ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет», Новокузнецк, Россия:

Р. А. Гизатулин, профессор кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии, доцент, докт. техн. наук, эл.почта: gizatulin_ra@sibsiu.ru
А. И. Мусатова, старший преподаватель кафедры менеджмента и отраслевой экономики, эл. почта: musatova-ai@yandex.ru

ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Томск, Россия:
Н. В. Мартюшев, доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий, канд. техн. наук, эл. почта: martjushev@tpu.ru

Юргинский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Юрга, Россия:
Д. В. Валуев, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: valuevdv@bk.ru

Московский государственный строительный университет, Москва, Россия:
А. И. Карлина, научный сотрудник, канд. техн. наук. эл. почта: karlinat@mail.ru

Перспективным направлением эффективности функционирования сложных производственных комплексов является построение и анализ их нормативных моделей. С целью обоснования нормативной производительности электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) созданы нормативные тактовые модели работы каждой единицы оборудования в отделениях ЭСПЦ: зонах подготовки шихтовых материалов, печной и внепечной обработки, непрерывной разливки стали. Приведен процесс построения тактовой модели, включающий следующие этапы: декомпозицию объекта (цеха), классификацию производственных операций и элементов, выбор метода определения нормативных значений тактов, установление расчетной единицы продукции, вычисление тактов процессов для каждого отделения, оценивание такта работы объекта. Детально представлена структура тактовых моделей функционирования оборудования основного (печного), а также вспомогательных отделений. Сформирован алгоритм определения такта работы ЭСПЦ. Проведенные комплексные исследования (мониторинг работы оборудования, хронометражные наблюдения, обработка статистических данных) в ЭСПЦ значения тактов, полученные моделированием, выявили имеющиеся «узкие» места (диспропорции), которые снижают производительность цеха, рекомендован вариант модернизации в отделении внепечной обработки стали. Выполнен сравнительный анализ нормативных значений основных технико-экономических показателей до и после предлагаемой реконструкции, который позволит сократить такт работы печного отделения, уменьшить горячие простои, увеличить производительность, действительный фонд времени работы цеха и выпуск продукции, при этом произойдет снижение себестоимости продукции, повышение прибыли и рентабельности от реализации товарной продукции.

1. Гуо Д., Де Бирс Д., Свикард Д. Непрерывное совершенствование технологии кислородно-конвертерной плавки на Arcelormittal Burus Harbor — производственная практика на базе теоретического анализа // Новости черной металлургии за рубежом. 2013. № 3. С. 38–41.
2. Синельников В. А., Филиппов Г. А. Получение качественных слябов при непрерывной разливке трещиночувствительной стали // Электрометаллургия. 2014. № 6. С. 3–8.
3. Adrian I., Constantin N., Petru M. Constructive and functional modernization of EAF // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 85. P. 012014. DOI: 10.1088/1757-899X/85/1/012014.
4. Xiaojun Xi, Shufeng Yang, Jingshe li, Jinqiang Wu, Mengjing Zhao et al. Physical model experiment and theoretical analysis of scrap melting process in electric arc furnace combined blowing system // Ironmaking and Steelmaking. 2019. Vol. 47, Iss. 7. P. 748–756. DOI: 10.1080/03019233.2019.1594549.
5. Бигеев В. А., Федянин А. Н., Малофеев А. Е., Тухватулин Д. Р. Моделирование технологии выплавки стали в ДСП с применением альтернативного сырья // Теория и технология металлургического производства. 2011. № 11. С. 1–6.
6. Кудасов А. М., Еланский Д. Г. Определение параметров электросталеплавильного производства и компьютерное моделирование его логистики // Достижения вузовской науки. 2013. № 7. С. 219–223.
7. Yujuan R., Hong B. Modeling and simulation of metallurgical process based on hybrid petrinet // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 157. P. 012018. DOI: 10.1088/1757-899X/157/1/012018.
8. Haapala Karl R., Catalina Adrian V., Johnson Michael L., Sutherland John W. Development and application of models for steelmaking and casting environmental performance // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2012. Vol. 134, Iss. 5. P. 1–13. DOI: 10.1115/1.4007463.
9. Sunday A., Williams E., Bolarinwa G. O., Owolabi B. Process modeling of steel refining in electric arc furnace (EAF) for optimum performance and waste reduction // Chemical and Process Engineering Research. 2014. Vol. 28. P. 66–77.
10. Matino I., Alcamisi E., Colla V., Batagida S., Moni P. Process modelling and simulation of electric arc furnace steelmaking to allow prognostic evaluations of process environmental and energy impacts // Matériaux and Techniques. 2016. Vol. 104, No. 1. DOI: 10.1051/mattech/2016004.
11. Xiaojun Xi, Shufeng Yang, Jingshe li, Jinqiang Wu, Mengjing Zhao, Maolin Ye. Physical model experiment and theoretical analysis of scrap melting process in electric arc furnace combined blowing system // Ironmaking and Steelmaking. 2019. Vol. 47. P. 1–9.
12. Murua M., Boto F., Anglada E., Cabero J. M., Fernandez L. A slag prediction model in an electric arc furnace process for special steel production // Procedia Manufacturing. 2021. Vol. 54. P. 178–183.
13. Медиков В. Я. Производственные мощности и их использование. — М. : Московский государственный университет печати, 2002. — 246 с.
14. Albagachiev A. Yu., Keropyan A. M., Gerasimova A. A., Pashkov A. N. Mathematical models of temperature in electric discharge rolling of metals // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 21. P. 43–46.
15. Savchenkov S. A., Bazhin V. Y., Volkova O. Tendencies of innovation development of the russian iron and steel industry on the base of patent analytics for the largest national metallurgical companies // CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 20. P. 76–82.
16. Kulakov S. M., Musatova A. I., Kadykov V. N., Baranov P. P. Timing models in the reengineering of metallurgical production systems // Steel in translation. 2015. Vol. 45, No 5. P. 367–375.
17. Ахметов Д. В., Васильев Е. Н., Воскобойник М. М. и др. Новый комплекс оборудования для внепечной обработки и непрерывной разливки стали в ККЦ ОАО «ЧМК» // Сталь. 2013. № 3. С. 17–20.

18. Волков К. В., Кузнецов Е. П., Бойков Д. В. и др. Освоение производства рельсовой стали на модернизированной МНЛЗ № 1 ЭСПЦ ОАО ЕВРАЗ ЗСМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2014. № 6. С. 25–29.
19. Зинуров И. Ю., Тулуевский Ю. Н. Достижения в технологии плавки и конструкции современных высокомощных дуговых сталеплавильных печей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2014. № 4. С. 48–56.
20. Колесников Ю. А., Бигеев В. А., Сергеев Д. С. Метод моделирования процесса выплавки стали в конвертере с использованием производственных данных // Теория и технология металлургического производства. 2015. № 1 (16). С. 53–56.