Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер»
In the open-hearth shop of PJSC “Zaporizhstal”, a complex work has been carried out to improve and expand the functional capabilities of the steelmaking control system (SMCS) “Master”, which was originally designed to optimize the deoxidation-alloying of steel at the outlet from the furnace to...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/282 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471999836880896 |
|---|---|
| author | Харченко, О.В. Ковальов, В.Л. Адамович, Н.В. |
| author_facet | Харченко, О.В. Ковальов, В.Л. Адамович, Н.В. |
| author_sort | Харченко, О.В. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-13T12:49:49Z |
| description | In the open-hearth shop of PJSC “Zaporizhstal”, a complex work has been carried out to improve and expand the functional capabilities of the steelmaking control system (SMCS) “Master”, which was originally designed to optimize the deoxidation-alloying of steel at the outlet from the furnace to the ladle and maintain an electronic journal of express analyses of the chemical composition of liquid steel. The following functions were added to the system: a function for controlling the quantity and quality of pig iron supplied to each heat; a module for controlling smelting parameters in real time with an operational forecast of the temperature of the liquid metal and its carbon content, starting from heating and ending with the outlet from the furnace; a module for inertial support of the smelting trajectory in the event of a temporary absence of operational data on the instantaneous oxygen consumption and the position of oxygen lances. A thermodynamic model of a steelmaking bath has been developed, including metal, slag and gas phases, which allows predicting the main melting parameters before the start of actual temperature measurements and express metal analyses, and then correcting the forecast trajectories based on the actual measurements. For each smelting period (warming up, casting of pig iron, melting, finishing, outlet tapping), the following values are displayed: forecast and actual measurements of the metal temperature; forecast and actual measurements of the carbon content in the metal; actual measurements of the manganese, silicon, phosphorus and sulfur content in the metal; instantaneous oxygen and natural gas consumption on the lances; sensor data on the position of the oxygen lances. The limiting zones of instantaneous oxygen consumption are also indicated in accordance with the norms of technological maps. The discreteness of data update can vary and is 30 s by default. A scheme and a thermodynamic model of the interaction of the steelmaking bath with the high-temperature reaction zone around the oxygen jet have been developed. The algorithm of the nonlinear simplex method for solving the problem of optimizing deoxidation-alloying of steel at the outlet from the furnace has been improved. The list of available materials for alloying has been expanded, materials for charging have been added. Monitoring of SMCS “Master” for 44 melts has been carried out. Measures are planned for further improvement of the SMCS “Master” in the direction of integration with the enterprise management system. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:28Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-282 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:28Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2822025-06-13T12:49:49Z Improvement of the steelmaking control system "Master" Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» Харченко, О.В. Ковальов, В.Л. Адамович, Н.В. Melting parameters metal temperature forecast control system metal-slag-gas system steel thermodynamic model параметри плавки прогноз температури металу система контролю система сталь термодинамічна модель In the open-hearth shop of PJSC “Zaporizhstal”, a complex work has been carried out to improve and expand the functional capabilities of the steelmaking control system (SMCS) “Master”, which was originally designed to optimize the deoxidation-alloying of steel at the outlet from the furnace to the ladle and maintain an electronic journal of express analyses of the chemical composition of liquid steel. The following functions were added to the system: a function for controlling the quantity and quality of pig iron supplied to each heat; a module for controlling smelting parameters in real time with an operational forecast of the temperature of the liquid metal and its carbon content, starting from heating and ending with the outlet from the furnace; a module for inertial support of the smelting trajectory in the event of a temporary absence of operational data on the instantaneous oxygen consumption and the position of oxygen lances. A thermodynamic model of a steelmaking bath has been developed, including metal, slag and gas phases, which allows predicting the main melting parameters before the start of actual temperature measurements and express metal analyses, and then correcting the forecast trajectories based on the actual measurements. For each smelting period (warming up, casting of pig iron, melting, finishing, outlet tapping), the following values are displayed: forecast and actual measurements