Тренажер-имитатор ДСП

Программный продукт «Тренажер-имитатор «Выплавка стали в дуговой электросталеплавильной печи»

Тренажер-имитатор «Выплавка стали в ДСП» предназначен для автоматизации процесса обучения и контроля знаний студентов начального, среднего и высшего профессионального образования по теории и практике выплавки стали в виртуальной системе управления технологическим процессом на ДСП (дуговой электросталеплавильной печи 180 тонн).

Программное обеспечение тренажера-имитатора разработано под Microsoft Windows XP/Windows 7/8 и будет работать на последующих версиях этой операционной системы.

Тренажер-имитатор устанавливается на локальный компьютер и работает локально. Все данные по обучению хранятся локально.

В системе предусмотрено 2 режима работы: обучение и тестирование.

В режиме обучения студент изучает технологию выплавки стали на ДСП на примере 5 марок стали: Ст3сп, 20, 08ю, 10кп, 09Г2C.

В режиме тестирования студент должен самостоятельно получить сталь заданного качества.

Тренажер-имитатор включает:

• 1 лабораторную работу с описанием порядка выплавки стали на ДСП в тренажере для достижения лучшего эффекта от обучения и понимания принципов выплавки стали;
• возможность выбора и тренировки навыков получения целевой марки стали из 5 следующих вариантов: Ст3сп, 20, 08ю, 10кп, 09Г2C на форме задания параметров обработки стали;
• возможность выбора варианта шихтовки: «100% лома»; «75% лома и 25% чугуна»;
• технологический экран, моделирующий систему управления технологическим процессом на ДСП;
• технологический экран должен состоять из 3 областей: область анимации и управления, пульт управления ДСП, область сценария обучения и параметров выплавки стали;
• возможность управлять оборудованием ДСП и технологическими операциями на ДСП при помощи анимации на основе трехмерной модели оборудования ДСП во время выплавки стали в тренажере с технологического экрана;
• математическую модель физико-химических процессов, происходящих на ДСП;
• возможность отслеживать изменения химического состава и температуры во время выплавки стали в тренажере;
• два сценария выплавки стали: 1) для варианта шихтовки «100% лома»; 2) для варианта шихтовки «75% лома и 25% чугуна». Сценарий должен состоять из заданий, последовательное и своевременное выполнение которых позволит получить целевую марку стали заданного качества. Сценарий обучения должен являться пошаговой инструкцией по доводке стали в ДСП, начиная от завалки до выпуска стали;
• сохранение результатов тестирования в локальную БД;
• доступ к результатам тестирования с фильтром по ученику и периоду тестирования;
• формирование рейтинга, опыта и звания у ученика на основе полученных результатов тестирования.

Область анимации и управления на технологическом экране позволяет управлять:

• основным технологическим оборудованием: газоходом, сводом, порталом;
• основными технологическими операциями: завалкой лома, заливкой чугуна, сливом стали, отдачей шлакообразующих материалов в ДСП и ферросплавов на выпуске в ковш, замером параметров стали в ДСП.

Пульт управления АПК на технологическом экране позволяет ученику:

• включать/отключать горелки и кислородные инжекторы;
• включать/отключать донную продувку и угольный инжектор;
• управлять наклоном печи;
• управлять электродами и нагревом.

Область сценария обучения и параметров плавки на технологическом экране содержит:

• задание на выплавку стали;
• сценарий обучения;
• параметры нагрева и потребления электроэнергии;
• химический анализ плавки;
• расход газа и кислорода на продувку горелками и комбинированными горелками;
• расход аргона на донную продувку;
• расход на вдувание угольным инжектором.

Нарушения за проведение технологического процесса влияют на результат тестирования и обучения и включают обработку 19 нарушений из следующего перечня:

• выброс металла и шлака из печи во время подвалки;
• высокая окисленность металла;
• высокая окисленность шлака;
• высокое содержание серы;
• высокое содержание углерода;
• металл перегрет более 1720 градусов;
• металл перегрет, покраснение подины и кожуха печи.
• несоответствие химического состава заданной марке стали по нижнему пределу;
• несоответствие химического состава заданной марки стали по верхнему пределу;
• несоответствие целевой температуры в ДСП перед сливом;
• низкое содержание углерода в стале перед выпуском;
• основность шлака не попадает в интервал [2,4-3,8];
• остывание металла до температуры ликвидус;
• плавка завершена не по сценарию;
• прогар кожуха печи;
• прогар подины;
• профиль плавки для горелок/инжекторов задан не верно;
• разница целевой и полученной температуры 50 градусов;
• технологический цикл не завершен.

Результаты тестирования включают следующую информацию:

• ФИО пользователя;
• дату и время тестирования;
• название выплавляемой марки стали;
• допущенные нарушения, %;
• опыт, полученный за выплавку марки стали;
• оценку за выплавку марки стали по 5-ти балльной шкале: от 1-го до 5-ти;
• паспорт плавки по результатам выплавки конкретной марки стали с перечнем зафиксированных нарушений.