Разработка математических моделей и алгоритмов и их применение для исследования и усовершенствования процессов вакуумного дугового переплава
Диссертация
Получена статистическая зависимость распределения напряжения на дуге в зависимости от изменения тока дуги и межэлектродного промежутка для диаметра электрода 705 мм и диаметра слитка 770 мм титанового сплава ВТ-6. Математические регрессионные модели падения напряжения на дуге в зависимости от межэлектродного промежутка имеют хорошую корреляцию с экспериментальными данными. Предложенные модели… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА ВАКУУМНОГО ДУГОВОГО ПЕРЕПЛАВА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Особенности технологии производства слитков и конструкции вакуумных дуговых печей
- 1. 2. Условия формирования поверхностного слоя слитков и возможные способы улучшения проплавления его боковой поверхности
- 1. 3. Особенности дугового разряда при вакуумном дуговом переплаве
- 1. 4. Цели и задачи исследования
- 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В ВАКУУМНЫХ ДУГОВЫХ ПЕЧАХ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ
- 2. 1. Общие подходы к составлению моделей процессов и методики промышленных экспериментов
- 2. 2. Оценка катодных пятен и их влияние на движение разряда в вакууме
- 2. 3. Математическая регрессионная модель падения напряжения на дуге и частоты капельных замыканий
- 2. 3. 1. Падение напряжения на дуге
- 2. 3. 2. Частота капельных замыканий
- 2. 4. Математическая регрессионная модель ионизации
- 2. 5. Тепловая математическая модель наплавляемого слитка
- 2. 6. Разработка математических методов и алгоритмов определения включений повышенной плотности в титановых пластинах
- Выводы
- 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ И МОДЕЛЕЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ВАКУУМНЫМ ДУГОВЫМ ПЕРЕПЛАВОМ
- 3. 1. Использование фильтра Калмана для оптимальной оценки межэлектродного промежутка
- 3. 2. Использование разработанных алгоритмов и моделей для контроля и управления вакуумного дугового переплава
- 3. 3. Разработка программного обеспечения определения включений повышенной плотности в титановых пластинах
- Выводы
- 4. РЕКОМЕНДАЦИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ОПРОБИРОВАНИЯ
- 4. 1. Реализация рекомендаций по модернизации вакуумной дуговой печи
- 4. 2. Рекомендации по применению математических моделей на работающем агрегате
- 4. 3. Структура комплекса технических средств (КТС) системы
- Выводы
Список литературы
- Андреева Л., Аношкин Н. Ф. и др. «Плавка и литье титановых сплавов».
- Металлургия. М, 1978. 384 с. Аношкин Н. Ф. Зональная химическая неоднородность слитков .М.,
- Металлургия. 1979. 240 с., Добаткин В. И., Аношкин Н. Ф., Андреев А. Л., Бочвар Г. А., Мусатов М. И., Тетюхин В. В., Чистяков Е. П. Слитки титановых сплавов. М.,"Металлургия", 1966. 286 с. с ил.
- Смелянский М.А., Бояршинов В. А., Гуттерман К. Д. Вакуумные дуговые печи и электронные плавильные установки. М., Металлургиздат, 1962. 211 с. ил.
- Мороз Л.С., Чечулин Б. Б., Полин И. В., и др. Титан и его сплавы. Л., Судпромгиз, 1960. 516 е., с ил.
- Гитгартц Д.А., Автоматизация плавильных электропечей с применением микро -ЭВМ., М.: Энергоатомиздат, 1984.- 136 е., с ил.
- Гитгартц Д.А., Принципы построения алгоритмов управления микропроцессорных систем управления процессами электроплавки В кн: Автоматизация ЭТО с применением ЭВМ. Сб. научных трудов / ВНИИЭТО. -М. Энергоатомиздат, 1983, с 3−8.
- Металлургия", 1968, 311 е., с ил. З. Спирин Н. А., Лавров В. В., Шаврин B.C., Оптимизация, идентификация и оценивание теплотехнических процессов в металлургии. Екатеринбург: УГТУ, 1996, 188 с.
- Андреев А.Л., Аношкин Н. Ф., Добаткин В. И., Мусатов М. И., Тетюхин В. В., и др. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. М.: Металлургия, 1994. с. 368.
