Монография. — Магнитогорск: МГТУ, 2006. — 367 с.
В монографии рассмотрены вопросы управления качеством
непрерывнолитых заготовок прямоугольного и квадратного сечения,
получаемых в условиях ОАО "Магнитогорский металлургический
комбинат". Представлены результаты научных исследований по вопросам
объективной оценки качества непрерывнолитой заготовки,
математического моделирования теплового состояния стенок
кристаллизатора и заготовки в зонах вторичного охлаждения,
идентификации значений коэффициентов теплоотдачи с поверхностного
слоя, а также возможности оптимизации режимов непрерывной разливки
стали. Результаты работы нашли практическое применение при
разработке технологии непрерывной разливки стали в
кислородно-конвертерном цехе ОАО "ММК" на основе полуэмпирических
зависимостей, защищенных патентом Российской Федерации.
Дефекты непрерывнолитой заготовки и их характеристика.
Внутренние дефекты непрерывнолитой заготовки и их оценка на основе отраслевых стандартов.
Дефекты непрерывнолитой заготовки прямоугольного сечения, получаемой в условиях ОАО «ММК».
Причины развития внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки.
Классификация поверхностных дефектов и причины их возникновения в непрерывнолитой заготовке прямоугольного и квадратного сечения.
Основные положения главы 1.
Библиографический список к главе 1.
Влияние технологических параметров выплавки и непрерывной разливки стали на формирование внутренних дефектов.
Конструкционные особенности машины непрерывного литья заготовок криволинейного типа.
Тенденции развития процессов непрерывной разливки стали на машинах непрерывного литья заготовок прямоугольного сечения.
Тенденции развития процессов непрерывной разливки на машинах непрерывного литья заготовок квадратного сечения.
Особенности освоения технологического оборудования на ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Технологические параметры выплавки стали, влияющие на определение режимов вторичного охлаждения непрерывной разливки.
Влияние технологических параметров зоны вторичного охлаждения на возникновение внутренних дефектов.
Причинно-следственные диаграммы влияния технологических параметров на формирование внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки.
Основные положения главы 2.
Библиографический список к главе 2.
Методы оценки параметров качества непрерывнолитой заготовки средствами вычислительной техники.
Математические основы теории распознавания образов и ее применение к изображению внутренних дефектов на серном отпечатке.
Структура изображения серного отпечатка поперечного темплета для непрерывнолитой заготовки прямоугольного и квадратного сечения.
Алгоритмы распознавания областей на изображении серного отпечатка.
Шкалирование диапазонов значений математических характеристик в соответствии с отраслевыми стандартами.
Идентификация областей непрерывнолитой заготовки с наибольшей вероятностью нарушения сплошности.
Характеристика программного обеспечения для автоматизированной системы оценки качества непрерывнолитой заготовки.
Организация автоматизированного рабочего места технолога по регистрации результатов контроля макроструктуры непрерывнолитой заготовки 134.
Основные положения главы 3.
Библиографический список к главе 3.
Математическое моделирование тепловой работы кристаллизаторов различных конструкций для машин непрерывного литья заготовок.
Назначение кристаллизатора в составе МНЛЗ и его функционирование.
Выбор материала рабочих стенок кристаллизатора.
Тепловая работа кристаллизатора МНЛЗ.
Использование кристаллизаторов с охлаждающими каналами различной формы.
Определение теоретического коэффициента теплопередачи в стенке кристаллизатора МНЛЗ.
Коэффициент теплопередачи в стенке с щелевыми прямоугольными каналами охлаждения.
Коэффициент теплопередачи в стенке с цилиндрическими каналами охлаждения.
Температурное поле в кристаллизаторе с охлаждающими каналами различной формы.
Теоретический анализ полученных результатов.
Определение прочности шпилечного соединения сборных плит кристаллизатора с щелевыми каналами.
Модель гидравлической работы кристаллизатора.
Основные положения главы 4.
Библиографический список к главе 4.
Математические модели теплового состояния заготовки в зонах вторичного охлаждения.
Моделирование процессов теплопереноса в зонах вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок прямоугольного сечения.
Математическая модель процессов теплопереноса по сечению и длине заготовки в зоне вторичного охлаждения.
Проблемы идентификации функции для коэффициента теплоотдачи с поверхности непрерывнолитой заготовки.
Эмпирическая основа математических моделей для исследования качества непрерывнолитой заготовки.
Пример численной реализации математической модели теплового состояния заготовки в зонах вторичного охлаждения.
Основные положения главы 5.
Библиографический список к главе 5.
Оптимизация процесса охлаждения заготовки с целью повышения ее качества.
Формальная постановка задачи оптимизации технологического процесса.
Классификация критериев качества в постановке задачи оптимизации для процесса непрерывной разливки стали.
Неградиентные методы решения задачи оптимизации режимов охлаждения непрерывнолитой заготовки.
