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/

1. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
ИНФОРМАЦИОННО-МОДЕЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА
ДОМЕННОЙ ШИХТЫ
Лавров Владислав Васильевич
кандидат 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: lavrov@k66.ru. Web: http://vlavrov.professorjournal.ru

2. 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 расчѐта оптимального
состава доменной шихты
2

3. 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

4. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Информационно-моделирующая система
расчёта оптимального состава
доменной шихты
Постановка задачи
Описание подсистемы
4

5. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Варианты целевых функций
5

6. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
• Реализация рационального газодинамического режима.
• Обеспечение нормального шлакового режима.
• Получение чугуна требуемого качества.
6

7. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
на газодинамический режим доменной плавки
7

8. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
на шлаковый режим доменной плавки
8

9. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
на шлаковый режим доменной плавки
9

10. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
на шлаковый режим доменной плавки
10

11. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические ограничения
на качество выплавляемого чугуна
11

12. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Структура подсистемы сбора данных
12

13. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Обобщенная структура базы данных системы
13

14. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Последовательность Начало основные показатели работы печи;
химический, гранулометрический состав и
расходы компонентов доменной шихты;
параметры комбинированного дутья;
решения задачи выбора Ввод параметров
и блока НСИ
состав и давление колошникового газа;
составы чугуна и шлака;
свойства кокса;
оптимального состава Определение видов загружаемых
нормативно-справочная информация (НСИ)
расчѐт соотношения шихтовых материалов;
материалов и выбор цели оптимизации расчѐт расхода флюсов;
доменной шихты расчѐт состава агломерата
Информационное обеспечение задачи.
Режимные и конструктивные параметры
и фактические показатели работы печи
температура горения на фурмах;
степень уравновешивания шихты газовым
потоком;
Формирование технологических
ограничений на работу доменной печи
вязкость конечного шлака при 1400 °С;
вязкость конечного шлака при 1500 °С;
градиент вязкости конечного шлака;
Коррекция
содержание серы в чугуне, %;
сумма долей всех железорудных материалов
Построение и адаптация модели.
Определение параметров
оптимизационной модели
(коэффициентов целевой функции и
уравнений ограничений)
Решение задачи оптимизации
Нет
Решение получено ?
Да
Рекомендации по оптимальным
значениям параметров оптимальные доли шихтовых материалов;
доменной шихты расход флюсующего материала;
и состава агломерата расчѐтный состав агломерата
Конец 14

15. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Информационно-моделирующая система
расчёта оптимального состава
доменной шихты
Постановка задачи
Описание подсистемы
15

16. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Технологические задачи
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.
16

17. 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

18. 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

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»
19

20. 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

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»
21

22. 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

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»
23

24. 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

25. 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

26. 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

27. Международная конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии»
(г. Екатеринбург, УрФУ, 19-21 сентября 2012 г.)
Спасибо за внимание!
27