Розвинуто математичні моделі електричних і теплових параметрів плавки. З їх використанням досліджено перехідні процеси та залежності, що описують взаємодію енергетичних параметрів. Розроблено алгоритм оцінювання неконтрольованих електричних і теплових параметрів процесу плавки металу. Запропоновано структуру автоматизованої системи керування (АСК) тепловим режимом плавки (ТРП) на основі математичної моделі, інформаційного та програмного забезпечення, адаптивного нейрорегулятора з урахуванням умов зміни технологічних параметрів плавки теплових втрат. Розроблено алгоритм корекції та оцінювання інформативної бази даних технологічного процесу плавки металу. Удосконалено структуру й алгоритм спільного керування тепловими й електричними параметрами за умов інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування ДСП. Проаналізовано процеси керування у системі автоматизації з використанням мереж Петрі. Запропоновано їх технічну реалізацію шляхом інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування технологічними комплексами "піч - ківш" за розподілу завдань керування на основі мережних промислових технологій і сучасної мікропроцесорної елементної бази. Розроблено модель взаємодії елементів АСК ТРП на основі гібридного методу керування доступом на канальному та користувальницькому рівнях протоколу Profibus.

  Скачати повний текст

Розглянуто завдання підвищення ефективності автоматизованого керування процесом термічної обробки залізорудних котунів на конвеєрній випалювальній машині шляхом розробки алгоритмів і методів керування на основі прогнозуючих нейронечітких моделей. Досліджено ефективність моделей і методів оперативної ідентифікації процесів термічної обробки котунів у технологічних зонах випалювальної машини. Запропоновано удосконалені динамічні моделі цих процесів у класі нейро-нечітких авторегресійних предикторів з комплексним урахуванням параметрів процесу. Удосконалено підхід до автоматизації процесу керування термічною обробкою котунів на основі поєднання процедур нейромережевої ідентифікації з використанням авторегресійних ANFIS-моделей і методів прогнозуючого керування. Розроблено алгоритми функціонування систем прогнозуючого керування процесом, проведено їх імітаційне моделювання. Зазначено, що впровадження одержаних результатів дозволяє знизити витрати енергоносіїв на 0,8 % у порівнянні з наявними системами керування, реалізованими на базі ПІ-регуляторів, підвищити якість котунів і збільшити продуктивність випалювальної машини.

  Скачати повний текст

Вперше формалізовано задачу управління складним процесом виплавки сталі на основі його операційної декомпозиції. Сформовано цільові функції управління для окремих стадій технологічного процесу (ТП). Наведено математичний опис основних етапів електросталеплавильних процесів з використанням визначення активності компонентів шлаку як фази з колективізованими електронами та врахуванням розчинення компонентів футерівки, заправних матеріалів та угару шихти. Удосконалено експериментальні моделі рівноважного вмісту оксидів заліза в шлаку, а також розподілу сірки між металом і шлаком, представлених поліномами. Показано ефективність використання одержаних моделей для автоматизації розрахунків матеріального балансу стадій ТП. Вперше запропоновано принципову схему управління ітераційним процесом розв'язання загальної системи нелінійних рівнянь рівноваги та матеріального балансу операцій за допомогою нейронної мережі, що виконує функцію перемикачів для передачі на вхід об'єкта чергових наближень.

  Скачати повний текст

Розглянуто важливе питання автоматизації процесів огрудкування залізорудних концентратів як основної сировини для доменного виробництва. Досліджено та вивчено технологію виробництва сирих котунів, яка стосується сировинної бази доменного виробництва. Описано та представлено дані досліджень, алгоритми керування та системи дозування, огрудкування, дозволоження шихти на чашевих і барабанних огрудкувачах. Розроблено алгоритми та системи узгодження продуктивностей відділень огрудкувачів і випалу залізорудних офлюсованих котунів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи оптимізації процесу гранулоутворення під час огрудкування сипучих матеріалів. Проаналізовано існуючі методи рішення даної проблеми. Виділено основні критерії оптимізації процесу, якими є: вихід гранул і міцність на скидання. Розроблено удосконалену модель взаємодії часток вихідного матеріалу. Одержано математичну модель, в якій відображено залежність ступеня тріщинуватості й шорсткості від питомої поверхні реальних часток, що дозволяє розробити методику визначення кількості рідини, що поглинається порожнинами, розташованими на поверхні частки вихідного матеріалу, й одержати математичні вирази для визначення необхідної та достатньої кількості рідини у грудкоємному матеріалі для формування гранул. Уперше розроблено математичну модель керування гранулоутворенням залежно від складу сировини, що дозволяє оптимізувати зволоженість шихти, яка надходить на огрудкування та забезпечити мінімум витрат бентоніту під час зв'язування зайвої рідини у вихідному концентраті.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

