Имитационное моделирование водовоздушного охлаждения металлопродукции на базе аналитической модели предиктивного управления

V. I. Miroshnichenko; O. I. Simkin

doi:10.31498/2225-6733.36.2018.142551

Автор(и)

V. I. Miroshnichenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
O. I. Simkin ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.36.2018.142551

Ключові слова:

охолодження водоповітряним туманом, аналітична модель предиктивного управління, вторинне охолодження безперервно-литих слябів

Анотація

На базі раніше розробленої аналітичної моделі предиктивного управління охолодженням металопродукції з застосуванням водоповітряного туману (ВПТ) створено програмне забезпечення для реалізації такої моделі з метою підвищення швидкодії та стабільності управління вторинним охолодженням (ВО) безперервно-литих слябів (БЛС). Виконано імітаційне моделювання процесу ВО БЛС з використанням промислових значень технологічних параметрів процесу безперервного розливання сталі та їх можливих відхилень і показано високу адекватність розробленої аналітичної моделі управління щодо прогнозування наданих траєкторій ВО БЛС. Встановлено зменшення відхилень фактичної температури металу БЛС при застосування розробленої аналітичної моделі не менш ніж вдвічі у порівнянні з умовами діючого виробництва, що засвідчує високу ефективність запропонованого змодельованого підходу до управління ВО БЛС з точки зору забезпечення високих показників якості БЛС та продуктивності роботи МНЛЗ

Біографії авторів

V. I. Miroshnichenko, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Старший викладач

O. I. Simkin, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Перелік використаних джерел (ГОСТ):

Gorni A. Accelerated Cooling of Steel Plates: The Time Has Come / A. Gorni, J. Silveira // Journal of ASTM International. – 2008. – № 8. – Pр. 358-365.

Чен Дж. Новые системы охлаждения для станов горячей прокатки / Дж. Чен, Т. Найхейс // Сталь. – 2005. – № 9. – С. 44-48.

Дюдкин Д.А. Непрерывная разливка металла / Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко, А.Н. Смирнов. – М. : Теплотехник, 2009. – 528 с. – (Производство стали : в 4-х т.; Т. 4).

Evolution of Control Models for Secondary Cooling in Continuous Casting Process of Steel / D. Zhichao, L. Qing, W. Bao, Z. Xiaofeng, J. Zhang // Steel Research International. – 2011. – № 10. – Pр. 65-73.

Measurement of heat flux in dense air-mist cooling : Part I – A novel steady-state technique / C. Hernández-Bocanegra, A. Castillejos, F. Acosta-González, X. Zhou, B. Thomas // Experimental Thermal and Fluid Science. – 2013. – № 44. – Рр. 147-160.

Mayne D. Constrained model predictive control: stability and optimality / D. Mayne, А. Rawlings, R. Scokaert // Automatica. – 2000. – № 36. – Рp. 789-814.

Мірошниченко В.І. Програмна реалізація аналітичної моделі управління процесом вторинного водоповітряного охолодження безперервно-литих заготівок / В.І. Мірошниченко // Университетская наука-2018 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 23-24 мая 2018 г.): тез. докл. в 4 т. / ГВУЗ «ПГТУ». – Мариуполь, 2018. – Т. 2. – С. 222-224.

Мірошниченко В.І. Аналітичне визначення режиму охолодження листового прокату при застосуванні водоповітряної суміші / В.І. Мірошниченко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. – № 6. – С. 35-37.

Моделирование и оптимизация температурного поля непрерывно-литого слитка / И.О. Мищенко [и др.] // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. – 2006. – № 3. – С. 15-21.

Девятов Д.Х. Определение коэффициентов теплоотдачи в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ с помощью идентифицируемой математической модели / Д.Х. Девятов, И.И. Пантелеев // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. – 1999. – № 8. – С. 62-65.

References:

Gorni A. Accelerated Cooling of Steel Plates: The Time Has Come. Journal of ASTM International, 2008, no. 8, pр. 358-365.

Cheng J., Nayheis T. Novye sistemy ohlazhdenija dlja stanov gorjachej prokatki [New cooling systems for hot rolling mills]. Stal – Steel Journal, 2005, no. 9, pр. 44-48. (Rus.)

Djudkin D.A., Kisilenko V.V., Smirnov A.N. Proizvodstvo stali. Tom 4. Nepreryvnaia razlivka metalla [Manufacture of Steels. V.4. Continuous metal casting]. Moscow, Teplotehnik Publ., 2009, 528 p. (Rus.)

Zhichao D., Qing L, Bao F, Xiaofeng Z, Zhang J. Evolution of Control Models for Secondary Cooling in Continuous Casting Process of Steel. Steel Research International, 2011, no. 10, pp. 65-73.

Hernández-Bocanegra С., Castillejos A., Acosta-González F., Zhou X, Thomas B. Measure-ment of heat flux in dense air-mist cooling: Part I – A novel steady – state technique. Experimental Thermal and Fluid Science, 2003, no. 44, pp. 147-160.

Mayne D. Constrained model predictive control: stability and optimality. Automatica, 2000, no. 36, pp. 789-814.

Miroshnichenko V. Programna realіzacіja analіtichnoї modelі upravlіnnja procesom vtorin-nogo vodopovіtrjanogo oholodzhennja bezperervno-litih zagotіvok. Anotatsii dopovidey Mizhn. nauk.-tekhn. konf. «Universitetskaja nauka-2018» [The software for the analytic model of control of secondary air-mist cooling for a steel flat product. Abstracts of Int. Sci.-Tech. Conf. «University science-2018»]. Mariupol, PSTU, 2018, vol. 2, pp. 222-224. (Ukr.)

Miroshnichenko V. Analіtichne viznachennja rezhimu oholodzhennja listovogo prokatu pri zastosuvannі vodopovіtrjanoї sumіshі. [An analytic modeling the rolled sheet air-mist cooling]. Metallurgicheskaja i gornorudnaja promyshlennost' – Metallurgical and Mining Industry, 2006, vol. 6, pp. 35-37. (Ukr.)

Mishchenko I.O., Dub A.B., Makarycheva E.V. Modelirovanie i optimizacija temperaturnogo polja nepreryvno-litogo slitka [Temperature field modeling and optimization for continuous cast billets]. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Chernaia metallurgiia – Izvestiya. Ferrous metallurgy, 2006, no. 3, pp. 15-21. (Rus.)

Deviatov D. Opredelenie kojefficientov teplootdachi v zone vtorichnogo ohlazhdenija MNLZ s pomoshh'ju identificiruemoj matematicheskoj modeli [Heat transfer coefficient calculations in secondary cooling zone of continuous caster by using an identified mathematic model]. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Chernaia metallurgiia – Izvestiya. Ferrous metallurgy, 1999, no. 8, pp. 62-65. (Rus.)