Авторы-мечтатели проекта: доценты кафедры «Химическая технология и экология» Березниковского филиала Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Кирин Юрий Петрович и Тихонов Вячеслав Александрович, доцент кафедры «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ Бильфельд Николай Васильевич.
Учёные Пермского политеха предложили робастную систему, которая позволит снизить себестоимость губчатого титана, что будет способствовать повышению конкурентоспособности на мировом рынке.
Титановая губка — пористый бесформенный металлический материал серого цвета с небольшой плотностью (800- 2500 кг/м3). Титановую губку получают из рутила и ильменита на ферросплавных заводах.
Предложенная авторами проекта робастная система позволит более эффективно управлять процессами восстановления тетрахлорида титана магнием в промышленных аппаратах. Результаты исследования разработчики опубликовали в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления» (2022). Разработка выполнена по программе академического стратегического лидерства «Приоритет-2030». Пермский политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» на сумму 100 миллионов рублей в 2021 году.
Участники проекта пояснили, что губчатый титан является сырьём для производства сплавов, титановых отливок и изделий титанового проката на металлообрабатывающих предприятиях. Его широко используют в машиностроении, электронике, медицине, ракетной и авиастроительной промышленности, на химических предприятиях.
Система также сможет осуществлять непрерывное отслеживание и управление температурой зоны экзотермической реакции аппаратов в условиях нестационарности процесса восстановления, повышая при этом производительность и снижая энергозатраты.
Развитие промышленного производства губчатого титана сдерживается из-за сложности технологии его получения и недостаточной производительности оборудования. Новая система позволит поддерживать максимально допустимую температуру в зоне реакции при любых изменениях динамических параметров оборудования и действующих возмущениях. При этом процесс восстановления титана сможет протекать более интенсивно, а образующийся в результате химической реакции побочный продукт будет отделяться от других веществ.
По словам одного из учёных Юрия Кирина, губчатый титан получают восстановлением тетрахлорида титана магнием и последующей вакуумной сепарацией реакционной массы. Пермские учёные разработали робастную систему управления на основе типового линейного регулятора, устойчивую к изменению параметров технологического оборудования и возмущениям, которая позволит эффективно управлять температурой зоны реакции. Согласно целям инициированного президентом России Владимиром Путиным национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях.
Благодаря поддержке учёных со стороны государства, подобные проекты не остаются лишь на стадии идеи, а имеют возможность активно применяться на практике и становиться двигателем прогресса.
https://dzen.ru/a/Y0IlmDKfFBoiY29Z
