автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Моделирование и управление процессом обжига металлургических концентратов в печах кипящего слоя

На правах рукописи

БЕЛОГЛАЗОВ Илья Ильич

МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАТОВ В ПЕЧАХ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Специальность 05.13.06 -Автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами (.металлургия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ¡ИОН 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005045826

005045826

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете «Горный».

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский технологической институт (технический университет), профессор кафедры автоматизации химико-технологических процессов

кандидат технических наук, ООО «Институт Гипроникель», старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии

Ведущая организация - ООО «МИКСИНГ».

Защита состоится 29 июня 2012 г. в 12 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 28 мая 2012 г.

Шариков Юрий Васильевич

Официальные оппоненты:

Харазов Виктор Григорьевич

Блинов Валерий Анатольевич

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета доктор технических наук

БРИЧКИН В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Аппараты кипящего слоя применяют для обжига сульфидных материалов в производстве меди, цинка, никеля. Печи КС отличаются простотой конструкции, высокой производительностью, механизацией и автоматизацией процесса, обеспечивают высокую эффективность использования отходящих газов.

Практическое осуществление обжига металлургических концентратов определяется их физико-химическими свойствами, термодинамикой и кинетикой окислительных процессов. При этом на процесс обжига влияет вся совокупность названных факторов с их сложными взаимосвязями. В заводских условиях окислительный обжиг сульфидных материалов в печах кипящего слоя отличается непостоянством химического состава сырья, что в сочетании с малым временем пребывания частиц в аппарате при значительном тепловом эффекте окислительных реакций придает им, как объектам управления, существенную нелинейность. Эффективное управление процессом обжига сульфидных материалов определяется регулированием загрузки расходных материалов, расхода и концентрации кислорода в обогащенном дутье с достижением среднесменной производительности технологического агрегата и заданного качества выходного продукта.

Значительный вклад в совершенствование алгоритмов управления процессом обжига в печах кипящего слоя внесли такие ученые, как И.А. Буровой, В.Н. Горин А.Ф. Астафьев, Ю.В. Алексеев, В.Г. Айнштейн, Г.К. Борескова, Г.М Кучин, И.Ф. Дэвидсон, Д. М. Харрисон. Однако многие прикладные вопросы, связанные с исследованием процесса обжига металлургических концентратов в аппаратах кипящего слоя, такие как: моделирование процесса повышения качества управления, отсутствие достаточной информации о параметрах процесса остаются недостаточно разработанными. Совершенствование существующих моделей и систем автоматического управления имеет большое практическое значение для повышения эффективности работы оборудования, что подтверждает актуальность темы диссертации.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной тематикой НИР Горного университета по теме 6.30.020 «Разработка систем

управления сложными техническими объектами с использованием математических моделей в контуре управления» (I кв. 2008 - IV кв. 2010 гг.), а также с грантом Горного университета «Подготовка диссертации на соискание ученой степени кандидата наук» (2009).

Цель работы - разработка системы автоматического управления процесса обжига металлургических концентратов в печи кипящего слоя, позволяющей обеспечивать стабилизацию качества получаемого продукта на регламентированном уровне и повышение надежности непрерывного функционирования процесса.

Идея работы - с целью повышения качества управления процессом обжига при синтезе системы автоматического управления в печи кипящего слоя следует использовать усовершенствованную математическую модель, учитывающую конечность времени пребывания частиц в аппарате, отклонение от режима идеального перемешивания.

Основные задачи исследований:

1. Анализ современного состояния и перспектив развития процесса обжига металлургических концентратов в печах кипящего слоя.

2. Исследование кинетических особенностей процесса окисления никелевых сульфидных материалов в кипящем слое.

3. Совершенствование математического описания кинетики обжига сульфидного никелевого концентрата и структуры потоков в аппаратах с кипящим слоем

5. Создание математической модели процесса обжига на основе результатов исследования кинетики процесса и структуры потока в печи кипящего слоя.

6. Разработка программы адаптации математической модели.

7. Исследование процесса обжига путем моделирования процесса в различных условиях.

8. Анализ существующих принципов построения автоматических систем управления печами кипящего слоя.

9. Разработка системы автоматического управления процессом обжига в печи кипящего слоя с использованием современных программных средств.

Методика исследований. В работе были использованы экспериментальные и теоретические методы исследований. Математическая модель процесса построена с использованием современных методов математического моделирования. Экспериментальные данные собраны в ходе теплотехнического обследования различных промышленных печей с использованием средств технологического контроля, а также путем лабораторного физико-химического анализа отобранных технологических проб. При выборе и разработке системы управления процессом использованы современные методы теории автоматического управления и параметрической идентификация математических моделей процесса обжига. Для моделирования процессов, протекающих в печи кипящего слоя, построения системы управления, обработки массивов данных использовались современные пакеты компьютерного моделирования: MatLab, Aspen Plus, Aspen Dynamics, Fluent, Gambit, Autodesk Inventor, ReactOp, RTD.

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Показано, что математическая модель, учитывающая конечность времени пребывания частиц в аппарате совместно с кинетикой процесса десульфуризации, позволяет с высокой степенью достоверности описать закономерности изменения показателей процесса в зависимости от параметров работы печи, содержания компонентов в слое, а также от состава, температуры и количества оборотной пыли.

2. Показано, что анализ процесса с помощью его детальной математической модели, позволяет выявить каналы управления для компенсации действующих на процесс возмущений и обеспечить функционирование процесса в оптимальном режиме.

3. Установлено, что создание мультисистемы автоматического управления, обеспечивает повышение надежности непрерывной работы печи КС за счет повышения качества управления режимом обжига никелевого концентрата.

Основные защищаемые положения:

1. С целью повышения точности математической модели процесса обжига в печи кипящего слоя, следует использовать кинети-

ческую модель процесса, основанную на применении симплексно-интервального метода и программного комплекса ЛеасЮР.

2. Для учета неидеальности перемешивания частиц в аппарате и реального распределения твердой фазы при создании модели процесса обжига для промышленных печей кипящего слоя, необходимо использовать ячеечную модель структуры потоков.

3. С целью повышения качества управления режимом обжига никелевого концентрата следует использовать мультисистему автоматического управления, основанную на применении нечеткой логики совместно с системой стабилизации потоков.

Практическая значимость работы:

1. Предложена усовершенствованная модель процесса обжига никелевых концентратов в печи кипящего слоя в среде ЯеасЮР с использованием симплексно-интервального метода, позволяющего рассчитывать значения параметров процесса на ограниченном интервале времени.

2. Реализация предложенной мультисистемы управления позволит уменьшить динамическую ошибку управления температурным режимом в 2-3 раза и уменьшить количество выносимой пыли на 10-15%.

3. Научные результаты работы используются в учебном процессе химико-металлургического факультета Горного университета для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».

Достоверность научных результатов. Приводимые результаты, выводы и рекомендации обоснованы путем сопоставления результатов численных расчетов и производственных данных, что подтверждается хорошей сходимостью результатов математического моделирования и экспериментальных исследований параметров и режимов работы печей КС. Эффективность предложенной САУ на основе нечеткой логики подтверждена в ходе сопоставления с результатами полученными ранее.

Апробация работы. Содержание и основные положения диссертации докладывались и обсуждались: на ежегодной научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» СПГТУ 16 марта 2007, на 3-й интернациональной летней

школе DAAD в Фрайберской горной академии (доклад на тему «Моделирование и имитация технологических процессов») 2008 г., на «Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса» 2-3 апреля 2009 г., на конференции «Инновационные технологии, моделирование и автоматизация в металлургии», на международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» 10-13 марта 2009 г., на конференции молодых ученых в рамках «Петербургской технической ярмарки 2011» 15-17 марта 2011 г., на международной научной специализированной конференции в Германии в г. Фрайберг в 2011 г., на научных семинарах кафедры АТПП СПГГУ 2009-2012 г. г.; научно-технических советах по работе с аспирантами СПГТУ 2009-2012 г. г.

Личный вклад автора состоит в анализе существующих способов управления печами кипящего слоя, обработке данных заводского технологического контроля, компьютерном моделировании, обработке и обобщении результатов исследований, в апробации достигнутых результатов и подготовке публикаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка. Содержит 126 страниц машинописного текста, 64 рисунка, 11 таблиц, библиография включает 127 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса и перспективы развития теории и практики обжига металлургических концентратов в печах кипящего слоя, описаны конструкции и режимы работы современных печей кипящего слоя, исследовано время пребывания материала в печах кипящего слоя, изучены кинетические особенности процесса окисления никелевых сульфидных материалов в кипящем слое.

Вторая глава посвящена совершенствованию математического описания кинетики процесса обжига сульфидного никелевого концентрата.

В третьей главе рассмотрены вопросы совершенствования математического описания структуры потока в аппаратах с кипящим слоем, построена математическая модель печи кипящего слоя для комплексного изучения параметров процесса.

В четвертой главе синтезируется система автоматического управления процессом обжига металлургических концентратов в печи кипящего слоя. Приводятся результаты исследования процесса обжига с использованием системы управления, построенной на основе созданной математической модели в объединенной программной среде Aspen Plus и Aspen Dynamics. Показано, что ввиду большого количества непрогнозируемых возмущений, целесообразнее создать мультисистему управления на основе нечетной логики с использованием модели автоматического управления в Aspen Dynamics , что позволяет наряду с основными закономерностями процесса, отражаемыми в детальной математической модели, использовать производственный опыт управления при наличии реальных возмущений.

Заключение отражает обобщенные выводы по результатам исследования в соответствии с поставленной целью и решёнными задачами.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. С целью повышения точности математической модели процесса обжига в печи кипящего слоя, следует использовать кинетическую модель процесса, основанную на применении симплексно-ннтервального метода и программного комплекса ReactOP.

Для описания закономерностей процессов десульфуризации предлагается использовать кинетическую функцию, которая может быть получена из уравнения материального баланса процесса, математическое выражение которого имеет вид:

-^ = кС- (1)

dr

В результате преобразований уравнения материального баланса были получены уравнения:

£(г) = (1-0,)" =

1--

(3)

где 0=т/то - безразмерное время процесса, п - показатель, определяемый гранулометрическим составом, состоянием поверхности частицы и строением пор.

График, изображенный на рис. 1, показывает, что при определенных значениях коэффициентов кип зависимость (2) может быть приведена к виду функции (3), которая широко применяется для описания гетерогенного процесса растворения однокомпонентных частиц.

Зависимости (2) и (3) могут быть преобразованы к известным и широко применяемым уравнениям:

Е = 1 - ехр(-^г) или Е = 1 - ехр(-кт"). (5)

В отличие от (2) и (3), уравнения (5) хорошо описывают не всю кинетическую кривую, а только ее часть, для которой £<0,8-0,9. Полученные расчетом по формулам (5) значения обычно занижены. Для подтверждения возможности применения предложенной зависимости вида (2) и (3) была осуществлена обработка экспериментальных данных кинетики процесса обжига неокатанного и окатанного сульфидного никелевого концентрата.

0 0,2 0,4 0,6 0.8

Относительное время процесса

Рис 1. Зависимость степени извлечения от относительного времени процесса. 1 - кинетическая функция (2), 2 - предлагаемая кинетическая функция (3).

Для установления адекватности экспериментальных данных и теоретической кривой, зависимость (2) преобразуется к виду:

1 = т° 1 1 или __!_= а--В (б)

1п(1 - Е) к т к 1п(1 - Е) т

где А и В - константы, величины которых соответственно равны

А=хЛ,В=1/к.

Экспериментальные данные были нанесены на график в системе координат \Нп(\-Е) =Д1 /г).

Результаты обработки экспериментальных данных показаны на рис. 2.

1ЛЛп

Рис. 2. Результаты спрямления кинетической кривой, полученной при различных температурах обжига и параметрах п

Симплексно-интервальный метод позволяет использовать единый подход к преобразованию статистических уравнений различной степени сложности в форму, удобную для проведения практических инженерных расчетов по определению значений параметров, входящих в эти уравнения. Данный метод позволяет определять значения параметров уравнений при использовании ограниченного числа экспериментальных точек (например, по двум или трем значениям х„ отвечающим двум или трем значениям у), при условии, что

угА*д-

Применяя симплексно-интервальный метод зависимость (5) преобразуем в симплексно-интервальную форму, тогда двум любым

моментам времени г, и г,.у на экспериментальной кривой С=/(г) будут соответствовать значения концентраций С, и С,+/, а уравнение (2) может быть представлено в виде:

а) для момента времени т, б) для момента времени т;+/

Г, ="

1

—+ Л

1

1п| С°/

Решая совместно (а) и (б), после несложных преобразований получаем

А _ { ^

(7)

1п5г =-2-—1п

'С \ С г)

Откуда получаем выражение для расчета предельного времени обжига по двум экспериментальным точкам

г Г, =■

X р 1п5с

тА 1п5г - Дг1п|

Ус)

(8)

где Сг = у1с,см ~ среднегеометрическое значение величин С) и

С,+1; та - среднеарифметическое значение интервала времени; тй -среднегеометрическое значение интервала времени; Ат=т1+гТ1 - интервал времени; - симплекс концентрационного подобия.

Значение константы ^ может быть также рассчитано по уравнению

(*(УГ -1)-(5г + 1)1п5с)2 -45г 1п25с ~(фг -1)-(5, +1)1п5с)

г„ = -

2(5,-1)1x15,, где - симплекс временного подобия.

(9)

2. Для учета неидеальности перемешивания частиц в аппарате и реального распределения твердой фазы при создании модели процесса обжига для промышленных печей кипящего слоя, необходимо использовать ячеечную модель структуры потоков.

Проводилось несколько различных опытов с загрузкой в печь КС индикатора на комбинате "Североникель" в промышленных пе-

11

чах КС-1 и КС-3 с площадью пода 24 м2, в печи кипящего слоя, соединенной последовательно с трубчатой печью, в печи КС с циклонами возврата для сульфатизирующего обжига пиритного концентрата.

На рис. 3. представлен результат одного из опытов по загрузке в слой индикатора на комбинате "Североникель" в печи КС-1. Условия опыта: давление дутья в воздушной камере 0,45 кг/см2; загрузка шихты 12 т/ч; расход воздуха 21500 м3/ч; температура в слое

Рис 3. Зависимость содержания меди в рис 4. Вид интегральной функции на закиси никеля на выходе из печи КС-3 выходе из печи КС-3

Экспериментальные кривые зависимости содержания меди в огарке от времени пребывания материала в печи обрабатывались с применением специализированного программного пакета «И/ГО». При проведении расчетов определялись среднее время пребывания частиц, дисперсия, а также число ячеек для ячеечной модели.

В результате проведенных исследований были изучены экспериментальные кривые, описывающие закономерности времени пребывания в различных печах кипящего слоя. С помощью специализированного программного обеспечения определен вид интегральных и дифференциальных функций распределения времени пребывания частиц. Расчетным путем найдены значения среднего времени пребывания частиц в слое, величина дисперсии кривых функций распределения, а также определено число ячеек для ячеечной модели.

Показано, что для описания закономерностей распределения времени пребывания твердого материала в печи кипящего слоя с циклонами возврата, возможно использовать ячеечную модель.

Для определения параметров обжига в печах КС была решена обратная задача. Используя кинетику процесса десульфуризации никелевых сульфидных материалов с помощью программного обеспечения ЯеасЮр, была построена модель обжига (рис. 4) по реакции: 2№382 + 702 = 6№0 + 4802 1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД О

Рис 5. Моделирование процесса окисления сульфидного никелевого концентрата при различной температуре обжига

На основе параметров моделирования была построена проточная модель, с использованием которой была реализована ячеечная модель из 3 аппаратов. В результате моделирования были получены зависимости характеризующие влияние температуры, объема и расхода дутья.

г, мин

0,05

40 60 Время, мин

40 60 Время, мин

Рис 6. Динамика изменения концентрации N¡382 в 1-м (А) и 3-м (Б) аппарате.

100

Анализ полученных данных показывает, что динамика процессов хорошо описывается моделью каскада аппаратов идеального перемешивания.

3. С целью повышения качества управления режимом обжига никелевого концентрата следует использовать мультиси-стему автоматического управления, основанную на применении нечеткой логики совместно с системой стабилизации потоков.

При синтезе системы управления всегда стоит задача создания такого управляющего устройства, при котором система удовлетворяла бы заданным требованиям к ее качеству. Одним из важнейших показателей качества процесса обжига является степень десульфу-ризации. Исходя из этого, была реализована САУ, где при изменении потока шихты можно влиять на температуру, но при этом поддерживать постоянное соотношение между расходами шихты и дутья. Такой способ управления позволяет поддерживать постоянным соотношение «газ-твердое», что очень важно для стабилизации режима псевдоожижения и сохранения постоянных условий перемешивания в кипящем слое.

г пид

Загрузка

шихты

*

соотношение

/

Дутье

Печь кипящего слоя

ПИД

Выход

—Газы и пыль

-Продукт—

Рис 7. Модель со стабилизацией соотношения расходов

Контрольный эксперимент был начат при режиме с параметрами: Фш=13.4235 т/ч; Фд= 21.2428 т/ч;1=1050 °С. В ходе эксперимента при постоянном коэффициенте соотношения расходов входящих потоков концентрата и дугья, изменяем расход концентрата: сначала повышаем на 5 и 10%, затем снижаем на 5 и 10% (рис.8), при этом соответственно изменяется расход дутья. Регистрируем температуру кипящего слоя и расход воздуха.

1090

1035

1080

и

1075

«Г

1 1070

п

а. <и 1065

с:

5 1060

1055

1050

■ температура -расход шихты

15,7 15,2 14,7 £ 14,2 | 13,7 | 13,2 £ 12,7 б

га

12,2 11,7 11,2

10

20

Время, мин

30

Рис 8. Изменение температуры при изменении расхода дутья

В практике ведения процесса обжига традиционно оптимизация процесса была возложена на оператора. Выработка управляю-

15

щих воздействий для работающих печей является весьма трудоемким процессом и требует постоянного вмешательства оператора и корректировки. Исходя из этого, основной задачей является решение проблемы эффективного управления процессом обжига в условиях постоянно меняющихся возмущений.

В настоящей работе была использована существующая база знаний для нечеткого логического регулятора. Основная задача сводилась к строгому процессу обучения набором уже имеющихся правил с использованием выбранного факторного пространства. Для проверки адекватности созданной системы были использованы существующие результаты численного эксперимента (рис. 9).

Время, мин

Рис 9. Результаты численного эксперимента

Разработанную САУ процесса обжига на основе нечеткой логики было предложено использовать как интегрированную часть для динамической системы Aspen Dynamics, что позволяет реализовать мультисистемный подход для автоматизации процесса (рис. 10). Реализация подобной системы позволила учитывать большое количество параметров процесса обжига с целью максимального контроля и улучшения технико-экономических показателей процесса обжига.

Система контролирует параметры, необходимость учета которых обязательна при составлении алгоритмов автоматического управления окислительным обжигом никелевого концентрата, обеспечивает регулирование основных управляющих воздействий на процесс обжига в печи КС.

Рис 10. Структурная схема мультисистемы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение актуальной для металлургической промышленности задачи - моделирование и управление процессом обжига металлургических концентратов в печах кипящего слоя.

Основные результаты выполненных исследований состоят в следующем:

1. Проведенный в работе анализ конструктивного оформления процесса обжига сульфидного никелевого концентрата в печах кипящего слоя, уравнений кинетики процесса обжига, а также структуры потока показал, что применяемые в настоящее время уравнения, описывающие закономерности кинетики исследованного процесса и распределения времени пребывания элементов потока в аппаратах КС, имеют ряд существенных недостатков, что ограничивает их использование в практике инженерных расчетов.

2. В результате проведенного исследования в работе пред-ложны уточненные модели, описывающие закономерности кинетики десульфуризации сульфидного никелевого концентрата и особенно-

17

сти структуры потока, которые позволяют учитывать конечность времени пребывания частиц в печи кипящего слоя с интенсивным перемешиванием потока, а также имеющее место в промышленных печах отклонение от режима идеального перемешивания.

3. Проведенная оценка возможности использования полученных уравнений показала хорошее совпадение теоретических и экспериментальных данных, полученных при исследовании работы промышленных печей.

4. Разработанные математические модели процесса обжига, описывающие закономерности кинетики процесса и структуру потоков в аппаратах кипящего слоя могут быть использованы для описания работы печи кипящего слоя и расчета основных параметров исследованного процесса.

5. На основании результатов моделирования была создана детальная математическая модель, использованная для создания структуры управления в программном комплексе Aspen Plus и Aspen Dynamics.

6. Было предложено использовать мультисистему автоматического управления процессом обжига никелевого концентрата на основе нечеткой логики и САУ Aspen Dynamics, которая позволяет учитывать особенности функционирования процесса, отражаемые детальной математической моделью, и использовать опыт управления процессом.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Шариков Ю.В. Исследование структуры потоков в печи кипящего слоя для обжига никелевого концентрата флотации файн-штейна / Ю.В. Шариков, Б.И. Куценко, И.Н. Белоглазов, И.И. Белоглазое // Промышленные печи и высокотемпературные реакторы, СПБ.: Руда и металлы, 2006. С. 22-23.

2. Шариков Ю.В. Изучение распределения времени пребывания продуктов обжига в печах кипящего слоя / Ю.В. Шариков, И.Н. Белоглазов, И.И. Белоглазов // Записки Горного института. 2006. Т. 169. С. 61-62.

3. Шариков Ю.В. Применение тройных диаграмм для оценки распределения частиц по крупности / Ю.В. Шариков, И.Н. Белоглазов, И.И. Белоглазое // Обогащение руд. 2007. №5. С. 30-32

4. Шариков Ю.В. Моделирование структуры потока в печи кипящего слоя / Ю.В. Шариков, И.И. Белоглазов // XXXV Неделя науки СПбГПУ. Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов, 2007. С. 155-156.

5. Шариков Ю.В. Математическое описание кинетики процесса обжига сульфидного никелевого концентрата / Ю.В. Шариков, И.Н. Белоглазов, И.И. Белоглазов // Записки Горного института, 2008. Т. 177. С. 127-128.

6. Белоглазов И.Н. Математическое описание процесса поглощения теплового потока излучения, движущегося в реальной среде концентрата / И.Н. Белоглазов, В.А. Иванов, И.И. Белоглазов // Записки Горного института, 2008. Т. 177. С.133-136.

7. Шариков Ю.В. Модель процесса поглощения теплового потока излучения в реальной среде / Ю.В. Шариков, С.С. Ткаченко, И.Н. Белоглазов, И.И. Белоглазов // Литейное производство сегодня и завтра: Сборник трудов 8-й Всероссийской научно практической конференции. СПБ.: Политехнический ун-т, 2010. С. 62-64

8. Шариков Ю.В. Описание закономерностей процесса поглощения теплового потока / И.Н. Белоглазов, В.А. Иванов, Ю.В. Шариков, И.И. Белоглазов // Проблемы рудной и химической электротермии: Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Электротермия 2010». СПБ.: Проспект Науки, 2010. С.96-101

9. Белоглазов И.И. Применение силицидных реагентов для разделительной плавки сульфидных медно-никелевых материалов потока / Белоглазов И.Н., Иванов В.А. Симаков А.С., Белоглазов И.И. // Проблемы рудной и химической электротермии. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Электротермия 2010». СПБ.: Проспект Науки, 2010. С. 102-103

10. Beloglazov I.N. The method of the description of the flow of a liquid or gas in the tubular devices applied in ferrous metallurgy /I.N.

Beloglazov, Y.V. Sharikov, I.I. Beloglazov I I Ferrous metals, 2010. Ore and Metals P. 23-24

11. Белоглазое И.И. Применение симплексно-интервального метода с целью контроля параметров исследуемых процессов // Сборник научных трудов семинара «Инновационные технологии, моделирование и автоматизация технологических процессов». СПГГИ (ТУ), 2011. С. 35-36

12. Белоглазое И.И. Расчет кинетики химических и металлургических реакций с помощью интервального метода с целью контроля исследуемых процессов // Записки Горного института. 2011 Т. 192. С. 179-182.

13. Спесивцев А.В. Изучение характеристик информационных каналов при управлении печью кипящего слоя / А.В. Спесивцев И.Т. Кимяев, И.И. Белоглазов // Записки Горного института. 2011. Т. 192. С. 197-203.

14. Beloglazov I.I. The Calculation of the Kinetics of Chemical and Metallurgical Processes for the Purpose of the control at Use of the Interval Method // Scientific Reports on Resource Issues, 2011. Vol. 1. Medienzentrum der TU Bergakademie Freiberg, Germany. P. 250 -253

15. Патент № 2297871 "Устройство для очистки газа" от 24.11.2005. Авторы: М. И. Ильин, Б. Н. Куценко, JI. М. Будченко, А. Р. Лимбергер, А. В. Романенко, И.И. Белоглазов, А.Ю Феоктистов.

РИЦ Горного университета. 25.05.2012. 3.393 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

ВВЕДЕНИЕ.

1.1. Обжиг сульфидных концентратов в кипящем слое.

1.2. Основные узлы установок кипящего слоя, применяемые. при обжиге сульфидного никелевого концентрата.

1.3. Время пребывания в печах кипящего слоя.

1.4. Кинетические особенности процесса окисления. никелевых сульфидных материалов в кипящем слое.

1.5. Основные цели и задачи исследования.

Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ОБЖИГА СУЛЬФИДНОГОНИКЕЛЕВОГО КОНЦЕНТРАТА.

2.1. Вывод кинетического уравнения процесса обжига сульфидного никелевого концентрата.

2.2. Оценка возможности применения полученного уравнения для описания экспериментальных кривых.

2.3. Симплексно-интервальный метод расчета параметров уравнений, описывающих закономерности кинетики металлургических процессов.

2.4. Вывод кинетического уравнения в симплексно-интервальной форме.

Глава 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ СТРУКТУРЫ ПОТОКА В АППАРАТАХ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ.

3.1. Изучение структуры потоков в аппарате с механическим перемешиванием.

3.2. Вывод математической модели реального аппарата непрерывного действия с механическим перемешиванием.

3.3.Вывод математической модели реального аппарата непрерывного действия с механическим перемешиванием в симплексно-интервальной форме.

3.4.Распределение времени пребывания частиц в каскаде аппаратов с неидеальным режимом перемешивания потока.

3.5. Экспериментальное изучение закономерностей времени пребывания в печи КС.

3.5.1 Печь кипящего слоя для обжига сульфидного никелевого концентрата

3.5.2. Печь кипящего слоя соединенная последовательно с трубчатой печью

3.5.3. Печь кипящего слоя с циклонами возврата для сульфатизирующего обжига пиритного концентрата.

3.6. Исследование гидродинамики потоков реакционной смеси в аппаратах кипящего слоя.

3.7. Исследование процесса пылевыноса с использованием холодной модели печи КС.

3.7.1. Обжиговая пыль.

3.7.2. Унос материала из печи КС.

3.7.3. Физическое исследование.

3.7.4. Исследование пылевыноса полидисперсного материала.

3.7.5. Устройство для очистки газа.

4. СОЗДАНИЕ САУ.

4.1. Моделирование в Aspen Plus.

4.1. Создание модели.

4.2.Моделирование в динамическом режиме.

4.2.1. Создание модели со стабилизацией потока дутья.

4.2.2. Модель со стабилизацией потока концентрата.

4.2.3. Модель со стабилизацией соотношения расходов входящих потоков.

4.3. Синтез системы управления на основе нечеткой логики.

4.3.1 Анализ современных методов разработки моделей управления в нечеткой среде.

4.3.2 Формирование базы знаний интеллектуальной подсистемы.

4.3.3. Разработка нечеткой системы управления.

4.4. Разработка мультисистемного подхода к автоматизации процесса обжига.

Аппараты кипящего слоя применяют для обжига сульфидных материалов в производстве меди, цинка, никеля. Печи КС отличаются простотой конструкции, высокой производительностью, механизацией и автоматизацией процесса, обеспечивают высокую эффективность использования отходящих газов.

Практическое осуществление обжига металлургических концентратов определяется их физико-химическими свойствами, термодинамикой и кинетикой окислительных процессов. При этом на процесс обжига влияет вся совокупность названных факторов с их сложными взаимосвязями. В заводских условиях окислительный обжиг сульфидных материалов в печах кипящего слоя отличается непостоянством химического состава сырья, что в сочетании с малым временем пребывания частиц в аппарате при значительном тепловом эффекте окислительных реакций придает им, как объектам управления, существенную нелинейность. Эффективное управление процессом обжига сульфидных материалов определяется регулированием загрузки расходных материалов, расхода и концентрации кислорода в обогащенном дутье с достижением среднесменной производительности технологического агрегата и заданного качества выходного продукта.

Значительный вклад в совершенствование алгоритмов управления процессом обжига в печах кипящего слоя внесли такие ученые, как И.А. Буровой, В.Н. Горин А.Ф. Астафьев, Ю.В. Алексеев, В.Г. Айнштейн, Г.К. Борескова, Г.М Кучин, И.Ф. Дэвидсон, Д. М. Харрисон. Однако многие прикладные вопросы, связанные с исследованием процесса обжига металлургических концентратов в аппаратах кипящего слоя, такие как: моделирование процесса повышения качества управления, отсутствие достаточной информации о параметрах процесса остаются недостаточно разработанными. Совершенствование существующих моделей и систем автоматического управления имеет большое практическое значение для повышения эффективности работы оборудования, что подтверждает актуальность темы диссертации.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной тематикой НИР Горного университета по теме 6.30.020 «Разработка систем управления сложными техническими объектами с использованием математических моделей в контуре управления» (I кв. 2008 - IV кв. 2010 гг.), а также с грантом Горного университета «Подготовка диссертации на соискание ученой степени кандидата наук» (2009).

Цель работы - разработка системы автоматического управления процесса обжига металлургических концентратов в печи кипящего слоя, позволяющей обеспечивать стабилизацию качества получаемого продукта на регламентированном уровне и повышение надежности непрерывного функционирования процесса.

Идея работы - с целью повышения качества управления процессом обжига при синтезе системы автоматического управления в печи кипящего слоя следует использовать усовершенствованную математическую модель, учитывающую конечность времени пребывания частиц в аппарате, отклонение от режима идеального перемешивания.

Основные задачи исследований:

1. Анализ современного состояния и перспектив развития процесса обжига металлургических концентратов в печах кипящего слоя.

2. Исследование кинетических особенностей процесса окисления никелевых сульфидных материалов в кипящем слое.

3. Совершенствование математического описания кинетики обжига сульфидного никелевого концентрата и структуры потоков в аппаратах с кипящим слоем

5. Создание математической модели процесса обжига на основе результатов исследования кинетики процесса и структуры потока в печи кипящего слоя.

6. Разработка программы адаптации математической модели.

7. Исследование процесса обжига путем моделирования процесса в различных условиях.

8. Анализ существующих принципов построения автоматических систем управления печами кипящего слоя.

9. Разработка системы автоматического управления процессом обжига в печи кипящего слоя с использованием современных программных средств.

Методика исследований.

В работе были использованы экспериментальные и теоретические методы исследований. Математическая модель процесса построена с использованием современных методов математического моделирования. Экспериментальные данные собраны в ходе теплотехнического обследования различных промышленных печей с использованием средств технологического контроля, а также путем лабораторного физико-химического анализа отобранных технологических проб. При выборе и разработке системы управления процессом использованы современные методы теории автоматического управления и параметрической идентификация математических моделей процесса обжига. Для моделирования процессов, протекающих в печи кипящего слоя, построения системы управления, обработки массивов данных использовались современные пакеты компьютерного моделирования: MatLab, Aspen Plus, Aspen Dynamics, Fluent, Gambit, Autodesk Inventor, ReactOp, RTD.

Научная новизна:

1. Показано, что математическая модель, учитывающая конечность времени пребывания частиц в аппарате совместно с кинетикой процесса десульфуризации, позволяет с высокой степенью достоверности описать закономерности изменения показателей процесса в зависимости от параметров работы печи, содержания компонентов в слое, а также от состава, температуры и количества оборотной пыли.

2. Показано, что анализ процесса с помощью его детальной математической модели, позволяет выявить каналы управления для компенсации действующих на процесс возмущений и обеспечить функционирование процесса в оптимальном режиме.

3. Установлено, что создание мультисистемы автоматического управления, обеспечивает повышение надежности непрерывной работы печи КС за счет повышения качества управления режимом обжига никелевого концентрата.

Основные защищаемые положения:

1. С целью повышения точности математической модели процесса обжига в печи кипящего слоя, следует использовать кинетическую модель процесса, основанную на применении симплексно-интервального метода и программного комплекса ЯеасЮР.

2. Для учета неидеальности перемешивания частиц в аппарате и реального распределения твердой фазы при создании модели процесса обжига для промышленных печей кипящего слоя, необходимо использовать ячеечную модель структуры потоков.

3. С целью повышения качества управления режимом обжига никелевого концентрата следует использовать мультисистему автоматического управления, основанную на применении нечеткой логики совместно с системой стабилизации потоков.

Практическая значимость работы:

1. Предложена усовершенствованная модель процесса обжига никелевых концентратов в печи кипящего слоя в среде ЯеасЮР с использованием симплексно-интервального метода, позволяющего рассчитывать значения параметров процесса на ограниченном интервале времени.

2. Реализация предложенной мультисистемы управления позволит уменьшить динамическую ошибку управления температурным режимом в 2-3 раза и уменьшить количество выносимой пыли на 10-15%.

3. Научные результаты работы используются в учебном процессе химико-металлургического факультета Горного университета для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».

Достоверность научных результатов.

Приводимые результаты, выводы и рекомендации обоснованы путем сопоставления результатов численных расчетов и производственных данных, что подтверждается хорошей сходимостью результатов математического моделирования и экспериментальных исследований параметров и режимов работы печей КС. Эффективность предложенной САУ на основе нечеткой логики подтверждена в ходе сопоставления с результатами полученными ранее.

Апробация работы.

Содержание и основные положения диссертации докладывались и обсуждались: на ежегодной научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» СПГГУ 16 марта 2007, на 3-й интернациональной летней школе DAAD в Фрайберской горной академии (доклад на тему «Моделирование и имитация технологических процессов») 2008 г., на «Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса» 2-3 апреля 2009 г., на конференции «Инновационные технологии, моделирование и автоматизация в металлургии», на между-народной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» 10-13 марта 2009 г., на конференции молодых ученых в рамках «Петербургской технической ярмарки 2011» 15-17 марта 2011 г., на международной научной специализированной конференции в Германии в г. Фрайберг в 2011 г., на научных семинарах кафедры АТПП СПГГУ 2009-2012 г. г.; научно-технических советах по работе с аспирантами СПГГУ 2009-2012 г. г.

Личный вклад автора состоит в анализе существующих способов управления печами кипящего слоя, обработке данных заводского технологического контроля, компьютерном моделировании, обработке и обобщении результатов исследований, в апробации достигнутых результатов и подготовке публикаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент на изобретение. Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка. Содержит 146 страниц машинописного текста, 69 рисунков, 11 таблиц, библиография включает 127 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате проведенного исследования в работе предложим уточненные модели, описывающие закономерности кинетики процесса десульфуризации сульфидного никелевого концентрата и особенности структуры потока, которые позволяют учитывать конечность времени пребывания частиц в аппарате, а также имеющее место в промышленных печах отклонение от режима идеального перемешивания.

2. Проведенная оценка возможности использования полученных уравнений показала хорошее совпадение теоретических и экспериментальных данных, полученных исследовании работы промышленных печей.

3. Разработанные математические модели процесса обжига, описывающие закономерности кинетики процесса и структуру потоков в аппаратах кипящего слоя могут быть использованы для описания работы печи кипящего слоя и расчета основных параметров исследованного процесса.

4. Для исследования динамики процесса обжига в печи кипящего слоя совместно с системой управления разработана модель обжига в печи кипящего слоя в программном комплексе AspenPlus.

5. На основе существующих данных по созданию системы нечеткого управления для обжига никелевого концентрата и САУ Aspen Dynamics была создана автоматизированная мультисистема.

6. С целью очистки повышения эффективности процесса пылеочистки в работе предложено усовершенствованное устройство для очистки газов от пыли, защищенное патентом на изобретение.

1. Набойченко С.С., Агеев Н.Г., Дорошкевич А.П., Жуков В.П., Елисеев Е.И., Карелов C.B., Лебедь А.Б. Процессы и аппараты цветной металлургии: Учебник для вузов. Екатеринбург: УГТУ, 1997. 648 с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971.-784 с.

3. Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель: в 3-х томах. Т. 3. Сульфидные медно-никелевые руды. — М.: ООО" Наука и технологии", 2003. — 608 с.

4. Астафьев А.Ф., Алексеев Ю.В. Окислительный обжиг никелевых сульфидных полупродуктов в кипящем слое. М.: Металлургия, 1982. 176 с.

5. Алексеев Ю. В., Астафьев А. Ф. Обжиг никелевых концентратов в кипящем слое. Изд-во «Металлургия», 1967, 104 с.

6. Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта. Теория и практика. Труды АО «Институт Гипроникель» М.: Изд. дом «Руда и металлы», 2000. — 296 с.

7. Сажин Б. С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. — 320 с.

8. Романков П. Г., Рашковская Н. Б. Сушка во взвешенном состоянии. — Л.: Химия, 1979.— 272 с.

9. Кучин Г.М. Обжиг цинковых концентратов в кипящем слое. М., Металлургия, 1966.

10. Каганович Ю. Я. Промышленное обезвоживание в кипящем слое.— Л.: Химия, 1990.— 144 с.

11. Гильперин И.И., Айнштейн В.Г., Кваша В. Б. Основы техники псевдоожижения. М., «Химия», 1967.12. .Куини Д., Левеншпиль О. Промышленное псевдоожижение. М., «Химия», 1976.

12. Псевдоожижение. Под редакцией Дэвидсона И., Харрисона Д. М., «Химия», 1974.

13. Изучение распределения времени пребывания продуктов обжига в печах кипящего слоя с циклонами возврата./ Белоглазов И.Н., Бум ажнов Ф.Т. Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия, 1983, № 2.

14. Вэйлас Р. Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов. М., Москва, 1967.

15. Романков П. Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. JL: Химия, 1982 — 288 с,

16. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов: Пер. с англ./Под ред. Слинько М.Г. М.: Химия, 1969. - 624 с.

17. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств.—М.: Химия, 1982 —288 с, ил.

18. Бояринов А. И., Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии. М., «Химия», 1975. 576 с.

19. Кафаров В. С. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1968.

20. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических схем. М.: Химия, 1974. - 344 с.

21. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1991.-400 с.

22. Холоднов В.А., Дьяконов В.П., Иванова Е.М., Кирьянова Л.С. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов. СПб.: AHO НПО «Профессионал», 2003. 480 с.

23. Крылов В.М., Холоднов В.А. Теория и практика математического моделирования. Учебное пособие. СПб.:СПбГТИ(ТУ), 2006. - 171с.

24. Холоднов В.А., Лебедева М.Ю., Пунин А.Е., Хартманн К. Системныйанализ и принятие решений. Компьютерные технологии решения задач многоцелевой оптимизации систем. Учебное пособие. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2006.-153 с.

25. Холоднов В.А., Хартманн К.,Чепикова В.Н., Андреева В.П. Системный анализ и принятие решений. Компьютерные технологии моделирования химико- технологических систем. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007.-160 с.

26. Белоглазов И.Н., Муравьев А.И. Интенсификация и повышение эффективности химико-технологических процессов. JL: Химия, 1988. - 206 с.

27. Белоглазов И.Н., Тихонов О.Н., Хайдов В.В. Методы расчета обогатительно-гидрометаллургических аппаратов и комбинированных схем. -М.:: Металлургия, 1995. 297 с.

28. Брайнес Я.М. Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов. М.: Химия, 1976. - 232 с.

29. Вигдорчик Е.М., Шейнин А.И. Математическое моделирование непрерывных процессов растворения. Л.: Химия, 1971. - 248 с.

30. Денбиг К.Г. Теория химических реакторов. М.: Наука, 1968. - 191 с.

31. Крамере X., Вестертеп К. Химические реакторы: расчеты и управление ими: Пер. с англ./Под ред. Паченкова Г.М. М.: Химия, 1967. - 204 с.

32. Михаил Р., Кырлогану К. Реакторы в химической промышленности: Пер. с румынск./Под ред. Романкова П.Г., Смирнова H.H. Л.: Химия, 1968. - 388с.

33. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в химической промышленности: Пер. с чешск./Под ред. Павлушенко И.С. Л.: Химия, 1963. - 416 с.

34. Белоглазов И.И., Шариков Ю.В., Белоглазов И.Н. Изучение распределения времени пребывания продуктов обжига в печах кипящего слоя. Записки Горного института, том 169,, 2006, с.61-62.

35. Белоглазов И.И., Шариков Ю.В. Моделирование структуры потока в печи кипящего слоя. В сборнике докладов XXXV Неделя науки СПбГПУ. Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов 20 -25 ноября 2006 г. 2007, С. 155-156.

36. Патент № 2297871 от 24.11.2005 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ». Авторы: Белоглазов Илья Ильич, Феоктистов Андрей Юрьевич, Куценко Борис Николаевич и др. Положительное решение от 26.12.05

37. Васильев P.P., Салихов М.З. Надежность и диагностика автоматизированных систем . М: ГТУ МИСиС, Издательство «Учеба». 2005, с.91

38. Gurlook W., Rooda Н. Fluid Bed Roasting of Nickel Sulfide Canadian Mining and Metallurgical Bulletin 1961, v 586 , p 152-156

39. Астафьев А.Ф., Клементьев B.B. Цветные металлы 1975 №1 с. 4-8

40. Клементьев В.В., Шмаленюк Т.С., Цветная металлургия бюл НТИ 1965 №19 с. 20-32

41. Тихонов А.И., Пименов Л.И., Годунов Г.А и др. Цветная металлургия бюл НТИ 1966 №23 с. 26-29

42. Митцев С.Г., Ермаков Г.П., Тимофеев Г.А., Цветные металлы 1973 №1 с. 17-18

43. Аверкин А.Н., Батыршин И.З., Блишун А.Ф. и др. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука, 1986.

44. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969. 160с.

45. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1989.-263 с.

46. Алексеев A.A., Имаев Д.Х., Яковлев В.Д., Кузьмин H.H. Теория управления. Учебник. С-Пб, 2000.

47. Алексеев A.B. Применение нечеткой математики в задачах принятия решений. Методы и системы принятия решений: Прикладные задачи анализа решений в организационно технических системах. - Рига: Риж. Политехи. Институт, 1983. —42 с.

48. Алиев P.A., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990.

49. Алиев P.A., Захарова Э.Г., Ульянов C.B. Нечеткие модели управления динамическими системами // Итоги науки и техники. Техн. кибернетика. Т.29. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1990.

50. Алиев P.A., Захарова Э.Г., Ульянов C.B. Нечеткие регуляторы и интеллектуальные промышленные системы управления // Итоги науки и техники. Техн. кибернетика. Т.32. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1990.

51. Андриянова А.Я., Паранчук Я.С., Лозинский А.О. Некоторые вопросы использования интеллектуального управления в дуговых сталеплавильных печах // Электрометаллургия, 2004. № 3. С. 30 - 37.

52. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента. М.: Радио и связь, 1983г.

53. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1988. -448с.

54. Бернстейн А. Справочник статистических решений. М.: Статистика, 1968. 164с.

55. Борозняк И.Г., Юров П.И. Ремонт и поверка первичных контрольно-измерительных приборов. Справочник. М.: Химия, 1988г.

56. Буровой И. А. Автоматическое управление процессами в кипящем слое. М , «Металлургия», 1969, 472 с.

57. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи. Принципы. Методология. М.: Наука, 1980.- 208с.

58. Вентцель Е.С., Овчаров J1.A. Теория вероятностей. М.: Наука, 1972.

59. Волкова В.Н., Козлов В.Н. Системный анализ принятие решений: Словарь-справочник: Учебное пособие для вузов/ М.: Высшая школа, 2004г, -616с.

60. Геловани В.А., Ковригин О.В., Смолянинов Н.Д. Методологические вопросы построения экспертных интеллектуальных систем// Системные исследования. Методологические проблемы: Еже-тодник. М: Наука, 1983

61. Георгиев В.О. Модели представления знаний предметных областей диалоговых систем // Изв. АН. Техн. кибернетика. 1995. №5.

62. Деменков Н.П. Нечеткое управление в технических системах. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2005. - С. 178 - 183.

63. Дженкинс, Ватте. Спектральный анализ и его приложения.-М. : Мир, 1971.-280 с.

64. Дроздов A.B., Спесивцев A.B. Формализация экспертной информации при логико- лингвистическом описании сложных систем. // Изв.РАН. Техническая кибернетика, 1994,№2, с.89-96

65. Спесивцев A.B., Металлургический процесс как объект изучения: новые концепции, системность практика //СПБ.:Изд-во Политехи. Ун-та 2004. 307 с.

66. Дроздов A.B., Спесивцев A.B., Кимяев И.Т. Определение нечеткой метрики на множестве нечетких чисел (LR) —типа. //Москва, Деп. ВИНИТИ2184-В-95, 1995.- стр.15-30.

67. Дроздов A.B., Спесивцев A.B., Кимяев И.Т. Построение САУТП окислительного обжига в кипящем слое//Москва, Деп. ВИНИТИ №218б-В-95, 1995.стр.13-20.

68. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике, М.: Радио и связь, 1990.

69. Егоров А.Е., Азаров Г.Н., Коваль A.B. Исследование устройств и систем автоматики методом планированного эксперимента. Харьков.: Вища школа, 1986.-240с.

70. Еременко Ю.И. Введение в искусственный интеллект: Учебное пособие. -Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2008. 480с.

71. Ерофеев Е.В. ДАН СССР, 1946, т 52, №6, с 515-518

72. Заде JI. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. -М.:Мир, 1976г.- 165с.

73. Захаров В.Н., Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. I. Научно- организационные, технико- экономические и прикладные аспекты. //Техническая кибернетика, 1992, №5.- 171с.

74. Захаров В.Н., Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. II. Эволюция и принципы построения. //Техническая кибернетика, 1993, №4.- 189с.

75. Зыков И.Е. Интеллектуальная система управления процессом плавки медного сульфидного концентрата в печи Ванюкова // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, (руководитель: Салихов З.Г.), Москва, 2009г.

76. Ишметьев E.H. Эффективность работы автоматических систем управления // Доклад на международной конференции по математическому моделированию, информатике и автоматике. по.Канака, АР Крым. Сентябрь 2006г., с. 12-15.

77. Ишметьев E.H., Андреев С.М., Парсункин Б.Н., Салихов З.Г. Исследованиеоптимального управления процессом циркуляционного вакуумирования // Изв. ВУЗов «Черная металлургия». № 3, 2007. С. 52 - 55

78. Казакевич В.В., Родов А.Б. системы автоматической оптимизации. М. Энергия, 1977.-288 с.

79. Казакова Е.А. Гранулирование и охлаждение в аппаратах с кипящим слоем. М.: Химия, 1973.- 152с.

80. Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ. М.: Лори, 1996г. -241с.

81. Кандрашина Е. Ю., Литвинцева Л. В. , Поспелов Д. А. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. М.: Наука, 1989.

82. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии Изд. 3-е М , «Химия», 1976 463 с. с ил.

83. Кимяев И.Т., Салихов З.Г., Спесивцев А.В., Дроздов А.В. Исследование закритических областей факторного пространства при управлении обжигом в кипящем слое с помощью нечеткой управляющей модели// Известия вузов. Цветная металлургия. 2001, №1, с.74-77.

84. Козин В.З., Тихонов О.Н. Опробование, контроль и автоматизация обогатительных процессов. М.: Недра, 1990г.

85. Козин В.З., Троп А.Е. Автоматизация процессов на обогатительных фабриках -М.: Недра, 1980.

86. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1982.

87. Кричевский Г.Я., Дьячко А.Г. Уточнение математической моде-ши обжига медно-цинковой гранулированной шихты в кипящем слое //Сб. научн. тр. /ГИНЦВЕТМЕТ.-М.,: Металлургия, 1964, № 21.- 468 с.

88. Крумберг O.A., Федоров И.П., Змановский Т.П. Методы организации продукционного представления знаний // Методы и системы принятия решений. Рига: Риж. политехи. Ин-т, 1989. стр. 7-11

89. Кудинов Ю.И. Нечеткие множества и алгоритмы./ЛГехническая кибернетика 1990, №5, с.196.

90. Кузнецов J1.A. Применение нечетких моделей для решения задач управления качеством// Изв. ВУЗов. «Черная металлургия». 2001, №5, с.61-65.

91. Курицкий Б.Я. Оптимизация вокруг нас. JL: Машиностроение, 1989. -145с.

92. Ладин H.A., Афанасьев А.Г., Зыков И.Е. Разработка интеллектуальной САУ печью Ванюкова №2 на Медном заводе // Норильск, Норильский индустриальный институт. Сбор.науч. трудов, 2003.

93. Лазарев В.И., Спесивцев A.B., Быстров В.П., Ладин H.A., Зайцев В.И. Качество отвальных шлаков ПВ в условиях работы на богатые штейны. -Цветные металлы, 1999, №11. С. 40-45.

94. Лапшин И.В. Автоматизация дуговых печей. М.: 2004. 165 с.

95. Ларичев О.И., Мечитов А.И., Мошкович Е.М., Фуремс Е.М. Выявление экспертных знаний. М.: Наука, 1989г.

96. Леоненков A.B. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и FUZZYECH. СПб. :БХВ-Петербург, 2003г.

97. Лозинский О.Ю., Паранчук Я.С. Система оптимального управления электрическим режимом дуговой печи, питаемой через регулируемый реактор // Электрометаллургия. 2007. - № 8. - с. 23 - 31.

98. Лукас В.А. Теория автоматического управления: учебник для вузов. М.: Недра, 1990,416с.

99. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.:Наука, 1990.

100. Методы классической и современной теории автоматического управления в 5-и т.т.: 2-е издание. Т.2: Статическая динамика и идентификация систем автоматического управления / под ред. Пупкова К.А., Егупова Н.Д. М.:

101. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 640 с.

102. Нестационарные системы автоматического управления: анализ, синтез и оптимизация / Под редакцией профессоров Пупкова К.А. и Егупова Н.Д. М.: Издательство МГТУ им. Баумана Н.Э., 2007. - 632 с.

103. Орешкин С.А., Афанасьев А.Г., Руденко Г.А. Автоматизация Медного завода//Цветные металлы. 1999. № 11. с. 88-93.

104. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989.- 369с.

105. Пешель М. Моделирование сигналов и систем. М.:Мир, 1981.- 304с.

106. Тихонов А.И., Чучмарев С.К., Смирнов В.И. ДАН СССР, 1966, т. 168 № 4 с. 867 -870

107. Васильев P.P., Салихов М.З. Надежность и диагностика автоматизированных систем.М: ГТУ МИСиС, Издательство «Учеба». 2005.Рыков A.C. Методы системного анализа многокритериальной и нечеткой оценки. М., Экономика, 1999.

108. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа. М.: Издательство механико- математического факультета МГУ им.Ломоносова, 1996.- 108с.

109. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972.- 385с.

110. Ютани Н., Фан Л.Т. Стохастический анализ и его применение к флюидизированному слою, 1986, т.50, №5. 321с.

111. Штеренберг Е.И., Буровой И.А. Адаптивная система управления обжигом вторичного никелевого концентрата в кипящем слое. М.: Металлургия, 1978.134 с.

112. Barker R. CASE Method. Entity Relationship Modeling. Addison-Weseley1. Publishing Company, 1990.

113. Dubois D., Prade H. Possibility Theory An approach to Cornputerired Processing of Uncertainty, Mew York: Plenum, 1988.

114. Buckley J.J., Ying H. Fuzzy Controller Theory: Limit theorems for linear fuzzy control rules// Automatica, Vol.25, No.3, pp. 469-472, 1989.

115. Mamdani E.H., Sembi B.S. On the nature of implication in fuzzy logic // Proc.9th Int.Symp. Multiple-Valued Logics. New York. 1979.

116. Sawaragi Т., Katai 0., Iwai S. Tuning knowledge for intelligent fuzzy controller by analysing a history of control operations // Trans. Soc. Instrum. and Conf. Eng. 1990. v.26 N8.

117. Sugeno M., Kang G.T. Fuzzy modeling and control of multilayer incinerator // Fuzzy Sets and Systems. 1986. V.18. N3; 1988. V.25. N2.

118. Yager R.R. Validation of fuzzy linguistic models. J.of Cybernetics, 1978, V. 8.

119. Zadeh L.Theoryof fuzzy sets. Nemo. No UCB/ERL M 77/1, Univercity of California, Berceley, 1977

120. Штовба С.Д. Идентификация нелинейных зависимостей с помощью нечеткого логического вывода в системе MATLAB. Exponenta Pro: Математика в приложениях. 2003. № 2. - с. 9-15