Optimalizace bramového plynulého odlévání oceli za pomoci numerického modelu teplotního pole
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce pojednává o optimalizaci provozu zařízení na plynulé odlévání ocelových bram. Shrnuty jsou zde základní analytické a empirické poznatky o procesu tuhnutí, o numerickém modelování a vybraných optimalizačních technikách. Jsou zde rovněž uvedeny fyzikální podmínky a faktory ovlivňující kvalitu finální oceli včetně jejich vzájemných vztahů. Základem řešení tohoto problému je vytvoření původního numerického modelu teplotního pole ve verzi off-line a jeho verifikace s reálnými provozními daty. Nadstavbu numerického modelu tvoří optimalizační model sloužící k optimální regulaci procesu, který je založený na fuzzy logice. Všestranná využitelnost optimalizačního modelu je demonstrována na několika případech, jako jsou např. nalezení licích parametrů pro dosažení vysoké kvality oceli, reakce na vzniklé havarijní situace, nalezení optimálního vztahu mezi jednotlivými parametry lití, aj. V rámci optimalizačních výsledků je v práci vytvořen rozbor doporučených změn licí trati pro konkrétní zařízení na plynulé lití za účelem dosažení vyšších povrchových teplot předlitku v místě rovnání. Celý koncept numerického a optimalizačního modelu je natolik obecný, že je možná jeho aplikace na libovolné bramové či sochorové lití oceli.
The thesis deals with optimization of the continuous slab casting process. The thesis summarizes the basic analytical and empirical findings concerning to the solidification process, the numerical modeling and the selected optimization techniques. Physical conditions and factors that affect the quality of steel including their relationships are also described. The basis of the solution strategy is the original numerical model of the temperature field in its off-line version. The numerical model was verified by the real historical data. The optimization part is based on the fuzzy logic implemented above the numerical model. The optimization algorithm is used for the optimal control of the casting process. The universal usage of the optimization model is demonstrated on several cases, e.g. the finding of optimal casting parameters that ensure the high quality of products, the optimal reactions on breakdown situations, the determination of an optimal relationship between casting parameters, etc. Based on optimization results, the suitable caster modification to increase the surface temperature at the unbending point was proposed. The whole concept of the numerical and optimization model is general and it can be applied to arbitrary slab or billet continuous casting.
The thesis deals with optimization of the continuous slab casting process. The thesis summarizes the basic analytical and empirical findings concerning to the solidification process, the numerical modeling and the selected optimization techniques. Physical conditions and factors that affect the quality of steel including their relationships are also described. The basis of the solution strategy is the original numerical model of the temperature field in its off-line version. The numerical model was verified by the real historical data. The optimization part is based on the fuzzy logic implemented above the numerical model. The optimization algorithm is used for the optimal control of the casting process. The universal usage of the optimization model is demonstrated on several cases, e.g. the finding of optimal casting parameters that ensure the high quality of products, the optimal reactions on breakdown situations, the determination of an optimal relationship between casting parameters, etc. Based on optimization results, the suitable caster modification to increase the surface temperature at the unbending point was proposed. The whole concept of the numerical and optimization model is general and it can be applied to arbitrary slab or billet continuous casting.
Description
Citation
MAUDER, T. Optimalizace bramového plynulého odlévání oceli za pomoci numerického modelu teplotního pole [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
Date of acceptance
2012-09-25
Defence
Přínosem je vytvoření numerického modelu ZPO jako sofistikovaného nástroje na kterém je možné dále vyvíjet a testovat optimalizační algoritmy.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení