Upload
ural-federal-university-named-after-first-president-of-russia-bn-yeltsin
View
612
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Презентация доклада Лаврова В.В. на Международной научно-практической конференции «Теория и практика тепловых процессов в металлургии» (г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.) (c) Лавров Владислав, http://vlavrov.professorjournal.ru/
Citation preview
ИНФОРМАЦИОННО-МОДЕЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА
ДОМЕННОЙ ШИХТЫ
Лавров Владислав Васильевичкандидат технических наук,
доцент кафедры «Теплофизика и информатика в металлургии»
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (г.Екатеринбург)
E-mail: [email protected]. Web: http://vlavrov.professorjournal.ru
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Цель работы
Снижение трудозатрат инженерно-
технологического персонала доменного цеха
при решении технологических задач
на основе создания информационно-
моделирующей системы расчёта оптимального
состава доменной шихты
2
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Задачи работы
1. Разработка математического, алгоритмического и
информационного обеспечения подсистемы.
2. Инфологическое моделирование базы данных.
3. Реализация, тестирование и отладка программного
обеспечения подсистемы.
3
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Постановка задачи
4
Описание подсистемы
Информационно-моделирующая система расчёта оптимального состава доменной шихты
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
5
Варианты целевых функций
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
6
Технологические ограничения
• Реализация рационального газодинамического режима.
• Обеспечение нормального шлакового режима.
• Получение чугуна требуемого качества.
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
7
Технологические ограниченияна газодинамический режим доменной плавки
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
8
Технологические ограниченияна шлаковый режим доменной плавки
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
9
Технологические ограниченияна шлаковый режим доменной плавки
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
10
Технологические ограниченияна шлаковый режим доменной плавки
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
11
Технологические ограниченияна качество выплавляемого чугуна
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Структура подсистемы сбора данных
12
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Обобщенная структура базы данных системы
13
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Последовательность решения задачи выбора оптимального состава доменной шихты
14
Определение видов загружаемых материалов и выбор цели оптимизации
Информационное обеспечение задачи. Режимные и конструктивные параметры и фактические показатели работы печи
Построение и адаптация модели. Определение параметров оптимизационной модели
(коэффициентов целевой функции и уравнений ограничений)
Решение задачи оптимизации
Рекомендации по оптимальным значениям параметров
доменной шихты и состава агломерата
Кор
рекц
ия
основные показатели работы печи;химический, гранулометрический состав и расходы компонентов доменной шихты;параметры комбинированного дутья;состав и давление колошникового газа;составы чугуна и шлака;свойства кокса;нормативно-справочная информация (НСИ)
Ввод параметров и блока НСИ
Начало
расчёт соотношения шихтовых материалов; расчёт расхода флюсов; расчёт состава агломерата
Формирование технологическихограничений на работу доменной печи
температура горения на фурмах;степень уравновешивания шихты газовым потоком;вязкость конечного шлака при 1400 °С;вязкость конечного шлака при 1500 °С;градиент вязкости конечного шлака;содержание серы в чугуне, %;сумма долей всех железорудных материалов
Конец
Решение получено ?
Да
Нет
оптимальные доли шихтовых материалов; расход флюсующего материала; расчётный состав агломерата
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Постановка задачи
15
Описание подсистемы
Информационно-моделирующая система расчёта оптимального состава доменной шихты
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические задачи
16
1. Подбор оптимального соотношения долей агломерата ОАО
«ММК» и одного из видов привозных окатышей (из
выпадающего списка выбирается материал, с помощью
которого должна производиться корректировка шихты для
получения заданной основности шлака);
2. Подбор расхода одного из видов флюсующих материалов (из
выпадающего списка выбирается вид флюса, с помощью
которого должна производиться корректировка шихты для
получения заданной основности шлака);
3. Подбор химии (основности) агломерата в проектном периоде
при заданных расходах или долях железорудных материалов и
флюсах.
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Главное окно программы выбора оптимального состава доменной шихты
17
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Исходные данные и результаты»
18
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Соотношение расходов ЖРМ»
19
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Соотношение расходов ЖРМ»
20
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Расход флюсов»
21
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Расход флюсов»
22
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Основность агломерата»
23
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Основность агломерата»
24
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Окно программы Microsoft Office Excel.Лист «Ввод составов загружаемых ЖРМ (проект)»
25
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Общая последовательность решения задачи выбора оптимального состава доменной шихты
26
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Спасибо за внимание!
27
Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)