Регулирование процесса удаления неметаллических включений во время внепечной обработки расплава

Проблематика. При позапічній обробці інертними газами інтенсивність продування металу зазвичай підтримується постійною й обмежується рівнем металу в ковші. Сучасні дослідження показують, що інтенсивність продування впливає на видалення домішок різного розміру, тому постає задача регулювання цього процесу. Мета дослідження. Робота спрямована на вивчення процесу видалення неметалевих включень із металу продуванням у ковші інертним газом з метою підвищення ефективності видалення включень та запобігання викидів металу з ковша при продуванні. Методика реалізації. Розглянуто регулювання процесу видалення неметалевих включень зі сталі завдяки зміні інтенсивності продувки в ковші. Розроблено структурну схему контуру регулювання для керування процесом продувки металу в ковші. Наведено приклад регулювання процесу видалення неметалевих включень зі сталі в 160-тонному ковші. Результати дослідження. Встановлено, що змінюючи інтенсивність продувки, надаючи їй пульсаційного характеру, при якому максимальна інтенсивність визначається мінімальним розміром неметалевих включень, що підлягають видаленню, мінімальна – максимально можливим розміром включень, а частота – вільним об’ємом ковша, можна підвищити ефективність видалення включень. Висновки. Показано, що визначення ймовірнісних розмірів включень і вільного об’єму ковша дає змогу регулювати інтенсивність продування металу, покращити перемішування металу в ковші з попередженням викидів металу та забезпечити повне видалення неметалевих включень різного розміру.Background. When secondary refining with inert gases, blowing intensity of metal is generally maintained at a constant level and limited by the level of metal in the ladle. Recent studies show that the blowing intensity effect to remove impurities of different size, so there is the problem of regulating this process. Objective. The aim of the investigation is to research the process of removing non-metallic inclusions from the metal in the ladle by blowing an inert gas in order to increase the efficiency of removing impurities and preventing the emission of metal from the ladle when blowing. Methods. The regulation of removing non-metallic inclusions from steel by changing the blowing intensity in ladle is described. The structural scheme of regulation circuit to control the process of purging the metal in the ladle is created. An example of regulation of removing non-metallic inclusions from steel in the 160-ton ladle has been given. Results. Changing the blowing intensity, giving it a fluctuating nature, in which the maximum intensity is the minimum size of nonmetallic inclusions to be removed and the minimum − maximum possible size of inclusions and frequency − a free ladle capacity, increased efficiency removal of inclusions has been established. Conclusions. It is shown that the determination of probability size of inclusions and free volume of the ladle to regulate the blowing intensity of metal, improve mixing of metal in the ladle warning metal emissions and ensure complete removal of non-metallic inclusions of various sizes.Проблематика. При внепечной обработке инертными газами интенсивность продувки металла, как правило, поддерживается постоянной и ограничивается уровнем металла в ковше. Современные исследования показывают, что интенсивность продувки влияет на удаление примесей различного размера, поэтому возникает задача регулирования этого процесса. Цель исследования. Работа посвящена изучению процесса удаления неметаллических включений из металла путем продувки в ковше инертным газом с целью повышения эффективности удаления включений и предотвращения выбросов металла из ковша при продувке. Методика реализации. Рассмотрено регулирование процесса удаления неметаллических включений из стали путем изменения интенсивности продувки в ковше. Разработана структурная схема контура регулирования для управления процессом продувки металла в ковше. Приведен пример регулирования процесса удаления неметаллических включений из стали в 160-тонном ковше. Результаты исследования. Установлено, что изменяя интенсивность продувки, придавая ей пульсационный характер, при котором максимальная интенсивность определяется минимальным размером неметаллических включений, подлежащих удалению, минимальная – максимально возможным размером включений, а частота – свободным объемом ковша, можно повысить эффективность удаления включений. Выводы. Показано, что определение вероятностных размеров включений и свободного объема ковша позволяет регулировать интенсивность продувки металла, улучшить перемешивание металла в ковше с предупреждением выбросов металла и обеспечить полное удаление неметаллических включений разного размера

