Anizochronní model metalurgického RH procesu

RH process is a metallurgical process, which serves for vacuum treatment of liquid steel by recirculation method, which enhances quality of steel that was made either in basic oxygen converter (BOF) or in electric arc furnace (EAF). The paper presents a project and verification of appropriate physically adequate cybernetic anisochronous model of this process. This model was obtained on the basis of measured and transformed data of dimensionless concentration of model liquid in the physical model of a pouring ladle with the RH chamber, constructed in the same length (geometric) scale 1:9 to the original objects. Mathematical model will be used for optimisation of RH process under operational conditions.RH proces je metalurgický pochod, který slouží k vakuování tekuté oceli recirkulačním způsobem za účelem zvyšování kvality oceli vyrobené v kyslíkovém konvertoru anebo v elektrické obloukové peci. V příspěvku je prezentován návrh a ověření vhodného fyzikálně adekvátního kybernetického anizochronního modelu tohoto procesu. Uvedený model byl získán na základě naměřených a transformovaných údajů bezrozměrové koncentrace modelové kapaliny ve fyzikálním modelu licí pánve s RH komorou, sestrojených ve stejném délkovém (geometrickém) měřítku 1:9 k dílu. Matematický model bude použit k optimalizaci RH procesu v provozních podmínkách

Fizikalno modeliranje skrućivanja taline u loncu s argonskim miješanjem

The paper presents results of bath behaviour in the ladle model investigation during its gas argon bubbling realised by one or two stir elements situated in the ladle bottom. The study was performed with use of physical modelling method on a scale model 1 to 10. Development of homogenisation processes after start of bubbling was evaluated on the basis of electrical conductivity and temperature change, which were measured at three points of the ladle volume by conductivity and temperature sensors. Executed works were realised for conditions of 180 tons steel ladles.Fizikalno modeliranje skrućivanja taline u loncu s argonskim miješanjem. Članak rad prikazuje rezultate eksperimentalnog istraživanja ponašanja taline u modelu lonca s miješanjem pomoću mjehurića argona dovedenog kroz jedan ili dva mješača na dnu lonca. Istraživanje je provedeno koristeći metodu fizikalnog modeliranja na modelu u mjerilu 1 : 10. Tijek skrućivanja (homogenizacije) nakon početka upuštanja mjehurića procjenjivan je temeljem promjena električne vodljivosti i temperature, mjerenjima pomoću senzora vodljivosti i temeprature na tri točke unutar volumena lonca. Eksperiment je proveden za uvjete lonca od 180 tona

Optimisation of the slag mode in the ladle during the steel processing of secondary metallurgy

Optimisation of the slag mode in the ladle with the help of briquetted fluxing agents, based on Al2O3 under various technological conditions is the object of this paper. The aim of the industrial experiments was to assess the possibility of achieving the optimum chemical composition of the slag that would improve the kinetic conditions of the refining ladle slag during the treatment in secondary metallurgy units. Industrial experiments were focused on comparing the influences of different slag-making agents such as lime (CaO), briquetted fluxing agents and deoxidation agents forming calcium carbide (CaC2) and granular aluminium (Algranul). During the evaluation of the slag mode in the ladle, samples of the steel from different technological places under operational conditions were taken to assess the desulphurization degree. The samples of the slag for evaluating the chosen parameters, such as basicity, the content of easily reducible oxides, the proportion of CaO/Al2O3 and the Mannesmann index, were taken too. Further, the temperature and the oxygen activity in the steel were continuously measured too. The results mentioned in this paper represent the basic information about the possibilities of the slag-mode optimisation in the ladle using different proportions of the slag-making additions, briquetted fluxing agents as well as the deoxidation agents within secondary metallurgy.Web of Science47567867

Evaluation of the slag regime and desulphurization of steel with synthetic slag containing Cr2O3

The paper focuses on an evaluation of the slag regime and steel desulphurisation in a ladle with the help of synthetic slags based on Al2O3 containing various mass amounts of Cr2O3 varying from 0.3 % to 3.0 %. The aim of the plant experiments was to assess the achieved results when using two types of synthetic slag focusing on the course of desulphurisation, an analysis of the achieved chemical composition of the slag and an evaluation of the influence of oxide Cr2O3 on the increase in the chromium amounts in steel during secondary metallurgy. During the evaluation of the slag regime in the ladle, samples of steel from various technological nodes for a determination of the desulphurisation degree and the achieved chromium amounts in steel were taken. Samples of slags for the evaluation of the achieved chemical composition and amounts of Cr2O3 in the slag were also taken. The results mentioned in this paper represent the basic information about the possibilities of applying synthetic slags with increased amounts of Cr2O3 within secondary metallurgy.Web of Science4896597

