Обратная связь
Инженерный анализ — это больше, чем программное обеспечение®

Металлургическая промышленность

Развитие современного мира, науки и техники напрямую зависит от нескольких факторов: во-первых, появление новых методов анализа конструкций и моделирования процессов и явлений, во-вторых, возникновение новых технологий и разработки новых технологических процессов и, в-третьих, не менее важным является разработка новых материалов и процессов их производства. Работа над последним из перечисленных направлений как раз и возложена на металлургическую отрасль промышленности, инновационные решения в которой влияют на развитие технологий, модернизацию и разработку нового оборудования и техники и пр. Всем известен исторический факт, что развитие человечества связано с развитием процессов добычи, обработки и обогащения, производства продуктов потребления из металлов (например, каменный век, бронзовый век, железный век). В настоящее время металлургическое производство представлено следующими основными направлениями: черная металлургия, цветная, недавно возникшая порошковая металлургия.

Изготовление сортового проката на металлургическом комбинате

 

Цели и задачи, поставленные перед современной металлургией, весьма обширны, главными из них являются: разработка новых материалов; усовершенствование технологий добычи металлов из руд; оптимизация производственных процессов, которые должны выполнятся с оптимальными затратами сырья, временных и человеческих ресурсов; продукция должна удовлетворять всем требованиям качества; разработка мероприятий по энергосбережению на всех этапах производства; решения проблем загрязнения окружающей среды.

Над решением перечисленных проблем в настоящее время работает не один коллектив инженеров и деятелей науки. Сложные математические проблемы, описывающие технологические процессы металлургического производства, решаются с использованием методов численного моделирования. Наиболее универсальным методом инженерного анализа для моделирования физических процессов выступает метод конечных элементов, который реализован в программных продуктах для междисциплинарного анализа компании ANSYS Inc. В программных продуктах от ANSYS, инженер-исследователь может решить линейные и нелинейные, стационарные и нестационарные пространственные задачи механики деформируемого твёрдого тела (конструкции), задачи механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, электромагнетизма, акустики и оптики и др., а также задачи механики связанных полей.

Расчет скоростей и полей температур жидкого металла в конвертере

 

Как уже отмечалось, ANSYS – программный продукт, созданный для решения задач не только в отдельных отраслях промышленности или направлениях науки, с использованием технологии интегрирования различных расчетных схем возможно получить ряд междисциплинарных решений. Если рассматривать часто решаемые, современные в металлургической промышленности задачи, то их можно представить следующим списком:

- Моделирование и оптимизация процессов подготовки руды и ее обогащение;

- Моделирование и оптимизация процессов извлечения и рафинирования металлов из руды, основными из которых являются пирометаллургические, гидрометаллургические, электролитические;

- Разработка и производство порошковых материалов (металлов).

- Моделирование и оптимизация процессов получения изделий из металлических порошков путём спекания;

- Моделирование процессов кристаллофизического рафинирования металлов и сплавов;

- Моделирование и оптимизация как процессов разливки металлов и сплавов, так и обработки металлов в горячем или холодном состоянии;

- Моделирование и оптимизация процессов механической, термической, термомеханической, химико-термической и др. видов обработки металлов для обеспечения требуемых от них свойств;

- Моделирование и оптимизация процессов нанесения защитных покрытий;

- Реорганизация и модернизация устаревших технологий и технологических процессов по производству конечной продукции и т.д.

 

Тепловой и прочностной расчеты конвертера

 

Также к проблемам, решаемым в металлургическом комплексе, нужно относить проблемы, связанные с обеспечением предприятий и фабрик надежным, безопасным, сертифицированным оборудованием, которое соответствовало требованиям технологического процесса производства металлов и сплавов, в особенности такое оборудование должно обладать достаточной жаропрочностью, износостойкостью, надежностью.

При решении перечисленных задач, встречающиеся в металлургической промышленности, конструкторам, инженерам-расчетчикам, технологам в большей мере будут востребованы следующие модули ANSYS: ROCKY DEM (задачи, связанные с движением потока частиц); ANSYS CFX, ANSYS FLUENT, ANSYS CHEMKIN-PRO (решение задач механики жидкости и газа, моделирование химических процессов); ANSYS MECHANICAL (решение задач механики деформируемого твердого тела); ANSYS MAXWELL (для проектирования и анализа электромагнитного и электромеханического оборудования, измерительных приборов и машин). Таким образом, ANSYS можно назвать универсальным программным продуктом, позволяющим получать решения как отдельно взятых инженерных задач из любой отрасли науки и техники, так связанных (междисциплинарных) задач.