Разработка гибкого автоматизированного участка литья под давлением

Вступ. Основний напрям розвитку ливарного виробництва на сучасному етапі – інтенсивне його переозброєння на основі гнучкого автоматизованого виробництва, що включає гнучкі автоматизовані лінії і гнучкі автоматизовані ділянки (ГАД). Створення ГАД стало можливим завдяки появі роботів і технологічних комплексів, впровадженню мікроелектроніки та обчислювальної техніки в пристрої контролю та керування. Мета дослідження. Проаналізувати відомі автоматизовані системи керування технологічним процесом (АСКТП) та розробити ГАД лиття під тиском. Методика реалізації. Застосовано методи комп’ютерного моделювання, розрахунків параметрів та проектування гнучких автоматичних модулів. Результати досліджень. На базі розроблених інформаційних АСКТП комплексу ЛПТ спроектована АСК гнучкою ділянкою ЛПТ з метою координації в реальному масштабі часу на гнучкій ділянці технологічного і виробничого процесів з безперервно-дискретним характером проходження. Описано основні характеристики, наведені інформаційні та керуючі функції системи, алгоритми роботи, розглянуто й описано схеми ділянки та її частин. Висновки. Впровадження ГАД показує їх високу ефективність: трудозатрати на виготовлення виливків знижуються в 1,5–1,8 разу, скорочується виробничий цикл і зменшується кількість працівників.Background. The main development direction of the foundry at the present stage is its intensive upgrade based on flexible automatized manufacture, including flexible automated lines and flexible automated shops (FAS). Creating of FAS became possible thanks to the emergence of robots and technological systems, the introduction of microelectronics and computer technology in control and management device. Objective. Analyze the known process control systems, and to develop flexible automated die-casting station. Methods. The PC simulation method, parameters calculation and design of flexible automated modules were used. Results. On the basis of information ACSTP of die-casting complex designed ACS of flexible die-casting line to coordinate in real time technological and production processes with continuous-discrete character of the passage. The basic characteristics are given, information and control system functions are provided, algorithms, and the scheme of the site and its parts are described. Conclusions. FAS implementation shows their high efficiency: labor costs for making castings are reduced by 1.5—1.8 times, cycle times and the number of employees are reduced.Вступ. Основное направление развития литейного производства на современном этапе – интенсивное его перевооружение на основе гибкого автоматизируемого производства, включающего гибкие автоматизируемые линии и гибкие автоматизируемые участки (ГАУ). Создание ГАУ стало возможным благодаря появлению роботов и технологических комплексов, внедрению микроэлектроники и вычислительной техники в устройства контроля и управления. Цель исследования. Проанализировать известные системы автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) и разработать ГАУ литья под давлением. Методика реализации. Применены методы компьютерного моделирования, расчетов параметров и проектирования гибких автоматизированных модулей. Результати исследований. На базе разработанных информационной АСУТП комплекса ЛПД спроектирована АСУ гибким участком ЛПД с целью координации в реальном масштабе времени на гибком участке технологического и производственного процессов с непрерывно-дискретным характером прохождения. Описаны основные характеристики, приведены информационные и управляющие функции системы, алгоритмы работы, рассмотрены и описаны схемы участка и его частей. Выводы. Внедрение ГАУ показывает их высокую эффективность: трудозатраты на изготовление отливок снижаются в 1,5–1,8 раза, сокращается производственный цикл и уменьшается количество работников

OPTIMIZATION OF DESULFURIZATION OF METALL IN CONVERTER SHOP USING DIFFERENT REAGENTS

The mathematical models for dependency of consumption various materials for the removal of sulfur from the metal in the converter shop are developed. The restrictions and disturbances that affect the cost of the desulfurization process were found

CONTROL ALGORITMS OF BOF MELTING WITH CONSIDERING THE INFLUENCE OF UNCONTROLLED DISTURBANCE

The article describes influence of uncontrollable disturbances for output parameters of converting smelting. You also find numerical values of impact impurity of scrap, falling mixer slag with cast iron, limestone instead of lime and water from cooled elements on decarbonization, bathtub temperature and slag basicity. Created a control algorithm with the influence of uncontrolled disturbance

