МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕРАБОТКИ ФЕРРОСПЛАВА МнС17 С УЧЕТОМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ДРОБЯЩИХ ПЛИТ

Авторы

  • И. Н. ЕРДАКОВ Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • В. А. ИВАНОВ Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • М. А. СТЕННИКОВ Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2026-6-25-37

Ключевые слова:

щековая дробилка, ферросиликомарганец МнС17, дробление, износ, дробящие плиты, сталь 110Г13Л, вибродиагностика, математическое моделирование, многокритериальная оптимизация, остаточный ресурс, прогнозирование, RBF-нейронная сеть, промышленный эксперимент, энергоэффективность, ЧЭМК

Аннотация

Представлена комплексная методика оптимизации процесса дробления высокоабразивного ферросиликомарганца марки МнС17 в щековой дробилке ДЩ-1 в условиях реального металлургического производства. На основе анализа промышленных данных, полученных при переработке ферросплавов, построена гибридная параметрическая модель, связывающая режимные параметры (крупность исходного материала, частоту вращения эксцентрикового вала, степень заполнения камеры дробления) с основными показателями эффективности: производительностью агрегата и скоростью износа дробящих плит из высокомарганцовистой стали 110Г13Л. Разработана и апробирована в промышленных условиях система непрерывной вибродиагностики технического состояния дробильной установки, позволяющая в реальном времени классифицировать текущий уровень износа рабочей оснастки с использованием искусственной нейронной сети на основе радиальных базисных функций (RBF). Точность идентификации состояния составляет не менее 85 %, что подтверждено прямыми замерами геометрии плит. Решена многокритериальная задача векторной оптимизации для определения рациональных режимов дробления, обеспечивающих компромисс между противоречивыми требованиями максимизации производительности и минимизации скорости износа. Определены оптимальные значения частоты вращения вала для различных этапов жизненного цикла плит. Предложена методика прогнозирования остаточного ресурса дробящих плит в случае интегрирования в систему управления технологическим процессом. Результаты работы имеют практическое значение и позволяют сократить удельные эксплуатационные затраты, увеличить межремонтный период и повысить качество товарной фракции ферросплава. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных рекомендаций оценен на основе снижения расхода дорогостоящей оснастки и уменьшения простоев оборудования.

Биографии авторов

  • И. Н. ЕРДАКОВ, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    канд. техн. наук, доцент кафедры процессов и машин обработки металлов давлением

  • В. А. ИВАНОВ, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

     старший преподаватель кафедры процессов и машин обработки металлов давлением

  • М. А. СТЕННИКОВ, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

     канд. хим. наук, доцент кафедры материаловедения и физико-химии материалов

Библиографические ссылки

Ердаков И. Н., Ткачев В. М., Феколин П. В. Исследование износостойкости футеровочных плит щековой дробилки при измельчении ферросиликохрома // Современные проблемы электрометаллургии стали: материа-лы XVI Международной конференции: в 2-х частях. 2015. Часть 1. С. 178–182.

Мишин И. И., Болобов В. И. Определение зависимости потребной мощности щековой дробилки от степени износа дробящих плит // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2019. № 3. С. 18–25. DOI: 10.26160/2658-3305-2019-3-18-25.

Островский М. С., Бойко П. Ф. Контроль за состоянием горных машин с использованием методов вибро-диагностики // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № 10. С. 241–243.

Дементьев А. И., Подоплелов Е. В., Петрушина А. Д. Система стационарного мониторинга технического состояния динамического оборудования // Вестник Ангарского государственного технического университета. 2024. Т. 1, № 18. С. 64–67.

Дергачев К. А. Вибродиагностика промышленного оборудования при помощи искусственного интеллекта // Наука и образование: проблемы, идеи, инновации. 2018. Т. 5, № 2. С. 43, 44.

Ердаков И. Н., Иванов В. А., Стенников М. А. Математическая модель процесса дробления ферросилико-марганца в условиях Челябинского электрометаллургического комбината // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2025. Т. 81, № 8. С. 14–19.

Ердаков И. Н., Иванов В. А., Стенников М. А. Вибродиагностика износа стальных плит щековой дробилки на основе потокового анализа данных // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2025. Т. 81, № 7. С. 27–37.

Опубликован

2026-08-10

Выпуск

Раздел

Металлургическое оборудование и литейное производство

Как цитировать

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕРАБОТКИ ФЕРРОСПЛАВА МнС17 С УЧЕТОМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ДРОБЯЩИХ ПЛИТ. (2026). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 82(6), 25-37. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2026-6-25-37