідної множини компонентів з подальшим коригуванням для визначення мінімальної сумарної вартості, алгоритм усунення надлишку хімічного елементу в розплаві. Результати: Запропонована методика дозволяє на початковому етапі розрахунку виявити недопустимі значення у вихідних даних. Алгоритми реалізовані у вигляді програмного продукту, який може бути використаний на малих і середніх підприємствах.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографія автора

Oлексій Борисович Кунгурцев, Національний університет "Одеська політехніка"

PhD, Prof.

Посилання

Trauzeddel, D. Prozessorientierte Mittelfrequenzofentechnik / D. Trauzeddel // Giesserei Rundschau. – 2014. – Jhg. 61, Heft 1/2. – S. 16-21.

Марукович, Е.И. Литейные сплавы и технологии / Е.И. Марукович, М.И. Карпенко. – Минск: Беларус. навука, 2012. – 442 с.

Ertl, W. Melting of large steel casting parts in the induction furnace / W. Ertl, E. Dötsch // Heat Processing. – 2015. – Issue 2. – PP. 103-107.

Сезгин, Э. Эффективность технологий плавки в печах производства фирмы EGES / Э. Сезгин // Литье и металлургия. – 2010. – № 3. – С. 147-148.

Мизгир, А.Г. Современные системы автоматизации процессов плавки стали в индукционных и электродуговых печах / А.Г. Мизгир, Р.Е. Аладьев // Литье и металлургия. – 2012. – № 3(67). – С. 258-259.

Saramak, D. Optimal production of electrolytic copper determined by the concentration and distribution of copper concentrates to smelters on the example of KGHM / D. Saramak // Archives of Metallurgy and Materials. – 2011. – Vol. 56, Issue 3. – PP. 619-626.

Программный комплекс для моделирования процесса выплавки коррозионностойких марок стали / Б.И. Леонович, В.В. Натальченко, Б.В. Ощепков, Е.А. Трофимов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. – 2010. – № 13(189). – С. 19-23.

Применение электронных таблиц для расчета шихты при выплавке стали в ДСП фасонно-литейного цеха ОАО «Северсталь» / В.Л. Крохотин, Д.П. Михайлов, Л.М. Романов, А.Н. Болдин // Электрометаллургия. – 2003. – № 1. – С. 24-26.

Khaimovich, M.M. Automation of batch formula calculation / M.M. Khaimovich, K.Yu. Subbotin // Glass and Ceramics. – 2005. – Vol. 62, Issue 3. – PP. 109–112.

Михайлов, Д.П. Расчет шихты на единицу массы расплава заданного состава / Д.П. Михайлов, Л.М. Романов // Заготовительные производства в машиностроении. – 2007. – № 3. – С. 3-5.

A novel algorithm to scheduling optimization of melting-casting process in copper alloy strip production / X. Yan, Z. Zhang, J. Guo, etc. // Discrete Dynamics in Nature and Society. – 2015. – Vol. 2015. – 13 p.

Gill, P.E. Practical optimization / P.E. Gill, W. Murray, M.H. Wright. – Bingley: Emerald, 2008. – 401 p.

Sinha, S.M. Mathematical programming: Theory and methods / S.M. Sinha. – Delhi: Elsevier, 2006. – 572 p.

Petrova, S.S. The origin of the method of steepest descent / S.S. Petrova, A.D. Solov’ev // Historia Mathematica. – 1997. – Vol. 24, Issue 4. – PP. 361-375.