Influence of submerged entry nozzle on intermixed zone in round blooms with a diameter of 525 mm

This work compares the experimental results of nickel concentration measurements in the intermixed zone of the continuously cast round blooms with a diameter of 525 mm using two types of submerged entry nozzles (SEN) - a straight-through nozzle and one with 5-ports. Based on determination of the system and optical interface in the blooms a detailed study of concentration profiles on the bloom surface in a small radius area, on the right side and then also on a cross-section of the blooms, was carried out. The results were further analysed using approximation models, and were to be used to verify the proposed model for predicting intermixed zones for a continuous casting machine, developed based on the results of physical and numerical modelling.Web of Science58119118

The Smart Brassiere

Předložená práce je zaměřena na inteligentní textilie, nositelnou elektroniku a technologie s tím spojené. Ve stručnosti se také zabývá představením internetu věcí. Práce v úvodní části obsahuje rešerše stávajících technologií, bezdrátových komunikačních standardů a protokolů, a řeší, které z nich jsou pro danou aplikaci nejvhodnější z hlediska energetické náročnosti, kvality a rychlosti přenosu dat a z hlediska spolehlivosti. V druhé části se práce zabývá návrhem a realizací prototypu komunikačního systému včetně obslužného software zařízení, které spadá do kategorie nositelné elektroniky. Pro testování navrženého systému byla zvolena vývojová deska LoPy4 firmy Pycom společně se senzorovým modulem Pysense. Následné testování zahrnuje sběr dat ze senzorů (zrychlení, napětí baterie, EKG, srdeční frekvence, tělesná teplota), měření parametrů datového přenosu a měření energetické náročnosti zařízení s využitím různých podporovaných technologií (Wi-Fi, LoRa a Sigfox). Posledním bodem práce je zpracování a vizualizace dat v cloudovém uložišti a jeho službách. Navrhovaný systém může nalézt uplatnění v aplikacích jako je například nositelná elektronika, zdravotnictví nebo měření enviromentálních jevů.ObhájenoSubmitted thesis focuses on study in the field of smart textile, wearable electronics and affiliated technologies. It also introduces the Internet of Things briefly. At first, the thesis contains literature search of nowadays used technologies, wireless communication standards and protocols, and deals with which one of them is best suited for the presented application in terms of power consumption, quality and speed of data transmission and reliability. In the second section, the thesis deals with the design and construction of a prototype of communication system and its software for a device that falls into the area of wearable electronics. For the testing purposes of the proposed system, development board LoPy4 together with Pysense sensor module from Pycom company were chosen. Following testing includes collecting the data from the sensors (acceleration, battery voltage, EKG, heart beat rate, temperature), measuring parameters of data transmission and measuring of power consumption while using various supported transmission technologies (Wi-Fi, LoRa and Sigfox). Lastly, the thesis deals with the processing and visualization of the data in cloud services. The proposed system can find usage in applications such as wearable electronics, health care and also measurement of environmental phenomena

Design and realization of the semiautomatic etching station

Předložená bakalářská práce pojednává o různých metodách výroby desek plošných spojů a jejich výhodách či nevýhodách. Dále se práce zabývá návrhem a posléze zhotovením poloautomatické leptací stanice pro výrobu desek plošných spojů. Základem je tříkomorová kyveta, kde jedna z komor je vyhrazena pro leptání motivu desek plošných spojů, další pro vyvíjení fotorezistu, a třetí pro vodu pro opláchnutí desky od leptacího a vyvíjecího roztoku. Leptací komora je dále vybavena teplotním senzorem, cirkulačním čerpadlem a topným tělesem. O řízení těchto komponent se stará řídící systém založený na mikrokontrolérové vývojové desce Arduino Uno. Řídící systém umožňuje uživateli stanice si zvolit udržovanou teplotu v leptací komoře a také čas, po jehož uběhnutí stanice oznámí konec cyklu leptání.ObhájenoThe presented bachelor thesis deals with various methods of production of printed circuit boards and their advantages or disadvantages. Thesis also deals with the design and then with the production of a semiautomatic etching station for production of printed circuit boards. The base is a three chamber cell, where one of the chambers is designated for etching the printed circuit board motive, another for photoresist evocation, and the third one for water to rinse the board off from etching and evocation solution. The etching chamber is further equipped with a temperature sensor, a circulation pump and a heating element. The management of these components takes over the control system based on the Arduino Uno microcontroller development board. The control system allows user of the station to choose the temperature maintained in the etching chamber and also the time after which the station will announce the end of the etching cycle

Aplikace umělých neuronových sítí a regrese při analýze chemického příhřevu oceli