- Вакуумный дуговой переплав и его экономическая эффективность. Альперович М. Е., М. :Металлургия, 1978, с. 168.
- Белянчиков М.Л. Основы расчета вакуумных дуговых печей. М., «Металлургия», 1968. 101 с. с ил.
- Изаксон- Демидов Ю. А. Автоматическое управление ВДП. М.,"Энергия", 1966. 133 с.сил.
- Швед Ф.И., Кокарев И. Н., Корякина А. П. и др.- Современные проблемы электрометаллургии стали. Сб. № 116. Челябинск, Южно-Уральское книжное издательство, 1973, с. 122−129 с ил.
- Альперович М.Е. Автоматизация и оптимизация основных процессов спецэлектрометаллургии. М., Металлургия, 1990, 176 с. с ил.
- Альперович М.Е., Калинин В. И. Исследование и разработка рациональных алгоритмов управления процессами электроплавки стали// Металлург, 1985, № 11.0.16−18.
- Альперович М.Е., Белянчиков Л. П., Петрухин Е. И. и др. Зависимость параметров кристаллизации слитка при ВДП от технологических факторов.// Металлург. 1971. № 7. С 25−27.
- Альперович М. Е. Житков П.К., Жучин В. Н. Качество металла ВДП при применении повышенных токовых режимов // Металлург. 1975. № 10 с. 19−21.
- Альперович М.Е., Зайцев Б. Н. Начальный период вакуумной дуговой плавки //Металлург. 1977. № 2. с.2- 16.
- Альперович М.Е., Белянчиков Л. П. Применение повышенных токовых режимов при ВДП нержавеющих и теплоустойчивых сталей // Черная металлургия. Бюл. НТИ.1972.№ 24. с.23−24.
- Альперович М. Е. Житков П.К., Войковский Е. В., Автоматизация выведения усадочной раковины при вакуумной дуговой плавке. // Черная металлургия. Бюл.НТИ. 1970.№ 12 с.32−33.
- Кручинин A.M., Махмудов К. М., Миронов Ю. М. и др. Автоматическое управление электротермическими установками. М. гЭнергоатомиздат, 1990. 416 с. с ил.
- Волохонский Л.А. Вакуумные дуговые печи. М.:Энергоатомиздат, 1985.С. 232 с ил. 4.Пелецкий В. Э., Чеховской В. Я., Вельская Э. А., и др. Теплофизические свойства титана и его сплавов. М.:Металлургия. 1985. с. 103 с ил.
- Бочков Д.А., Волохонский Л. А., Никольский Л. Е. Изучение гидродинамических процессов в вакуумной дуговой печи. Тр.
- ВНИИТЭО.Исследования в области промышленного электронагрева, вып.2. М.:Энергия, 1967, с.33−41.
- Цикерман А.Л., Волохонский JI.A. Исследование процесса затвердевания слитка в вакуумной дуговой печи методом математического моделирования. -Электротермия, 1967, вып. 66, с.8−11.
- Алексеенко А.Н. О теплообмене между слитком и кристаллизатором в вакуумной дуговой печи.-Электротермия, 1981, вып.2(219), с.8−10.
- Вакуумные дуги: Пер. с англ./ под ред. Дж.Лафферти.- М. Мир, 1982. 432с. с ил.
- Кесаев И.Г. Катодные процессы электрической дуги. -М.: Наука, 1968.
- Раховский В.И. Физические основы коммутации электрического тока в вакууме. М.: Наука, 1970.
- Фаррал Г. А. Дуги в вакууме и коммутация. Труды IEEE, 61(1973), 1113−1116
- Кимблин К.В. Явления эрозии катодных пятен и ионизации при переходе от дуги в вакууме к дуге при атмосферном давлении. Журнал прикладной физики, 45(1974), 5235−5244
- Лафферти Д.М. и др. Дуги в вакууме: теория и применение (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley& Sons, Inc., 1980)
- Уильямсон Р.Л., Заннер Ф. Д., Бертрам Л. А., Пибс Г. К., Исследования плазмы в вакуумном дуговом переплаве.(Плазменная обработка и синтез), п/р Д. Апеляна и Дж. Жикели (Питсбург, шт. Пенсильвания: общество по исследованию материалов, 1987), с. 365−370.
