Wieloetapowa optymalizacja zestawiania wsadu do pieców odlewniczych
z zastosowaniem materiałów wsadowych o zróżnicowanej kawałkowatości
W rozprawie doktorskiej przedstawiono założenia oraz sposób realizacji optymalizacji procesu załadunku pieca metalurgicznego materiałami wsadowymi o zróżnicowanej kawałkowatości, w celu uzyskania efektywnego technologicznie i organizacyjnie ciekłego stopu odlewniczego o założonym składzie chemicznym. Wieloetapowa optymalizacja udziału poszczególnych materiałów wsadowych, funkcjonująca według opracowanego w tej rozprawie algorytmu, minimalizuje możliwość zestawienia, w wyniku wystąpienia ewentualnych błędów i odchyłek ważenia składników wsadowych o zróżnicowanej kawałkowatości, wsadu o nieprawidłowych parametrach. Pozwala to zminimalizować liczbę dodatkowych zabiegów korygujących nieprawidłowy skład chemiczny ciekłego metalu, a przez to zwiększyć wydajność i poprawić ekonomikę produkcji odlewów. Efektywność algorytmu wieloetapowej optymalizacji można istotnie zwiększyć stosując zaproponowaną w rozprawie metodę ustalania kolejności pobierania poszczególnych składników wsadowych, bazującą na ocenie (za pomocą opracowanej w rozprawie metody rozmytej regresji liniowej) precyzji ich ważenia lub dozowania. Zakres prac naukowo-badawczych obejmował:1.Opracowanie procedury oceny precyzji ważenia lub dozowania materiałów wsado-wych z zastosowaniem metod statystycznych oraz rozmytej regresji liniowej.
2.Opracowanie metody określania kolejności ważenia lub dozowania materiałów wsadowych.
3.Zaprojektowanie algorytmu wieloetapowej optymalizacji zestawiania wsadu do pieca odlewniczego wraz z weryfikacją za pomocą symulacji numerycznych.
4.Weryfikacja funkcjonowania algorytmu wieloetapowej optymalizacji zestawiania wsadu w wytypowanej odlewni żeliwa.
Przedstawione w rozprawie wyniki obliczeń w ramach eksperymentów numerycznych, pomiarów ważenia i badań weryfikacyjnych dla rzeczywistych danych produkcyjnych
wytypowanej odlewni, potwierdziły możliwość zestawiania wsadu gwarantującego prawidłowy skład chemiczny wsadu do pieca odlewniczego.
This dissertation presents the assumptions and the method of implementation of the optimization of the metallurgical furnace loading process with batch materials of various lumps, in order to obtain a technologically and structurally effective liquid casting alloy with the assumed chemical composition. The multi-stage optimization of the share of individual batch materials, functioning according to the algorithm developed in this dissertation, minimizes the possibility of collating, as a result of possible errors and deviations in the weighing of batch components with varied massiveness, batch with incorrect parameters. This allows to minimize the number of additional treatments correcting the incorrect chemical composition of the liquid metal, and thus increase the efficiency and improve the production economics of the castings. The efficiency of the multi-stage optimization algorithm can be significantly increased by using the method of determining the order of collecting individual batch components proposed in the thesis, based on the assessment (using the fuzzy linear regression method developed in the dissertation) of the precision of weighing or dosing. The scope of scientific and research work included:
1.Developing a procedure for assessing the precision of weighing or dispensing batch materials using statistical methods and fuzzy linear regression.
2.Development of a method for determining the order of weighing or batching of batch materials.
3.Designing the algorithm of multi-stage optimization of batch assembly to the foundry furnace along with verification of numerical simulations.
4.Verification of the algorithm of multi-stage optimization of batch assembly in the selected iron foundry.
The results of calculations presented in the dissertation as part of numerical experiments, weighing measurements and verification tests for the actual production data of the foundry, confirmed the possibility of combining the batch guaranteeing the correct chemical composition of the charge to the foundry furnace.
