Моделирование и анализ уровня качества металлопродукции конвертерного производства

• Автор: Иванченко, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 1 ПРОЦЕССОВ КОНВЕРТЕРНОГО

ПРОИЗВОДСТВА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Характеристика технологических процессов конвертерной плавки.

1.2. Особенности технологических процессов в установке непрерывной разливки стали.

1.3. Анализ методов моделирования.

1.4. Цель работы и постановка задачи исследования.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ АППАРАТА НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ

2.1. Анализ моделей прогнозирования дефектов

2.2. Построение нечетких моделей прогнозирования дефектов.

2.3. Задание исходной структуры нечеткой модели.
2.4. Выводы по второй главе.
3. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРО ЕДУР ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ.
3.1. Алгоритмы параметрической и структурной идентификации.
3.2. Организующий алгоритм
3.3. Программная реализация алгоритмов идентификации нечетких моделей .
3.4. Выбор нечеткой модели прогнозирования
3.5. Выводы по третьей главе
4. ОБУЧЕНИЕ НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ.
4.1. Предпосылки необходимости обучениянечетких моделей.
4.2. Совершенствование алгоритмов обучения
4.3. Формирование и обновление массива данных для обучения нечтких моделей.
4.4. Выводы по четвертой главе.
5. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ
МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ
5Л. Структура программного комплекса для прогнозирования дефектов.
5.2. Описание программного обеспечения
5.3. Опытная проверка программного комплекса
5.4. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Во время продувки содержимое ванны неоднородно по составу из-за перемешивающего действия струи кислорода и выделяющихся оксидов углерода. Концентрационные и температурные поля зависят от расхода кислорода, уровня шлака, положения фурмы и не поддаются описанию традиционными детерминированными (аналитическими) и статистическими зависимостями. Отметим еще ряд особенностей конвертерного процесса, существенно усложняющих получение стали с заданными свойствами. Загрузка рассчитанных масс исходных материалов и количества кислорода не гарантирует выплавку стали с заданными температурой и составом в виду того, что известные расчетные соотношения не могут обеспечить требуемую точность, а также из-за влияния на процесс неконтролируемых возмущений (колебания давления кислорода, разрушение футеровки) и пофешностей определения состава, количества исходных материалов и температуры чугуна. Наряду с интенсивностью продувки кислородом, скорость обезуглероживания зависит также от температуры и состава металла. При изменении положения фурмы, меняются скорость обезуглероживания и содержание окислов железа в шлаке при высокой концентрации углерода в металле, что обеспечивает быстрое растворение извести в шлаке и раннюю де-фосфоризацию. После завершения плавки металл из конвертера выливается в сталеразливочный ковш (стальковш), а шлак - в соответствующий ковш для шлака. Стальковш с жидкой сталью направляется к установке доводки металла (УДМ). В стальковше с помощью УДМ сталь продувается аргоном с целью усреднения химического состава и температуры металла и при необходимости кислородом для снижения содержания углерода по всем плавкам и для всех марок стали. После продувки измеряется температура и отбирается проба металла на химический анализ. В зависимости от химического состава металл подвергается десульфурации, удаляющей избыточную серу, или/и поступает в вакуумный дегазатор для удаления газовых пузырьков. Жесткие требования к качеству металла накладывают ограничения на содержание в нем различных примесей. Высокая газонасыщенность металла снижает пластические свойства стали, способствует образованию горячих трещин подкорковых пузырей в слитке. Повышенное содержание в стали таких элементов, как сера и фосфор также уменьшает пластичность металла, что приводит к образованию трещин различного вида на поверхности слитка и внутри, и, кроме того, к ухудшению механических свойств готовой металлопродукции по ударной вязкости. В табл. Следует отметить, все параметры вектора г считаются неизменными для одной плавки и составляют векторы параметров конвертерной плавки гк", доводки металла г и шлакообразующей смеси гш. Установки непрерывной разливки стали (УНРС) - ото многомашинные агрегаты с большим числом автоматизированных электроприводов. Схема двухручьевого УНРС радиального типа показана на рис. В скобках приводятся обозначения измеряемых параметров изтабл. ГП, помещенной в приложении. Сталь с температурой порядка - °С подается из сталеплавильного отделения в сталеразливном ковше, из которого выливается в промежуточный ковш (промковш) до определенного уровня и далее в кристаллизаторы. В кристаллизаторе начинается затвердение слитка за счет водяного охлаждения. Перед началом разлива низ кристаллизатора закрыт двумя затравками, (брусы, входящие снизу в полость кристаллизатора). Кристаллизатор заполняется до требуемого уровня, который в последствии автоматически поддерживается. Стабилизация уровня металла в кристаллизаторе обеспечивает стационарные условия затвердевания слитка и его требуемое качество, а также безопасную работу установки. Наряду с уровнем металла, в кристаллизаторе измеряется и стабилизируется перепад температур и расход охлаждающей воды. После наполнения кристаллизатора до заданного уровня включаются тянущие клети и затравки начинают вытягивать два слитка, поступающие затем в зоны вторичного охлаждения. Конструкция кристаллизатора обеспечивает возможность его перестройки по ширине и конусности непосредственно в машине. Кристаллизатор оснащен механизмом качания рычажного типа, который укреплен на опорной стенке вместе с двумя роликовыми секущими зоны вторичного- охлаждения.