TY - JOUR

T1 - Цифровая трансформация пирометаллургических технологий: состояние, научные проблемы и перспективы развития

AU - Спирин, Николай Александрович

AU - Лавров, Владислав Васильевич

AU - Рыболовлев, Валерий Юрьевич

AU - Шнайдер, Дмитрий Александрович

AU - Краснобаев, Алексей Викторович

AU - Гурин, Иван Александрович

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Приводится обзор и критический анализ процесса цифровизации ведущих российских предприятий черной металлургии в соответствии с концепцией развития «Индустрия 4.0». Она предусматривает создание цифровых двойников пирометаллургических технологий, широкое применение машинного зрения и искусственного интеллекта. Представлены примеры отечественных промышленных систем, использующих в производственном цикле технологии машинного (технического) зрения, цифровых помощников (двойников) металлургических агрегатов и их комплексов. Применительно к доменному производству рассмотрены системы технического зрения, используемые для контроля процессов в верхней и нижней зонах доменной печи. Перспективным направлением является интеграция систем технического зрения и поддержки принятия решений, включающих алгоритмы и программные модули реализации детерминированных математических моделей отдельных явлений доменной плавки. В их в основу положены фундаментальные физические представления о процессах доменной плавки. Одним из основных направлений цифровой трансформации пирометаллургических технологий является создание интеллектуальных систем управления технологическим процессом агрегатов и их комплексов в металлургии в режиме реального времени. При постановке и решении задач требуются не только изучение характеристик, описывающих влияние изменения условий плавки на технико-экономические показатели работы отдельных печей, но и детальный анализ для математического описания внешних и внутренних ограничений. Представлены примеры подсистем контроля тепловых потерь доменной печи, прогнозирования параметров фурменных очагов и управления распределением дутьевых параметров по окружности доменной печи, автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха. Создание таких систем проведено на основе современных принципов и технологий разработки соответствующего математического, алгоритмического и программного обеспечений.

AB - Приводится обзор и критический анализ процесса цифровизации ведущих российских предприятий черной металлургии в соответствии с концепцией развития «Индустрия 4.0». Она предусматривает создание цифровых двойников пирометаллургических технологий, широкое применение машинного зрения и искусственного интеллекта. Представлены примеры отечественных промышленных систем, использующих в производственном цикле технологии машинного (технического) зрения, цифровых помощников (двойников) металлургических агрегатов и их комплексов. Применительно к доменному производству рассмотрены системы технического зрения, используемые для контроля процессов в верхней и нижней зонах доменной печи. Перспективным направлением является интеграция систем технического зрения и поддержки принятия решений, включающих алгоритмы и программные модули реализации детерминированных математических моделей отдельных явлений доменной плавки. В их в основу положены фундаментальные физические представления о процессах доменной плавки. Одним из основных направлений цифровой трансформации пирометаллургических технологий является создание интеллектуальных систем управления технологическим процессом агрегатов и их комплексов в металлургии в режиме реального времени. При постановке и решении задач требуются не только изучение характеристик, описывающих влияние изменения условий плавки на технико-экономические показатели работы отдельных печей, но и детальный анализ для математического описания внешних и внутренних ограничений. Представлены примеры подсистем контроля тепловых потерь доменной печи, прогнозирования параметров фурменных очагов и управления распределением дутьевых параметров по окружности доменной печи, автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха. Создание таких систем проведено на основе современных принципов и технологий разработки соответствующего математического, алгоритмического и программного обеспечений.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=46629390

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?partnerID=8YFLogxK&scp=85145221077

U2 - 10.17073/0368-0797-2021-8-588-598

DO - 10.17073/0368-0797-2021-8-588-598

M3 - Статья

VL - 64

SP - 588

EP - 598

JO - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

JF - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

SN - 0368-0797

IS - 8

ER -