Тип публикации: диссертация
Год издания: 2023
Ключевые слова: многоцелевая оптимизация, Проектирование калибровок, математическое моделирование, теория систем, системный анализ, метод классификации, теория графов, калибровка валков, сортовая прокатка, швеллер
Аннотация: В работе проведена разработка многоцелевой математической модели, позволяющей определять оптимальную калибровку для конкретного типа профиля, производимого в определенных производственных условиях или проектировать таковую. Предложенная модель рассматривается на примере поиска оптимальной калибровки валков для прокатки швеллеров, кПоказать полностьюак одного из наиболее распространенных профилей сортового проката. Оптимизация проводится в два последовательных этапа: поиск оптимальной схемы калибровки, затем поиск оптимального режима обжатий. На каждом этапе оптимизации имеется свой критерий оптимальности, включающий в себя собственные пространство оптимизации, целевую функцию и правило выбора оптимального решения. При поиске оптимальной схемы калибровки сформировано пространство схем швеллерных калибровок, включающее в себя все возможные варианты схем калибровок, пригодных для производства швеллеров. Для наполнения этого пространства сформирован генератор схем швеллерных калибровок. В его основе лежит выявленная автором единая блочная структурная схема, присущая любой швеллерной калибровке. Впервые проведена формализация швеллерных калибров, с помощью чего сформирована база данных для генератора - пространство швеллерных калибров, состоящее из 204 реальных калибров. Для установления возможных переходов между калибрами одного блока, а также между отдельными блоками, разработано 8 графов связей калибров. Выявлено 4025 возможных переходов. Разработан способ оцифровки калибров швеллерной формы и метод расчета значения целевой функции схемы калибровки, включающей несколько показателей эффективности калибров. Предложен новый способ представления пространства режимов обжатий, как n-мерного пространства, координатами в котором являются коэффициенты обжатия по стенке швеллера. Размерность этого пространства зависит от количества проходов, за которые изготавливается швеллер. Разработан метод расчета значения целевой функции режима обжатий, также имеющей несколько показателей эффективности режимов обжатий. Математическая модель опробована для поиска оптимальной калибровки для швеллера 24У в условиях РБЦ АО "ЕВРАЗ НТМК". Проведено 6 вариантов оптимизации режима обжатий калибровки с учетом различной влиятельности частных целей оптимизации. В результате получена оптимальная швеллерная калибровка, использование которой позволит увеличить производительность в 1,8 раз, снизить затраты электроэнергии в 1,8 раз, снизить температуру нагрева на 71 градус и т.д. Результаты работы переданы для изучения и последующего внедрения на АО "ЕВРАЗ НТМК", что подтверждается актом использования результатов диссертационной работы.