Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


БАЗЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МЕТАЛЛУРГИИ

Сформирована основа информационных металлургических технологий в соответствии с концепцией создания Банка данных пМеталлургий (БДМет) [1]. Банк данных создается в виде интеллектуальной системы и включает ряд баз численных данных о свойствах металлургических расплавов; фонд математических, термодинамических и физикохимических моделей процессов доменного, сталеплавильного производств и их фрагментов; программное системное обеспечение.

В стратегии информационного обеспечения и компьютеризации металлургии перспективно для развития отрасли создание информационных технологий. Они сгруппированы в четыре укрупненных направления. Первые два из них связаны с развитием существующих баз численных данных, а два — с производством программного продукта:

1 — создание и пополнение существующих баз за счет ретроспективного фонда численных данных;
2 — разработка программного комплекса для формализованной оценки достоверности исходных численных данных, вводимых в базы;
3 — создание проблемноориентированного фонда моделей для прогнозирования поведения физикохимических систем, металлургических агрегатов и технологических процессов;
4 — создание специализированного программного комплекса для обработки данных, выходящего за рамки ныне принятых стандартных математических методов.

С участием академических институтов и учебных вузов России создается Банк данных "Металлургия" (БДМет) в качестве первой из двух основных перекрывающихся подсистем (рис. 1), включающий базу экспериментальной физикохимической информации о свойствах металлургических расплавов. База состоит из моделей разного уровня, обобщающих данные о вязкости,* поверхностном натяжении, плотности, электропроводности и других свойствах шлаковых и металлических расплавов [2—6].

Примеры реализации положений базы моделей при работе с фундаментальной информацией иллюстрируют рис. 2 и 3.

Вторая подсистема содержит технологическую информацию о работе доменных печей и сталеплавильных агрегатов. Ее составной частью является база математических, термодинамических и физикохимических моделей соответствующих технологических процессов и их фрагментов.

Одним из перспективных путей является использование физикохимических моделей структур металлического [4] и шлакового [5] расплавов. Сущность такого моделирования заключается во вводе в связь между составом параметров, характеризующих химическое и структурное состояние исследуемых металлургических систем. Численные значения параметров определяются в результате работы с базой фундаментальной информации при помощи разработанных моделей и зависимостей типа представленных на рис. 2 и 3 при анализе прикладных технологических ситуаций (рис. 4). Исследование связи состав—свойства при этом расчленяется на две части. Первая сводится к выбору для каждой изострук турной группы материалов физикохимических моделей, отражающих особенности их электронного строения и специфику свойств. Вторая связана с установлением корреляций свойств с модельными параметрами и использованием математических методов для разработки статистических моделей для прогнозирования свойств многокомпонентных материалов и результатов их взаимодействия при выплавке чугуна и стали [6].

Методики физикохимического моделирования, комплекс интегральных и парциальных параметров, характеризующих химическую индивидуальность металлургических систем, позволяют обеспечить последовательное описание закономерностей распределения элементов между взаимодействующими системами и создать предпосылки для решения задач оптимизации. Интегральные критерии типа А ер, Zy абстрагированы от числа и содержания отдельных компонентов в расплавах шлака, металла и шихты, обеспечивают физически осмысленную форму свертки материаловедчес кой информации и являются естественными координатными параметрами при оптимизации (рис. 5).

Разработан пакет прикладных программ, в который включены методы оптимизации, факторного анализа и таксономии [7]. При работе с этими программами в интерактивном режиме от пользователя требуется последовательное принятие ряда решений о выборе предлагаемых ПЭВМ вариантов. Развиваемый подход к работе с технологической информацией основан на сочетании формализованных методов ее обработки с неформальными приемами анализа, учитывающими фундаментальную информацию о свойствах реагентов и полноту исходных данных. БДМет представляет бифунк циональную мультибазовую автоматизированную информационную систему — паспорта экспериментальных данных [6]. Это означает, что структура БДМет открытая, и формирование может идти параллельно как за счет последовательного развития собственных баз, так и за счет интеграции с родственными информационными системами.

Создаваемый банк для информационных технологий в металлургии базируется на разработке методик оценки достоверности экспериментальных данных о свойствах металлических и шлаковых расплавов, физикохимических моделях прогнозирования свойств материалов и технологических процессов, программном и алгоритмическом обеспечениях массивов экспериментальных данных, алгоритмах экспериментальных закономерностей и восстановления функциональных зависимостей, системных средствах генерации проблемных комплексов для исследования и анализа металлургических технологий.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м I, Москва 1994

Экспертиза

на главную