Разработка новой комплексной металлургической технологии производства высококачественных стальных изделий массового назначения. Этап №5. Разработка принципов построения и реализация компьютерных систем поддержки принятия решений по проектированию и управлению технологическими процессами и металлургическими агрегатами, обеспечивающих получения высококачественных стальных изделий. Часть 1.

Abstract

С учетом требований инженерно-технологического персонала и использованием системного подхода разработана функциональная модель и произведена структурная декомпозиция автоматизированной информационной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха. Создано математическое, алгоритмическое и информационное обеспечение системы. Разработаны архитектура и структура программных модулей позволяющих формировать полный набор отчетных показателей работы доменных печей и цеха и решать комплекс технологических задачи по управлению тепловым, газодинамическим и шлаковым режимами доменной плавки. Сформулирована общая последовательность решения задач оптимального распределения инжектируемого топлива в группе доменных печей, с учетом индивидуальных особенностей теплового, газодинамического и шлакового режимов работы доменных печей, а также их конструктивных и режимных параметров, изменений конъюнктуры рынка. Разработаны соответствующее математическое, алгоритмическое и программное обеспечения. Создана математическая модель, программное обеспечение температурного режима совмещенного процесса прессования – прокатки – термической обработки труб, структура системы и алгоритм управления формоизменением сечения трубы и температурой трубы на входе в закалочное устройство. Предложена двухуровневая система автоматического управления температурно-скоростным режимом и натяжениями как на выходе из пресса, так и межклетевыми гарантирующая обеспечение на выходе из прокатного стана требуемой толщины стенки трубы. Установлено, что структура системы и алгоритм управления, быстро реализуемый традиционными программными средствами. Это позволяет до минимума сократить количество датчиков оперативной информации и повысить быстродействие и надежность системы управления. Проведено патентное исследование по исследованию металлических и оксидных расплавов, определения их физико-химических свойств, таких как вязкость, плотность, поверхностное натяжение. Новые разработки в области исследования структуры и свойств металлических и шлаковых расплавов, инженерных расчетов температурных полей в доменной печи, 9 использования информационно-моделирующих систем для управления доменным процессом, извлечения ценных компонентов ванадия и титана при переработке титано- магнетитового сырья использованы для совершенствования образовательного процесса. Работа выполнена по государственному контракту от 15.06.2009 г. № 02.740.11.0152 «Разработка новой комплексной металлургической технологии производства высококачественных стальных изделий массового назначения» в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры России» на 2009 – 2013 годы.