Цифровой двойник установки ламинарного охлаждения стана 2500 г.п.
- Заказчик:
- ПАО "ММК"
- Руководитель проекта со стороны заказчика
-
- Поставщик
- Исследовательско-технологический центр «Аусферр»
- Год завершения проекта
- 2025
- Сроки выполнения проекта
- май, 2023 — июль, 2025
- Масштаб проекта
- 20000 человеко-часов
- Цели
Создание цифровой копии установки ламинарного охлаждения (УЛО) с полным конструктивным и функциональным подобием.
Специалисты научно-технического центра ПАО «ММК» при разработке технологии прокатки для существующей номенклатуры и новых видов продукции минимизировали ошибки в стратегии охлаждения, тем самым снизив риск получения брака.
Сократилось время и затраты на разработку продукции, а также увеличились объемы выпуска металлопродукции с высокой добавленной стоимостью.
Уникальность проекта
Цифровой двойник позволяет рассчитать тепловой профиль полос, спрогнозировать структурное состояние (доля и морфология фаз, размер зерна) по рассчитанной траектории охлаждения выбранного участка полосы как существующего, так и ранее не производимого сортамента, а также оперативно оценить техническое состояние оборудования установки ламинарного охлаждения.
- Использованное ПО
Прикладное ПО с открытым для заказчика исходным кодом.
- Сложность реализации
-
Организация сбора и передачи данных с датчиков установки через демилитаризованную зону.
-
Создание математических моделей без использования готовых зарубежных решений.
-
Реализация системы не просто в виде математического двойника агрегата, а в виде двойника технологического процесса, учитывающего свойства обрабатываемого материала в этом агрегате, с соответствующим набором функционала.
-
- Описание проекта
Цифровой двойник функционирует в офлайн и онлайн-режимах.
В офлайн-режиме работы реализована возможность виртуального охлаждения полосы для оценки выполнимости и применимости разрабатываемых стратегий, а также расчета структурного состояния, описывающих кинетику фазового превращения на отводящем рольганге как функцию химического состава стали и стратегии охлаждения.
Для текущего сортамента выполняется расчет температуры полосы после промежуточного пирометра, температуры смотки, теплового профиля полосы в 3D (карта распределения температуры по толщине и ширине выбранного участка по длине), траектории охлаждения. Для новых видов продукции – плюсом к вышеуказанному – прогнозируемая температура смотки.
В онлайн-режиме для текущего сортамента по фактическим технологическим параметрам из MES-системы стана 2500 г.п. выполняется расчет траектории охлаждения и объемной доли феррита, а также общей доли вторичных фаз (продуктов эвтектоидного и промежуточного распада: перлита, бейнита, мартенсита и т.п.). Рассчитывается также размер зерна с внесением результатов расчета в технологический паспорт каждого прокатанного рулона. Кроме того, цифровой двойник, интегрированный в MES-систему листопрокатного цеха №4, проводит оценку корректности исполнения стратегии охлаждения и оценивает состояние коллекторов УЛО.
- География проекта
ПАО "ММК". Онлайн модель интегрирована в MES листопрокатного цеха №4.