Скорость поиска и сходимость процесса адаптации в неградиентном методе случайного поиска решения многокритериальной задачи оптимизации.
Результаты выбора режимов вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки на основе решения многокритериальной задачи.
Двухмерная оптимизация выбора режимов вторичного охлаждения на основе неградиентного метода случайного поиска.
Комплекс программных продуктов для реализации решения оптимизационных задач.
Практическое использование результатов исследования.
Основные положения главы 6.
Библиографический список к главе 6.
Заключение.
Внутренние дефекты непрерывнолитой заготовки и их оценка на основе отраслевых стандартов.
Дефекты непрерывнолитой заготовки прямоугольного сечения, получаемой в условиях ОАО «ММК».
Причины развития внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки.
Классификация поверхностных дефектов и причины их возникновения в непрерывнолитой заготовке прямоугольного и квадратного сечения.
Основные положения главы 1.
Библиографический список к главе 1.
Влияние технологических параметров выплавки и непрерывной разливки стали на формирование внутренних дефектов.
Конструкционные особенности машины непрерывного литья заготовок криволинейного типа.
Тенденции развития процессов непрерывной разливки стали на машинах непрерывного литья заготовок прямоугольного сечения.
Тенденции развития процессов непрерывной разливки на машинах непрерывного литья заготовок квадратного сечения.
Особенности освоения технологического оборудования на ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
Технологические параметры выплавки стали, влияющие на определение режимов вторичного охлаждения непрерывной разливки.
Влияние технологических параметров зоны вторичного охлаждения на возникновение внутренних дефектов.
Причинно-следственные диаграммы влияния технологических параметров на формирование внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки.
Основные положения главы 2.
Библиографический список к главе 2.
Методы оценки параметров качества непрерывнолитой заготовки средствами вычислительной техники.
Математические основы теории распознавания образов и ее применение к изображению внутренних дефектов на серном отпечатке.
Структура изображения серного отпечатка поперечного темплета для непрерывнолитой заготовки прямоугольного и квадратного сечения.
Алгоритмы распознавания областей на изображении серного отпечатка.
Шкалирование диапазонов значений математических характеристик в соответствии с отраслевыми стандартами.
Идентификация областей непрерывнолитой заготовки с наибольшей вероятностью нарушения сплошности.
Характеристика программного обеспечения для автоматизированной системы оценки качества непрерывнолитой заготовки.
Организация автоматизированного рабочего места технолога по регистрации результатов контроля макроструктуры непрерывнолитой заготовки 134.
Основные положения главы 3.
Библиографический список к главе 3.
Математическое моделирование тепловой работы кристаллизаторов различных конструкций для машин непрерывного литья заготовок.
Назначение кристаллизатора в составе МНЛЗ и его функционирование.
Выбор материала рабочих стенок кристаллизатора.
Тепловая работа кристаллизатора МНЛЗ.
Использование кристаллизаторов с охлаждающими каналами различной формы.
Определение теоретического коэффициента теплопередачи в стенке кристаллизатора МНЛЗ.
Коэффициент теплопередачи в стенке с щелевыми прямоугольными каналами охлаждения.
Коэффициент теплопередачи в стенке с цилиндрическими каналами охлаждения.
Температурное поле в кристаллизаторе с охлаждающими каналами различной формы.
Теоретический анализ полученных результатов.
Определение прочности шпилечного соединения сборных плит кристаллизатора с щелевыми каналами.
Модель гидравлической работы кристаллизатора.
Основные положения главы 4.
Библиографический список к главе 4.
Математические модели теплового состояния заготовки в зонах вторичного охлаждения.
Моделирование процессов теплопереноса в зонах вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок прямоугольного сечения.
Математическая модель процессов теплопереноса по сечению и длине заготовки в зоне вторичного охлаждения.
Проблемы идентификации функции для коэффициента теплоотдачи с поверхности непрерывнолитой заготовки.
Эмпирическая основа математических моделей для исследования качества непрерывнолитой заготовки.
Пример численной реализации математической модели теплового состояния заготовки в зонах вторичного охлаждения.
Основные положения главы 5.
Библиографический список к главе 5.
Оптимизация процесса охлаждения заготовки с целью повышения ее качества.
Формальная постановка задачи оптимизации технологического процесса.
Классификация критериев качества в постановке задачи оптимизации для процесса непрерывной разливки стали.
Неградиентные методы решения задачи оптимизации режимов охлаждения непрерывнолитой заготовки.
Скорость поиска и сходимость процесса адаптации в неградиентном методе случайного поиска решения многокритериальной задачи оптимизации.
Результаты выбора режимов вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки на основе решения многокритериальной задачи.
Двухмерная оптимизация выбора режимов вторичного охлаждения на основе неградиентного метода случайного поиска.
Комплекс программных продуктов для реализации решения оптимизационных задач.
Практическое использование результатов исследования.
Основные положения главы 6.
Библиографический список к главе 6.
Заключение.