of the metal temperature; forecast and actual measurements of the carbon content in the metal; actual measurements of the manganese, silicon, phosphorus and sulfur content in the metal; instantaneous oxygen and natural gas consumption on the lances; sensor data on the position of the oxygen lances. The limiting zones of instantaneous oxygen consumption are also indicated in accordance with the norms of technological maps. The discreteness of data update can vary and is 30 s by default. A scheme and a thermodynamic model of the interaction of the steelmaking bath with the high-temperature reaction zone around the oxygen jet have been developed. The algorithm of the nonlinear simplex method for solving the problem of optimizing deoxidation-alloying of steel at the outlet from the furnace has been improved. The list of available materials for alloying has been expanded, materials for charging have been added. Monitoring of SMCS “Master” for 44 melts has been carried out. Measures are planned for further improvement of the SMCS “Master” in the direction of integration with the enterprise management system. У мартенівському цеху ПАТ «Запоріжсталь» проведено комплекс робіт з удосконалення і розширення функціональних можливостей системи контролю сталеплавильного виробництва (СКСВ) «Майстер», що спочатку була призначена для оптимізації розкислення-легування сталі на випуску з печі в ківш та ведення електронного журналу експрес-аналізів хімічного складу рідкої сталі. До системи додано: функцію контролю кількості та якості чавуну, що надходить на кожну плавку; модуль контролю параметрів плавки в реальному масштабі часу з оперативним прогнозом по температурі рідкого металу та вмісту в ньому вуглецю, починаючи від прогрівання та закінчуючи випуском із печі; модуль інерціальної підтримки траєкторії плавки за умови тимчасової відсутності оперативних даних про миттєву витрату кисню і положення кисневих фурм. Розроблено термодинамічну модель сталеплавильної ванни, що включає металеву, шлакову та газову фази, яка дозволяє прогнозувати основні параметри плавки до початку фактичних вимірів температури та експрес-аналізів металу, а далі коригувати прогнозні траєкторії за даними фактичних вимірів. По кожному періоду плавки (прогрів, заливка чавуну, плавлення, доведення, випуск) відображаються: прогноз та фактичні виміри температури металу; прогноз та фактичні виміри вмісту вуглецю в металі; фактичні виміри вмісту марганцю, кремнію, фосфору і сірки в металі; миттєві витрати кисню та природного газу на фурми; дані позиційного датчика про положення кисневих фурм. Також вказані обмежувальні зони миттєвої витрати кисню відповідно до норм технологічних карт. Дискретність оновлення даних може змінюватись і за замовчуванням становить 30 с. Розроблено схему і термодинамічну модель взаємодії сталеплавильної ванни з високотемпературною реакційною зоною навколо струменя кисню. Удосконалено алгоритм нелінійного симплекс-методу розв'язання задачі оптимізації розкислення-легування сталі на випуску з печі. Розширено список доступних матеріалів для легування, додано матеріали для шихтування. Проведено моніторинг СКСВ «Майстер» за 44 плавками. Заплановано заходи щодо подальшого вдосконалення СКСВ «Майстер» у напрямі інтеграції із системою управління підприємством. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2025-06-13 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/282 10.15407/steelcast2025.01.013 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 33 No. 1 (2025): Metal and Casting of Ukraine; 13-17 Метал та лиття України ; Том 33 № 1 (2025): Метал та лиття України; 13-17 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/282/278 Авторське право (c) 2025 Метал та лиття України |
| spellingShingle | параметри плавки прогноз температури металу система контролю система сталь термодинамічна модель Харченко, О.В. Ковальов, В.Л. Адамович, Н.В. Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title | Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title_alt | Improvement of the steelmaking control system "Master" |
| title_full | Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title_fullStr | Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title_full_unstemmed | Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title_short | Удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «Майстер» |
| title_sort | удосконалення системи контролю сталеплавильного виробництва «майстер» |
| topic | параметри плавки прогноз температури металу система контролю система сталь термодинамічна модель |
| topic_facet | Melting parameters metal temperature forecast control system metal-slag-gas system steel thermodynamic model параметри плавки прогноз температури металу система контролю система сталь термодинамічна модель |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/282 |
| work_keys_str_mv | AT harčenkoov improvementofthesteelmakingcontrolsystemquotmasterquot AT kovalʹovvl improvementofthesteelmakingcontrolsystemquotmasterquot AT adamovičnv improvementofthesteelmakingcontrolsystemquotmasterquot AT harčenkoov udoskonalennâsistemikontrolûstaleplavilʹnogovirobnictvamajster AT kovalʹovvl udoskonalennâsistemikontrolûstaleplavilʹnogovirobnictvamajster AT adamovičnv udoskonalennâsistemikontrolûstaleplavilʹnogovirobnictvamajster |