CLOSED-LOOP CONTROL OF OXYGEN-CONVERTER MELTING

The mathematical model of Fe – C-melt decarbonization, with the assistance of the theory of critical concentrations was developed in this work. The model takes into account the kinetics of the process of removing carbon from the melt in the foreign – and intradiffusion limiting process of decarburization. The algorithm of the model is implemented in an automated process control system of converter smelting. Pilot plant testing of a mathematical model of decarburization process control BOF melt showed a significant improvement of technical and economic parameters of steelmaking

Investigation of control system BOF on energy saving technologies

В роботі було складено дві системи управління з ПІД та регулятором нечіткої логіки. Синтез систем управління і оптимізацію параметрів регуляторів проводили в системі Matlab, Simulink. Встановлено, що для економії енергоресурсів при застосуванні киснево-конвертерного процесу, можна використати внутрішні джерела тепла, а саме тепло, яке виникає при допалюванні до . Підвищення останнього можна досягти шляхом регулювання відстані фурми над рівнем розплаву. Об’єкт управління описали класичною передаточною функцією коливальної ланки другого порядку, коефіцієнти якої залежать від часу і змінюються в залежності від періоду продувки. Для зменшення похибки при використанні ПІД-регулятора було введено в систему блок адаптації. Оптимізацію нечіткого регулятора виконували шляхом зміни виду функцій приналежності й кількості термів по кожному з параметрів. Результати моделювання показали, що середньоквадратичне значення похибки при використанні НР склало 0,5, що значно менше ніж у ПІД-регулятора з адаптацією.Two control systems with PID control and fuzzy logic were composed in the paper. Synthesis of control systems and optimization of the parameters regulators was carried out in the system Matlab, Simulink. It is found that for energy resources saving when the BOF process is used you can use the internal heat sources, namely heat occurs when afterburning of to . Increasing the latter can be achieved by adjusting the distance the lance above the level of the alloy. The object controls described by the classical transfer function oscillatory level of the second order whose coefficients are time-dependent and change depending on purge period. A block adaptation was introduced into the system to reduce the error using the PID. Optimization of fuzzy controller was performed by changing the type of membership functions and the number of terms for each of the parameters. The simulation results showed that the mean square value error using fuzzy controller was 0.5, which is significantly less than that of the PID controller with adaptation

Fuzzy control model mold temperature

Об’єкт дослідження – система управління машинами лиття під тиском (ЛПТ). Мета роботи – підвищення ефективності керування процесом ЛПТ шляхом удосконалення й впровадження системи управління, в основі якої лежать моделі нечіткої логіки, з автоматичним вибором структури математичної моделі й самонастроювання її параметрів для безперервного функціонування в режимі керування. Методи досліджень – математичні методи побудови моделей (детерміновані, імовірнісні і евристичні), методи нечіткої логіки, вибору структури математичної моделі й настройки її параметрів для безперервного функціонування в технологічному процесі, імітаційного моделювання, методи синтезу систем управління. Отримані результати – розроблені моделі й алгоритми керування процесом ЛПТ, проведено вибір алгоритму нечіткої логіки, для контуру термостатування температури охолоджуючої рідини прес-форми синтезовано нечіткий регулятор.Research object - the control system of injection molding machines (IMM). Purpose - to improve management of the injection molding process by improving the implementation and management system, which is based on fuzzy logic model, with automatic selection of the structure of the mathematical model and its self-tuning parameters for continuous operation mode. Research methods - methods of constructing mathematical models (determinacy, probabilistic and heuristic), methods of fuzzy logic, a mathematical model structure selection and parameter settings for continuous operation in the process, simulation methods for the synthesis of control systems. The results - developed models and control algorithms injection molding process, the election of fuzzy logic algorithm for temperature control circuit of the coolant temperature of the mold, synthesized by a fuzzy controller