Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 519.873 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-3-314-322
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ СПОСОБЕ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
А. В. Макеев, Т. В. Пискажова, П. М. Гофман
ООО «РУСАЛ ИТЦ», Российская Федерация, 660067, г. Красноярск, ул. Пограничников, 37; Сибирский федеральный университет, ИЦМиМ, 660025, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 95; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Наиболее общим показателем эффективности управления процессом получения алюминия является себестоимость произведенного металла, но это понятие включает в себя много составляющих. Прежде всего это стоимость сырья и электроэнергии в данном регионе, а также стоимость трудозатрат на тонну продукции, расходные коэффициенты сырья и энергии, капитальные затраты на строительство и ремонт, стоимость утилизации отходов, экологические выплаты и т.д. При этом отсутствует единый функционал качества процесса, зависящий от технологических параметров, то есть задача полной и относительно строгой математической оптимизации процесса в целом в настоящее время представляется не решаемой не только из-за ее объемности, а из-за отсутствия полной модели эффективности. В рамках данного исследования рассмотрены частные критерии эффективности, на улучшение которых направлена разработанная авторами оптимизационная модель управляющих воздействий, которые выбраны исходя из возможных рычагов действующей автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) электролиза алюминия. Все испытания проводились на программном обеспечении «Виртуальный электролизер» без передачи на реальный объект управления.
Ключевые слова: получение алюминия, оптимизация параметров процесса, управляющие воздействия АСУТП, Виртуальный электролизер.
References

1. Глебов Н. И., Кочетков Ю. А., Плясунов А. В. Методы оптимизации. Новосибирск : Изд-во НГУ, 2000. 312 с.
2. Ногин В. Д., Протодьяконов И. О., Евлампиев И. И. Основы теории оптимизации. М. : Высшая школа, 2000. 214 с.
3. Металлургия алюминия. Технология, электроснабжение, автоматизация : 3-е изд., перераб. и доп. / Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин, М. Я. Минцис, Г. А. Сиразутдинов. М. : Флинта ; Наука, 2008. 529 с.
4. Ветюков М. М., Цыплаков А. М., Школьников С. Н. Электрометаллургия алюминия и магния. М. : Металлургия, 1987. 320 с.
5. Минцис М. Я., Поляков П. В., Сиразутдинова Г. А. Электрометаллургия алюминия : монография. Новосибирск : Наука, 2001. 368 с.
6. Bonnardel O., Homsi P. Process for regulating the temperature of the bath of an electrolytic pot for the production of aluminium. U.S. Patent Nо. 5,882,499. 1999.
7. Comparision of two different numerical methods for prediction the formation of the side ledge in aluminium electrolysis cell / Marois Marc-Andre, Bertrand Clement, Desilets Martin, Coulombe Marie-Michelle, Lacroix Marcel. // Light Metals. 2009. P. 563–568.
8. Гончаров В. А. Методы оптимизации. М. : Юрайт ; Высшее образование, 2010. 186 с.
9. Математическое моделирование металлургических процессов в АСУ ТП / Н. А. Спирин, В. В. Лавров, В. Ю. Рыболовлев и др. Екатеринбург : УИПЦ, 2014. 558 с.
10. Белолипецкий В. М., Пискажова Т. В. Математическое моделирование процесса электролитического получения алюминия для решения задач управления технологией : монография. Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2013. 271 с.
11. Свидетельство № 2017612828 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Учебно-консультационная программа «Виртуальный электролизер», версия 2.0. / Пискажова Т. В., Завадяк А. В., Пузанов И. И., Толкачев Н. М., Макеев А. В. ; зарег. в
реестре программ для ЭВМ 03 марта 2017 г.
12. Пискажова Т. В. Способ оптимального управления химическим составом электролита при получении алюминия // Вестник СибГАУ. 2010. № 3 (29). С. 153–158.
13. Application of advanced process control to aluminium reduction cell – a review / Stevens McFadden Fiona J., P. B. Geoffrey, P. C. Austin, B. J. Welch // Light Metals. 2002. P. 1213–1220.
14. Dupuis M., Lacroix R. Development of a 2D+ dynamic model of an aluminum reduction cell // Proc. 38th conf. Light Metals, CIM, Quebec. 1999. P. 41.
15. Studies on waste heat recovery in aluminum electrolysis / Zhaowen Wang, Bingliang Gao, Youjian Yang, Wenju Tao, Fengguo Liu, Zhongning Shi, Xianwei Hu // Book of papers of the ninth international congress “Non-ferrous metalsand minerals”. 2017. P. 209–226.


Макеев Антон Владимирович – менеджер отдела разработки АСУТП АП; ООО «РУСАЛ ИТЦ». E-mail: grasser@mail.ru.
Пискажова Татьяна Валериевна – доктор технических наук, профессор кафедры автоматизации производственных процессов в металлургии; Институт цветных металлов и материаловедения, Сибирский федеральный университет.
E-mail: iskazhova@yandex.ru.
Гофман Павел Михайлович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой автоматизации производственных процессов; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева.
E-mail: gofmanpm@sibsau.ru.


  ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ СПОСОБЕ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