Визначено теплові умови ростової системи, що дозволяють вирощувати бездефектні монокристали кремнію діаметром 200 мм, для реалізації яких розроблено тепловий вузол з відповідною науково обгрунтованою геометрією. Проаналізовано механізм формування теплових умов у ростовій установці вирощування монокристалів кремнію методом Чохральського. Визначено вплив теплових умов на щільність мікродефектів і нерівномірність розподілу кисню у монокристалах кремнію. Розроблено модель, що пов'язує теплові умови з мікродефектами та киснем у монокристалі кремнію. На базі даної моделі проведено параметричні дослідження та одержано нові результати, що визначають закономірності впливу теплових екранів та властивостей конструкційних матеріалів на розподіл кисню та щільність мікродефектів у монокристалі кремнію.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження процесів, які мають місце на золоті за відсутності та в контакті з міддю та нікелем. Розроблено ефективну технологію електрохімічного рафінування, вилуження золота, переробки дорогоцінного металу з вторинної сировини.

  Скачати повний текст

Методом дифракції рентгенівського випромінювання досліджена структура чотирикомпонентних розплавів системи Bi-Ga-Sn-Ge при температурах 960 та 1125 pi C. При інтерпретації даних дифракційного експерименту використовувалася модель мікронеоднорідної будови, що дозволяє отримувати кількісну інформацію про розподіл різносортних атомів по мікрообсягам. Розроблений математичний апарат цієї моделі для розплавів з довільною кількістю компонентів. Встановлено, що структура рідких сплавів системи Bi-Ga-Sn-Ge всієї області концентрацій (концентраційний тетраедр) є мікронеоднорідною. Визначені концентраційні області (тригранні піраміди), в кожної з яких розплави містять атомні мікроугруповання чотирьох типів. В усіх концентраційних областях мікроугруповання - одно - та двокомпонентні. Склад двокомпонентних мікроугруповань такий же, як у розплавах бінарних систем Bi-Ga та Bi-Sn.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення науково-технічної проблеми оптимізації режмів електросталеплавлення в дугових сталеплавильних печах трифазного струму з метою підвищення електроенергетичної й електротехнологічної ефективності процесу сталеплавлення та забезпечення електромагнітної сумісності режимів печі та електромережі. Розроблено ієрархічну структуру координатно-параметричного керування та багатоконтурні локальні підсистеми швидкодійного регулювання режимних координат електротехнологічного комплексу. Створено нові та удосконалено існуючі методики синтезу оптимального керування режимами на основі узагальненого функціонала мети керування, що комплексно враховує багатофакторність часткових критеріїв оптимальності режимів дугової печі й електромережі. Розроблено математичні та цифрові моделі повної системи живлення та багатоконтурних систем регулювання режимних координат комплексу, а також універсальні аналітичні методики для дослідження ефективності запропонованих рішень. На підставі вивчення результатів комп'ютерного стимулювання та експериментального дослідження режимів на діючих печах, встановлено, що їх впровадження сприяє підвищенню продуктивності печі та зниженню питомих витрат електроенергії, а також підвищенню динамічної точності стабілізації струмів та потужності дуг, реактивної потужності печі та зниженню дози флікеру напруги електромережі, а також поліпшенню інших показників комплексу.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано фізичну модель формування вимірювального сигналу, на базі якої розроблено математичну модель вихідного сигналу телевізійного засобу. Розроблено та апробовано методику експериментального визначення еквівалентності довжини хвилі, яка базується на використанні еталонної лампи СИ10-300, та запропоновано метод вимірювання температури, який дозволяє підвищити точність вимірювання температури великих об'єктів. Проведено дослідження похибок вимірювання температури в телевізійній біспектральній пірометрії. Розроблено методику оцінювання впливу малих змін коефіцієнту випромінювальної здатності на похибку вимірювання темпенратури. Розроблено та запатентовано телевізійний біспектральний пірометр з використанням тришарової ПЗЗ-матриці, застосування якого дозволяє зменшити похибку вимірювання лінійних розмірів температурних фрагментів. Наведено результати експериментальних досліджень телевізійного біспектрального пірометру на основі камери NOVUS NVC-530.

  Скачати повний текст

Висвітлено підвищення ефективності функціонування доменних печей великого об'єму на підставі оперативного керування відсівом дрібної фракції компонентів шихти за рахунок регулювання товщини їх шару в процесі грохочення у взаємозв'язку зі швидкістю сходу матеріалу на колошнику. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження процесів формування порцій шихти та визначення рівня засипу шихти на колошнику показали, що є можливість підвищення ефективності відсіву дрібних фракцій матеріалу за рахунок збільшення часу його насівання. Зазначено, що радарне зондування забезпечує оперативну оцінку зміни рівня засипу в кожен момент часу. Розроблено та введено в промислову експлуатацію на ВАТ "Арселор Міттал Стіл Кривий Ріг" алгоритм обробки сигналів радіолокатора та визначення епюр відносних швидкостей сходу шихти по двох діаметрах колошника. Встановлено взаємозв'язок між прогнозованою висотою шару матеріалу, що транспортується по грохоту, кількістю матеріалу, що залишилася, до набору дози у вагову воронку, прогнозованими часом закінчення дозування матеріалу та часом досягнення шихтовим матеріалом заданого рівня під час його опускання в доменній печі, об'ємною масою матеріалу, що транспортується, а також параметрами та кількістю грохотів, що працюють на одну вагову воронку. Проведено математичне моделювання адаптивної системи керування ефективністю грохочення матеріалу, яка в оперативному режимі оперативно регулює ефективність відсіву некондиційної фракції залежно від зміни швидкості сходу матеріалів наколошнику, що дозволяє забезпечити піч в періоди "тихого ходу" якіснішою до гранулометричного складу сировиною, а також призведе до зменшення технологічного навантаження на агрегати шихтоподачі.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки нових ефективних пристроїв (способів) для вторинного допалювання CO-вмісних відхідних газів в агрегатах конверторного типу. Розроблено статичну математичну модель конверторної плавки з вторинним допалюванням даних газів, яка допомагає в першому наближенні встановити діапазони оптимальних значень керуючих параметрів процесу допалювання залежно від варіанту підведення дуття, шихтовки плавок та зони організації процесу в агрегаті. Описано комплексну функціонально-детерміновану динамічну математичну модель допалювання газів у порожнині кисневого конвертора з урахуванням макрокінетики плавки. Проведено аналітичні дослідження процесу вторинного допалювання газів та визначено основні закономірності для раціональної організації в конверторах з верхнім та комбінованим дуттям. Висвітлено нові ефективні пристрої (способи) для вторинного допалювання газів у порожнині конверторів.

  Скачати повний текст

Вивчено властивості міді вогневого рафінування, які використані під час математичного моделювання та у разі обгрунтування механізму гойдання кристалізатора. Розроблено заходи щодо вдосконалення технології та параметрів процесу розливання міді вогневого рафінування на машинах напівбезперервного лиття заготовки. Для умов ливарно-прокатного цеху ВАТ "Артемівський завод по обробці кольорових металів" виконано та впроваджено рекомендації щодо режимів осциляції та конструктивних параметрів кристалізатора, що дозволило підвищити якість заготовки та впровадити ресурсозберігальну схему виробництва міді вогневого рафінування з брухту низької якості.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Створено математичну модель формування поля яскравості зони розплаву за наявності перевідбиття випромінювання у вакуумній камері, на базі якої розроблено методику оцінки похибки та метод підвищення точності вимірювання температури. На основі експериментально встановлених закономірностей формування поля яскравості у межах фазового переходу з метою підвищення точності вимірювання висоти зони розплаву запропоновано метод виділення контуру зображення. Розроблено методику, пристрій та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні зони розплаву для різних режимів плавки. Одержано функції розподілу яскравості та температури на поверхні зони розплаву. Встановлено, що функція розподілу температури за висотою зони розплаву несиметрична, а збільшення швидкості переміщення зони розплаву призводить до збільшення температурного градієнта на поверхні рідкої фази.

  Скачати повний текст

Розроблено метод підвищення точності контролю елементного складу тугоплавких матеріалів з використанням способу динамічної фотореєстрації мас-спектрів у лазерному мас-аналізаторі у разі картографування поверхні композиційних матеріалів на основі тугоплавких сполук, який містить лазерну масспектрометрію, рентгеноспектральний мікроаналіз, рентгеноструктурний аналіз, інтерференційну мікроскопію. Обгрунтовано, що процес утворення плазми за лазерної дії на тугоплавкі матерали найбільш адекватно описується теорією розвиненого випаровування.

  Скачати повний текст

Розвинуто наукові засади контролю газодинамічних властивостей шихтових матеріалів, які оцінюються за допомогою пропускання через шар шихти звукових коливань і визначення коефіцієнта звукопроникності. Установлено найбільш прийнятну частоту звукових коливань для визначення газодинамічних властивостей сипких матеріалів в інтервалах частот 200 - 1 200 Гц. Доведено, що об'єктивно характеризує газопроникність шихтових матеріалів змінювання амплітуди звукових коливань з частотою 200 Гц. Визначено коефіцієнти звукопроникності різних компонентів доменної шихти, а саме: коксу, агломерату, котунів, антрациту й шихтових сумішей різного фракційного складу. Найбільший коефіцієнт звукопроникності k = 2,58 характеризує кокс. Найменший коефіцієнт k = 0,49 має агломерат з вмістом дрібняку 40 %. Установлено функціональний зв'язок між критерієм гідродинамічної подібності Ейлера і безрозмірним коефіцієнтом звукопроникності для умов доменної печі. Здійснено цілеспрямований вибір режимів завантаження доменної печі залежно від коефіцієнта звукопроникності шихтових матеріалів.

  Скачати повний текст