3. Описание оборудования

Лабораторная работа проводится на управляющем вычислительном комплексе УВК-2 на базе ЭВМ "Электроника-60"

Комплекс УВК-2 состоит из следующих элементов:

- пульт управления с видеотерминалом;

- стол периферийных устройств, на котором установлены: электрическая пишущая машина, перфоратор и фотосчитыватель;

- блок логики и управления, куда входят система управления, устройства связи с объектом и видеотерминал;

- блок питания.

4. Порядок проведения работы и указания по технике безопасности.

Студенты делятся на бригады (2-3 человека), каждая из ко­торых получает своё задание. В задание входят данные о промышленной плавке, которые необходимы для проверки адекватности математи­ческой модели, и исходные данные о процессе, для которого следует подобрать оптимальный режим обезуглероживания (в т.ч. 2м³/т – расход аргона в период раскисления).

4.1. В соответствии с задачей студенты записывают основные уравнения математической модели процесса аргонокислородного либо вакуум-кислородного рафинирования. Правильность выполнения этой части работы контролируется преподавателем, после чего бригада допускается к работе на УВК-2.

Работе предшествует дополнительный инструктаж по элементар­ным навыкам обращения с ЭВМ, проводимый преподавателем либо учеб­ным мастером. Студент должен уметь управлять работой УВК-2 с помощью клавиатуры видеотерминала. Работа проводится в диалоговом режиме: на экране видеотерминала ставятся вопросы, на которые требуется ответить. Для начала процесса счета следует нажать клавишу "1" - диалог. При этом на экране видеотерминала появится вопрос о начальных значениях содержания углерода, хрома, кремния, никеля, о температуре полупродукта, о расходе аргона и кислорода, о примерной величине тепловых потерь Vt .

4.2. Получив разрешение самостоятельно работать на УВК, студент приступает к выполнению первой части работы - к проверке адекватности математической модели. Для этого в ЭВМ вводят выдан­ные студенту параметры промышленных плавок. Варьируя величину мощности тепловых потерь Vt, студент добивается наилучшего согласования расчетных и опытных данных. Результаты расчетов (кинетика изменения /C/, /Cr/ и T в ходе обезуглероживания) наносятся на графики и сравниваются с данными опыта. На основании этого сравнения студент должен сделать выводы о применимости модели и о наилучшем значении параметра Vt.

Таблица 6.1

Основные показатели процесса АКР, полученные с помощь математической модели.

Стадия продувки	Режим (О2 : Ar)	Изменение химического состава металла по ходу обезуглероживания, %			t, oC	τ, мин	Расход Ar, м3/т	Расход О2, м3/т
		C	Cr	Si
Исходный полупродукт		1,5	18	0,4	1500
I	4:1	0,4	17,95	0,06	1630	27	4	16
II	1:2	0,2	17,90	0,06	1680	9	4,5	2,3
III	1:3	0,02	17,2	0,06	1700	23	13,1	4,4
Итого							21,6	22,7

4.3. Далее с помощью математической модели процесса проводится поиск наилучшего из нескольких выбранных режимов обе­зуглероживания (соотношений между кислородом и аргоном на всех этапах продувки). Расчет плавки проводится по трем режимам. Сту­дент, управляющий процессом, вводит исходные данные (состав и тем­пература полупродукта, расход газовой смеси, соотношение между кислородом и аргоном и др.). Далее он наблюдает на экране изме­нение основных параметров процесса (/Cr /, /С/, Т) по ходу рафинирования. При желании студент может в любой момент осуще­ствить коррекцию процесса, нажав на пульте клавишу ”2”. При этом на экране видеотерминала появится вопрос о новых значениях рас­хода аргона ΔQ_P и кислорода ΔQ_K . После ввода ΔQ_P и ΔQ_K c клавиатуры видеотерминала продолжается счет параметров процесса.

Таким образом, студент может в любой момент времени в течение продувки корректировать расходы аргона и кислорода. Расход аргона можно изменять в интервале от 0,20 до 0,90 м³/(т*мин), кислорода - в интервале 0,80-0,10 м³/(т*мин). Температура расплава не должна превышать 1700°-1710°С (по ходу продувки) и не должна быть меньше 1650°С (в конце продувки).

При достижении заданной концентрации углерода и необходимости остановить процесс продувки (этот вопрос также решается студен­том) требуется нажать клавишу “3”. После этого на экране видеотерминала и световом табло выводятся конечные данные о процессе: значения концентрации углерода, хрома, температуры, время продув­ки, расход раскислителя и легирующих (ферросилиция, безуглеродистого феррохрома), расход аргона и кислорода, а также себестоимость полученной стали. Все эти данные о проведенной плавке выводятся на печать.

Студенты получают распечатки основных технико-экономических показателей процесса для каждого режима обезуглероживания.

В заключительной части работы назначенные преподавателем представители бригад делают сообщения о найденных оптимальных вариантах процесса. Проводится обсуждение и сопоставление ре­зультатов, полученных каждой бригадой.

Все записи и расчеты в ходе работы следует вести аккуратно на специальном листе в лабораторной тетради. На основании этих записей преподаватель делает вывод о самостоятельной работе студента на занятии. Работа считается выполненной только при наличии на рабочем листе подписи преподавателя.