DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-67-81

Тогобицька Дар’я Миколаївна, д.т.н., проф., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-6413-4823. E-mail: dntog@ukr.net

Бєлькова Алла Іванівна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-8519-9351

Муравйова Ірина Геннадіївна, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-5926-7787. E-mail: irinamuravyova@gmail.com

Іванча Микола Григорович, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-5366-9328. E-mail: otosu.to1@gmail.com

Степаненко Дмитро Олександрович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-5913-2284

Нестеров Олександр Станіславович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-0183-0327. E-mail: asn.dnepr@gmail.com

Ліхачов Юрій Михайлович, н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-3168-7813

РОЗРОБКА ТА ВИПРОБУВАННЯ АЛГОРИТМІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕКСПЕРТНОЇ СИСТЕМИ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО СКЛАДУ БАГАТОКОМПОНЕНТНОЇ ДОМЕННОЇ ШИХТИ У КОНКРЕТНИХ УМОВАХ РОБОТИ ДОМЕННИХ ПЕЧЕЙ

Анотація. Метою роботи є розробка та тестування для конкретних умов роботи доменної печі алгоритмічних засобів Експертної системи вибору оптимального складу багатокомпонентної шихти, що забезпечує необхідні техніко-економічні показники плавки в змінних сировинних та енергетичних умовах. Розглянуто особливості алгоритмічних засобів системи вибору оптимального складу доменної шихти, які розроблені з використанням методів фізико-хімічного та математичного моделювання процесів розподілу та плавлення залізорудних матеріалів у різних зонах печі для вироблення науково обґрунтованих рекомендацій щодо коригування складу шихти з урахуванням наявних сировинних та енергетичних ресурсів. У системі реалізовано комплекс фізико-хімічних моделей та критеріїв для опису процесів розподілу залізорудних матеріалів за радіусом доменної печі, їх фазових перетворень у високотемпературних зонах та спрямованого формування розплавів, що регламентуються системою обґрунтованих технологічних обмежень. Інформаційною основою для створення прогнозних моделей розрахунку фізико-хімічних властивостей металургійних розплавів є інформація, накопичена в базах даних “Залізорудні матеріали”, “Шлак” і “Метал-шлак” створеної в Інституті чорної металургії інтегрованої Бази Знань “Металургія”. Рішення оптимізаційної задачі здійснюється на основі експертної оцінки прогнозування показників плавки та розрахунку оптимального складу шихти з використанням методів векторної оптимізації шляхом знаходження компромісу між прийнятими критеріями оптимальності та технологічними обмеженнями. Виконано тестування Експертної системи та розроблено рекомендації щодо компонентного складу доменної шихти для конкретних умов роботи доменної печі.

Ключові слова: доменна шихта, залізорудні матеріали, властивості розплавів, технологічні обмеження, експертна система, критерії оптимальності, оптимізація складу шихти.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-67-81

Посилання для цитування: Розробка та випробування алгоритмічного забезпечення експертної системи вибору оптимального складу багатокомпонентної доменної шихти у конкретних умовах роботи доменних печей / Д. М. Тогобицька, А. І. Бєлькова, І. Г. Муравйова, Н. Г. Іванча, Д. О. Степаненко, О. С. Нестеров, Ю М. Ліхачов. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. С. 67-81. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-67-81

Перелік посилань

1. Murav’eva I. G., Togobitskaya D. N., Ivancha N. G., Bel’kova A. I., Nesterov A. S. Concept development of an expert system for selecting the optimal composition of a multicomponenet blast furnace charge and functional and algorithmic structure. Steel in Translation. 2021. Vol. 51. No 1. P. 33-38.
2. Murav’eva I. G., Togobitskaya D. N., Bel’kova A. I., Ivancha N. G., Nesterov A. S. Prediction of Composition and Properties of Final Smelting Products Based on Integral Indices of the Blast Furnace Burden and Temperature Blasting Mode. Steel in Translation. 2021. Vol. 51. No 8. P. 531-537.
3. Выбор состава доменной шихты, обеспечивающего направленное формирование жидких продуктов доменной плавки. / Д.Н. Тогобицкая, А. И. Белькова, Д. А. Степаненко и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. № 3. С. 11-18.
4. Murav’eva I. G., Togobitskaya D. N., Bel’kova A. I., Ivancha N. G., Nesterov A. S. Predictive-analytical evaluation of high temperature properties of iron-ore materials with respect to their distribution in the blast furnace zones. Steel in Translation. Vol. 51. No 3. P. 195-200.
5. Приходько Э. В., Тогобицкая Д. Н., Хамхотько А. Ф., Степаненко Д. А. Прогнозирование физико-химических свойств оксидных систем. Днепропетровск : Пороги, 2013. 339 с.
6. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М. : Радио и связь, 1988. 128 с.
7. Тогобицкая Д. Н., Белькова А. И., Лихачев Ю. М., Ходотова Н. Е. Многокритериальная оптимизация доменной шихты. Матеріали III Всеукраїнської НТК «Комп’ютерне моделювання та оптимізація складних систем. Дніпро, 2017. С. 161-164.
8. Об эффективности использования в доменной плавке различных железорудных материалов. / Г. А. Воловик, Н. А. Гладков, В. Х. Кацман и др. Сталь. № 11. С. 7-10.