Mathematical modeling of the current technological process of forming an aluminum melt in the mixer of the foundry department | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 56. DOI: 10.17223/19988605/56/3

Mathematical modeling of the current technological process of forming an aluminum melt in the mixer of the foundry department

Improving the existing technology for the production of aluminum and its alloys is still an urgent task. The search for a solution to the presented technological problem is directly related to improving the technical and economic indicators of production, as well as increasing the efficiency of the corresponding algorithms for modifying aluminum alloys. The use of a mathematical apparatus to formalize the features of the presented production process will ensure finding the most optimal option for the formation of established grades of aluminum alloys in the foundry department of an industrial enterprise. This becomes possible thanks to the conduct of an unlimited number of scientific experiments and empirical operations aimed at calculating the required values of the parameters for mixing raw aluminum from casting ladles. At the same time, it is possible to analyze the already obtained values of the concentrations of chemical elements of raw aluminum in casting ladles, taking into account the specified requirements of the order portfolio, in order to selectively modify the fundamental elements of the chemical composition of the formed grade of aluminum alloy. The software-algorithmic implementation of the presented mathematical model using modern high-performance devices and computers will ensure a higher competitiveness of finished products in the non-ferrous metals market due to a systematic reduction in the cost of producing a ton of metal and obtaining new practical results. Also, the formalization of the technological process and the development of a mathematical model of the investigated process will allow organizing initial training and professional retraining of technological personnel of an industrial enterprise. Carrying out career guidance activities and organizing the process of improving the qualifications of technological personnel are possible by setting up various options for the initial combinations of casting ladles and determining the initial conditions of the set technological problem, taking into account the current production features and the available set of available modifying materials. The result of this study is the development of a mathematical model of the process of forming an aluminum melt in a mixer in the foundry department, consisting of equations of heat and material balances, taking into account the physicochemical laws of the course of metallurgical processes based on the law of conservation of masses in relation to the selected heterogeneous system. In addition, it is worth noting that using mathematical modeling, it is possible to continuously monitor the most important indicators of the technological process based on similar mathematical models in order to further improve the existing software complex or information system of the enterprise to an independent automated control system and user decision-making.

Download file
Counter downloads: 79

Keywords

mathematical model, computational experiment, technological process, aluminum melt, mixing parameters

Authors

NameOrganizationE-mail
Kalashnikov Sergey N.Siberian State Industrial Universitys.n.kalashnikov@yandex.ru
Martusevich Efim A.Siberian State Industrial Universityprogram.pro666@yandex.ru
Martusevich Elena V.Siberian State Industrial Universityscience_nvkz@yandex.ru
Buintsev Vladimir N.Siberian State Industrial Universitybuintcev@mail.ru
Всего: 4

References

Машунин Ю.К. Математическое моделирование и выбор оптимальных параметров технологического процесса // Матема тические методы в технике и технология. 2020. № 2. С. 39-51.
Скуратов А.П., Шахрай С.Г., Фомичев И.В., Белянин А.В. Повышение экологической и энергетической эффективности производства алюминия // Исследование энергетической эффективности и экологических показателей оборудования алюминиевой промышленности. Красноярск : СФУ, 2018. 179 с.
Мартусевич Е.А., Буинцев В.Н., Калашников С.Н. Структура и математические модели информационно-обучающей системы «Шихтовщик алюминиевого расплава» // Инженерный вестник Дона : электронный научный журнал. 2019. № 2 (53). 14 с.
Аверченков В.И., Козак Л.Я., Кобищанов В.В. Математическое моделирование сложных технологических объектов большой размерности факторного пространства в условиях пассивного эксперимента // Вестник Брянского государственного технического университета. 2013. № 3 (39). С. 86-94.
Козак Л.Я. Получение математических моделей управления металлургическим производством // Инновационная деятель ность: теория и практика. 2016. № 6 (2). С. 63-67.
Манкаев Н.В. Математическое моделирование глобальной экономики: актуальные методы // Экономика и управление: проблемы, решения. 2019. № 3 (6). С. 121-129.
Кабаков З.К. Математические модели при освоении новых технологий в металлургии // Высшее образование в Россий ской Федерации. 2005. № 11. С. 74-78.
Пилипчук А.И. Экономико-математические модели и методы // Наука и молодежь: новые идеи и решения : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. молодых исследователей. Волгоград, 2017. С. 333-335.
Сибицкий Н.В. Математические модели и оптимальные решения в условиях неполной информации // Автоматика и ин форматика. 2017. № 2 (41). С. 92-100.
Мясоедов А.И. Современные экономико-математические методы и модели в процессе принятия управленческих решений // Проблемы и перспективы экономики и управления : материалы VI Междунар. науч. конф. СПб., 2017. С. 150-153.
Сердюк В.С., Добренко А.М., Цорина О.А., Бакико Е.В., Янчий С.В. Математические модели для оценки производственных рисков // Проблемы машиностроения : материалы II Междунар. науч.-техн. конф. Омск, 2018. С. 288-293.
Христинич Р.М., Велентеенко А.М., Головенко Е.А., Христинич А.Р. МГД-технологии рафинирования и приготовления алюминиевых сплавов в транспортных ковшах // Электрометаллургия. 2008. № 11. С. 1-8.
Горюхин А.С., Гайнцева Е.С., Шайхутдинова И.И. Модель экспертной системы автоматизированного управления технологической подготовкой производства отливок из алюминиевых сплавов // Information technologies for intelligent decision making support itids. Уфа, 2015. С. 183-187.
Кузнецов Е.Б., Леонов С.С. Параметризация задачи Коши для систем обыкновенных дифференциальных уравнений с предельными особыми точками // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2017. № 6 (57). С. 934-957.
 Mathematical modeling of the current technological process of forming an aluminum melt in the mixer of the foundry department | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 56. DOI: 10.17223/19988605/56/3

Mathematical modeling of the current technological process of forming an aluminum melt in the mixer of the foundry department | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 56. DOI: 10.17223/19988605/56/3

Download full-text version
Counter downloads: 201