Заявляемый центр превосходства ориентирован на глобальные прорывные задачи и стратегические национальные приоритеты. Ключевой центр превосходства консолидирует усилия всех ведущих отечественных организаций в области энергосбережения высокотемпературных металлургических технологий, находящихся в Екатеринбурге: УрФУ, ВНИИМТ, ИМЕТ УрО РАН, НПВП «ТОРЭКС» и известных зарубежных ученых Украины и Канады.
Цель проекта: Повышение конкурентоспособности УрФУ на основе решения научных проблем улучшения энерго-экологической эффективности высокотемпературных металлургических технологий.
Актуальность проекта. Энергоемкость валового внутреннего продукта (ВВП) России выше в 2–3 раза по сравнению с энергоемкостью индустриально развитых стран мира. На долю высокотемпературных металлургических технологий приходится до 20 % топлива, используемого в стране. Значительное сокращение энергоемкости металлопродукции может быть достигнуто только за счет внедрения передовых металлургических технологий и осуществляющих их агрегатов при рациональных значениях их основных параметров. Особое место в этом комплексе технологических операций получения металлопродукции отводится подготовке железорудного сырья и доменному переделу как самому энергоёмкому и наиболее сложному, на долю которого приходится до 60 % топлива, используемого в чёрной металлургии. Получение новых профилей литых заготовок в машинах непрерывного литья большой производительности требует совершенствования технологии нагрева металла и коренной реконструкции нагревательных и термических печей, парк которых исчисляется тысячами на заводах России.
Перспективность проекта.
Особенностью научных исследований является:
-сочетание исследований как в области прикладных, так и фундаментальных исследований;
-междисциплинарный характер исследований, охватывающих теплофизику, металлургические технологии, информатику, управление технологическими процессами и производствами;
-полный цикл реализации – от проведения фундаментальных исследований до внедрения конструкций, режимов работ, технологий и программного обеспечения.
Основное научное содержание проектов сводится к следующему:
-Впервые будет осуществлено комплексное исследование проблемы разработки новых и совершенствование существующих технологий пирометаллургических процессов.
-На основе развития теории горения, газодинамики, механики движения материалов и тепломассообмена с применением физического и математического моделирования, будут разработаны конструкции и режимы тепловой работы нагревательных, термических, шахтных печей и слоевых установок нового поколения, которые позволят обеспечить достижение лучших мировых показателей.
-Впервые будет осуществлено комплексное исследование проблемы управления доменной плавкой в современных условиях на основе развития и использования систем поддержки принятия решений, разработаны модельные систем поддержки принятия решения технологических задач в области доменного производства по управлению как отдельными агрегатами, так и их комплексами, не имеющие аналогов за рубежом.
-Развиты модельные системы поддержки решения технологических задач, охватывающие практически все переделы современной черной пирометаллургии от подготовки сырья до получения готовой продукции.