Metallurgical processes belong to complex physical-chemical processes theoretically described by means of multidimensional generally nonlinear dynamic systems with different transfer lags in their structure. Before realization of these systems control requested by practice it is necessary to execute their structural and parametric identification. As these processes are very complex, all exact relations for their mathematical description are not known so far. Some metallurgical systems are practically non-described so far (black box), further described only partially (grey box), while only a little of them are described almost fully (white box). Determination of internal structure of insufficiently described systems is done by means physical modelling, by measurement if important data and subsequently by means of regression analysis or artificial neural networks applied to measured data. There is certain chance to determine a proper system internal structure at system identification by means of statistical analysis (i.e. to come from black box to grey box or from grey box to white box), though this approach is knowledge and time-consuming. Identification by means of artificial neural networks enables rather external system description (i.e. black box models creation), when we get an acceptable accordance between real and modelled outputs, i.e. so called output estimation (prediction). This approach is thus more suitable for control than for identification itself. Contribution deals with a possibility of prediction of a temperature after a steel chemical heating on device of integrated system of secondary metallurgy by means of regression analysis and artificial neural networks and with a comparison of both of these approaches.Metalurgické procesy patří mezi složité fyzikálně-chemické procesy teoreticky popsatelné pomocí vícerozměrných obecně nelineárních dynamických systémů s různými dopravními zpožděními v jejich struktuře. Před realizací praxí požadované úlohy řízení těchto systémů je potřebné provést jejich strukturální a parametrickou identifikaci. Jelikož jde o procesy velmi složité a komplexní, nejsou doposud známé všechny exaktní vztahy pro jejich matematický popis. Některé metalurgické systémy jsou zatím prakticky nepopsané (tzv. černá skřínka), další popsané pouze částečně (tzv. šedá skřínka), zatímco jen velice málo z nich je popsaných téměř úplně (tzv. bílá skřínka). Zjišťování vnitřní struktury nedostatečně popsaných systémů se děje prostřednictvím fyzikálního modelování, prostřednictvím měření důležitých veličin a následně pomocí regresní analýzy či umělých neuronových sítí aplikovaných na měřená data. Při identifikaci systémů pomocí metod statistické analýzy je určitá šance dopátrat se jejich vhodné vnitřní struktury (tj. přejít od černé skřínky k šedé, či od šedé k bílé), i když tento přístup je velice náročný na znalosti a čas. Identifikace pomocí umělých neuronových sítí umožňuje spíše vnější popis systémů (tj. vytvoření modelů černých skřínek), kdy dostáváme přijatelnou shodu mezi skutečnými a modelovanými výstupy, čili tzv. estimaci (odhad, predikci) výstupu. Tento přístup je tedy vhodnější spíše k řízení než k samotné identifikaci. Příspěvek se zabývá možnostmi predikce teploty po chemickém příhřevu oceli na zařízení integrovaného systému sekundární metalurgie pomocí regresní analýzy i umělých neuronových sítí a porovnáním obou těchto přístupů

Hierarchický distribuovaný systém řízení aglomeračního procesu

Import 20/04/2006Prezenční výpůjčkaVŠB - Technická univerzita Ostrava. Fakulta strojn

Matematické modely přechodových dějů prodmýchávání oceli v licí pánvi

The paper describes the physical and cybernetic approach to the task of looking for an appropriate mathematical approximation-regression model of the measured standardised concentration of the tracer at a scale physical model of the casting ladle when blowing the steel by inert gas. The physical approach allows assembling an adequate mathematical model of the processes in the shape of a so-called white box, where the structure of the model are known. The cybernetic approach only draws on the measured inputs and outputs (so-called black box) as well as any additional conditions (so-called grey box) and the structure of the model is chosen according to them. These mathematical models are referred to as empirical models. The paper presents and compares four mathematical models – physically adequate one and three empirical ones.Příspěvek popisuje fyzikální a kybernetický přístup k hledání vhodného matematického aproximačně-regresního modelu normované naměřené koncentrace stopovací látky ve zmenšeném fyzikálním modelu licí pánve při prodmýchávání oceli inertním plynem. Fyzikální přístup umožňuje sestavit adekvátní matematický model děje ve tvaru tzv. bílé skřínky, kde je známá struktura modelu. Kybernetický přístup vychází pouze z naměřených vstupů a výstupů (tzv. černá skřínka), případně i z doplňkových podmínek (tzv. šedá skřínka) a strukturu modelu podle nich volí. Těmto matematickým modelům se říká empirické modely. V příspěvku jsou prezentovány a porovnány čtyři matematické modely – jeden fyzikálně adekvátní a tři empirické