- Уильямсон Р.Л., Склинджер, Бимен. Д. Д. Современные стратегии контроля вакуумного дугового переплава чувствительных к ликвации сплавов. Общество по минералам, металлам и материалам, 1997.
- Astrom.K.J. Introduction to Stochastic Control Theory. Academic Press, New-York, 1970/
- Maybeck P. S. The Kalman Filter- An Introduction for Potential Users, TM-72−3, Air Force Flight Dynamics Laboratory, Wright Patterson AFB, Ohio, June 1972.
- Meditch J.S. Stochastic Optimal Linear and State Estimation. Wiley, New-York, 1974.
- Ray W.H. In Control Theory of Systems Governed by Partital Differential Equations, Academic Press, New-York, 1977.
- The 9th World Conference on Titanium. Saint Petersburg, Russia, 1999. P. S. Altman, Y.A.Nasyirov, A.N.Trubin, VSMPO, Russia. M.I.Musatov, VILS, Russia. Numeric Analysis of Thermophysical Model of Consumable Electrode Vacuum arc Melting Process.
- Саутин C.H., Лунин A.E. Мир компьютеров и химическая технология.-Ленинград: Химия, 1991 г., 144 с.
- Вальков В.М., Вершин В. Е., Автоматизированные системы управления технологическими системами. Ленинград: Политехника, 1991 г.-269с.
- Шторм.Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества.- М.:Мир, 1970 г., 360 с.
- Лисиенко В .Г., Ташкинов А. Ю., Гончаров А. Е. Применение математических моделей в вакуумном дуговом переплаве титана.//Информационные технологии и электроника: тезисы докладов III Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ. 1999 г.
- Лисиенко В.Г., Ташкинов А. Ю. Применение математических моделей при ВДП // На передовых рубежах науки и инженерного творчества. II Международная научно-техническая конференция РУО АИН РФ под ред. Лисиенко В. Г, Екатеринбург, УГТУ-УПИ.2000. Стр. 58−61.
- З.Лисиенко В. Г., Ташкинов А. Ю., Гончаров А. Е. Применение математических моделей в вакуумном дуговом переплаве титана.//Информационные технологии и электроника: тезисы докладов III Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ.2000г.
- Лисиенко В.Г., Ташкинов А. Ю., Гончаров А. Е. Применение математических моделей в вакуумном дуговом переплаве титана.//Информационные технологии и электроника: тезисы докладов IV Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ. 1999 г.
- Лисиенко В.Г., Ташкинов А. Ю., Новиков В. Ф., Гончаров А. Е. Влияние ионизации на напряжение и частоту капельных замыканий при ВДП.//Международная конференция-Теплотехника и энергетика в металлургии. Украина. Днепропетровск 2002
- Лисиенко В.Г., Альтман П. С., Насыйров Я. А., Климов М. И., Ташкинов А. Ю., Гончаров А. Е. Влияние ионизации на напряжение и частоту капельных замыканий при вакуумном дуговом переплаве стали. // Проблемы спецэлектрометаллургии.-2003.-№ 1, с.38−42.
- Лисиенко В.Г., Альтман П. С., Насыйров Я. А., Климов М. И., Ташкинов А. Ю., Гончаров А. Е. Особенности распределения напряжения дуги и частоты капельных замыканий при ВДП титановых сплавов. // Titanium-2002.№ 1, с.12−15.
- Претт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ.-М.:Мир, 1982.-Кн.1- 312 е., с ил.
- Претт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ.-М.:Мир, 1982.-Кн.2- 480 е., с ил.
- Руководство для программирования стандартных терминалов PanelView ф. Allen-Bradley. Публикация 2711−6.1 // 1998 г.
- Руководство для получения результатов с помощью PanelBuilder32 ф. АИеп-Bradley. Публикация 2711−6.19 // 1998 г.
- Руководство для программирования логических контроллеров SLC-500 ф. Allen-Bradley. Публикация 1746−6.1 // 1998 г.
- О.Язык программирования RSLogix500, набор команд и инструкций ф. Rockwell Software. Публикация 1746−1.1 // 1998 г.