Оптимізація роботи роздаточних печей в цехах спеціальних видів лиття

Автор(и)

  • Yuri Dotsenko Національна металургійна академія України, пр. Гагаріна, 4, м. Дніпро, Україна, 49600, Україна https://orcid.org/0000-0002-7734-7884
  • Nataliia Dotsenko Національна металургійна академія України, пр. Гагаріна, 4, м. Дніпро, Україна, 49600, Україна https://orcid.org/0000-0003-3570-5900
  • Yevhenii Tkachyna Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна
  • Vadym Fedorenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-7527-2113
  • Yevhenii Tsybulskyi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-0526-991X

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.150585

Ключові слова:

спеціальні види лиття, лиття під тиском, роздаткові печі, плавильно-заливальна система, система масового обслуговування

Анотація

Об'єктом дослідження є плавильно-заливальна система цехів спеціальних видів лиття. Процес розглядався на основі імітаційного моделювання потреби кокільних машин або машин лиття під тиском в розплаві і можливостей плавильних і роздавальних печей забезпечити цю потребу. Моделювання здійснювалося на основі типових рішень по застосовуваних марках печей для виготовлення алюмінієвих сплавів в кольороволиварних цехах машинобудівного підприємства, що спеціалізується на виготовленні лиття в металеві форми для виробів машинобудування.

В результаті імітаційного моделювання отримано опис впливу інтенсивності заявок на розплав з боку кокільних машин або машин лиття під тиском, і часу виконання цих заявок на сумарні витрати по реалізації технологічного процесу. Запропоновано сумарні витрати визначати як суму витрат, пов'язаних з витратою технологічної електроенергії, і витрат, пов'язаних з імовірним простоєм машин через брак металу. Причому друга складова відображає вимоги до продуктивності машин в умовах реальної їх експлуатації. Тому сумарні витрати на реалізацію процесу кокільного лиття або лиття під тиском в частині, що стосується узгодженості роботи елементів плавильно-заливальної системи, обрані в якості критерію оптимізації її функціонування.

Запропоновано плавильно-заливальну систему розглядати як систему масового обслуговування (СМО) з відмовами. Таке уявлення є найбільш жорстким з точки зору вимог до забезпечення заданої продуктивності. За допомогою дослідження поверхні відгуку вирішена оптимізаційна задача по узгодженості інтенсивності заявок на розплав і часу їх виконання, що мінімізує сумарні витрати на реалізацію технологічного процесу. Отримано локально-оптимальні технологічні рішення, що дозволяють технологам обирати найбільш раціональні рішення по веденню кампанії плавки з використанням роздавальних печей ємністю 0,16–0,25 т. Такі рішення забезпечать можливість зниження витрат на виготовлення алюмінієвого лиття.

Біографії авторів

Yuri Dotsenko, Національна металургійна академія України, пр. Гагаріна, 4, м. Дніпро, Україна, 49600

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра ливарного виробництва

Nataliia Dotsenko, Національна металургійна академія України, пр. Гагаріна, 4, м. Дніпро, Україна, 49600

Аспірант

Кафедра ливарного виробництва

Yevhenii Tkachyna, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кафедра ливарного виробництва

Vadym Fedorenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кафедра ливарного виробництва

Yevhenii Tsybulskyi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кафедра ливарного виробництва

Посилання

  1. Dotsenko, Yu., Selivorstov, V., Selivorstova, T., Dotsenko, N. (2015). Influence of heterogtneous crystallization conditions of aluminum alloy on its plastic properties. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 3 (147), 46–50.
  2. Dotsenko, Yu. V., Selivorstov, V. Yu. (2012). Features of solidification casting of aluminum alloys with increasing pressure and modification. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (55)), 18–22. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/3378
  3. Dotsenko, Yu. V., Selivorstov, V. Yu. (2011). The effects of aggregate technology to the properties of alloy castings АК7ч with high iron content. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (5 (54)), 45–48. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/2282
  4. Borodianskiy, K., Selivorstov, V., Dotsenko, Y., Zinigrad, M. (2015). Effect of Additions of Ceramic Nanoparticles and Gas-Dynamic Treatment on Al Casting Alloys. Metals, 5 (4), 2277–2288. doi: http://doi.org/10.3390/met5042277
  5. Botta Management Group. Available at: http://www.bottagroup.it/
  6. FOMET. Available at: http://www.fomet.com
  7. HTE Novac. Available at: http://www.novac.it
  8. Cime Srl. Available at: http://www.cime-srl.com
  9. OTTOJUNKER. Available at: http://www.otto-junker.de
  10. Trufanov, I. D., Chumakov, K. I., Bondarenko, A. A. (2005). Obshheteoreticheskie aspekty razrabotki stokhasticheskoy sistemy avtomatizirovannoy ekspertnoy otsenki dinamicheskogo kachestva proizvodstvennykh situatsiy elektrostaleplavleniya. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (18)),52–58.
  11. Khodabandeh, E., Ghaderi, M., Afzalabadi, A., Rouboa, A., Salarifard, A. (2017). Parametric study of heat transfer in an electric arc furnace and cooling system. Applied Thermal Engineering, 123, 1190–1200. doi: http://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.05.193
  12. Demin, D. A. (2011). Methodology of forming functional in the optimal control electric smelting. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (1)), 15–24. doi: http://doi.org/10.15587/2312-8372.2011.4082
  13. Demin, D. A., Demina, E. B., Akimov, O.V. et. al.; Demin, D. A. (Ed.) (2012). Proizvodstvenno-tekhnologicheskaya komplektatsiya liteynykh tsekhov. Kharkiv: Technology Center, 320.
  14. Demin, D. (2017). Synthesis of optimal control of technological processes based on a multialternative parametric description of the final state. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (4 (87)), 51–63. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.105294

Опубліковано

2018-05-31

Як цитувати

Dotsenko, Y., Dotsenko, N., Tkachyna, Y., Fedorenko, V., & Tsybulskyi, Y. (2018). Оптимізація роботи роздаточних печей в цехах спеціальних видів лиття. Technology Audit and Production Reserves, 6(1(44), 18–22. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.150585

Номер

Розділ

Металургійні технології: Оригінальне дослідження