<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-1309</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ПЛАНИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОГО И ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Акбердин</surname><given-names>Александр Абдуллович</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">akberdin_38@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ким</surname><given-names>Александр Сергеевич</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">boron_213@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Султангазиев</surname><given-names>Руслан Бауыржанович</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">sulrus83@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>ХМИ им. Ж. Абишева Зав. Лаб. БОР</institution></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>ХМИ им. Ж. Абишева ГНС лаб. БОР</institution></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-3"><institution>ХМИ им. Ж.Абишева СНС лаб. БОР</institution><country>Kazakhstan</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>09</month><year>2018</year></pub-date><volume>61</volume><issue>9</issue><elocation-id>1309</elocation-id><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Акбердин А.А., Ким А.С., Султангазиев Р.Б., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Акбердин А.А., Ким А.С., Султангазиев Р.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Акбердин А.А., Ким А.С., Султангазиев Р.Б.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1309">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1309</self-uri><abstract><p>Технологические процессы являются многофакторными. Выбор наиболее значимых из них для корректного анализа объекта исследований является важной задачей. Для такого ранжирования факторов исследователи обычно опираются на собственный опыт или мнения специалистов в этой области, оценивая их согласованность  по математическим критериям. Однако при разработке нового процесса такой подход не может быть использован. В этом случае прибегают к экспериментальным методам отбора факторов. Но затратность, длительность, а иногда и невозможность использования этого метода очевидна. В настоящей работе использован другой подход. Учитывали, что термодинамическое моделирование является экспериментом, но только численным. Поэтому к нему можно применить метод математического планирования эксперимента, позволяющий при одном расчете учесть влияние на целевую функцию более десятка факторов. Получаемые в этом случае частные зависимости показателей процесса позволяют без постановки физических экспериментов отсеять малозначимые факторы и оставить сильные. Для иллюстрации такой подход применен в ходе разработки технологии производства ферробора карботермическим способом с использованием местного сырья. Термодинамическое моделирование выполнили с применением заранее отобранных расчетным путем факторов. Их же использовали при физическом моделировании процесса на высокотемпературной  печи. Эксперимент подтвердил значимость отобранных теоретическим способом факторов. Применением метода планирования достигнуто  также сокращение количество численных экспериментов в 25, а физических – в 125 раз. Использование изложенного подхода позволяет сопоставлением расчетных данных с результатами физического эксперимента разработать меры по приближению практических результатов к равновесным с применением сильно действующих факторов.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>термодинамическое и физическое моделирование</kwd><kwd>факторы</kwd><kwd>планирование эксперимента</kwd><kwd>уравнения регрессии</kwd><kwd>коэффициент корреляций</kwd><kwd>значимость фактора</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Andersson, J.O. at all., Thermo-Calc and DICTRA, Computational tools for materials science / J.O. Andersson, T.Helander, L.Höglund , P.F. Shi, and B.Sundman// Calphad.-2002.-v. 26, p.273-312.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andersson, J.O. at all., Thermo-Calc and DICTRA, Computational tools for materials science / J.O. Andersson, T.Helander, L.Höglund , P.F. Shi, and B.Sundman// Calphad.-2002.-v. 26, p.273-312.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах (АСТРА.4). Версия 1.06/ Б.Г.Трусов - М.: МГТУ им. Баумана, 1991.-37 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах (АСТРА.4). Версия 1.06/ Б.Г.Трусов - М.: МГТУ им. Баумана, 1991.-37 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы алгоритмы, программы/ Г.В. Белов -М.: Научный Мир, 2002. - 186 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы алгоритмы, программы/ Г.В. Белов -М.: Научный Мир, 2002. - 186 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ватолин,Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах / Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г. Трусов ; М.: Металлургия, 1994. 352 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ватолин,Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах / Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г. Трусов ; М.: Металлургия, 1994. 352 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моисеев, Г.К. Термодинамическое моделирование в неорганических</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Моисеев, Г.К. Термодинамическое моделирование в неорганических</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">системах / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин. Челябинск; Изд-во Южно-Уральского</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">системах / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин. Челябинск; Изд-во Южно-Уральского</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">государственного университета, 1999. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">государственного университета, 1999. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пупышев А.А., Музгин В.Н., Васильева Н.Л. Термодинамическое моделирование атомизации элементов в пламенах ацетилен - воздух, ацетилен - оксид азота (I), пропан (бутан) – оксид азота (I) и метилацетилен – воздух : Ж. аналитической химии, 1992.т. 47, № 8. C. 1278-1292.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пупышев А.А., Музгин В.Н., Васильева Н.Л. Термодинамическое моделирование атомизации элементов в пламенах ацетилен - воздух, ацетилен - оксид азота (I), пропан (бутан) – оксид азота (I) и метилацетилен – воздух : Ж. аналитической химии, 1992.т. 47, № 8. C. 1278-1292.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Толеуова А.Р. Фазовый анализ диаграммы Al-Cu-Mn-Zr с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Толеуова А.Р. Фазовый анализ диаграммы Al-Cu-Mn-Zr с</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">использованием программы Thermo-Calc // Вестник КазНТУ. – 2011. - №3 (85).- C. 187–192.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">использованием программы Thermo-Calc // Вестник КазНТУ. – 2011. - №3 (85).- C. 187–192.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ловшенко, Г. Ф. Термодинамическое моделирование фазовых превращений при реакционном механическом легировании композиций на основе меди .Вестн. Белорусско-Российского университета. – 2006. –№ 1. – С. 130–137.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ловшенко, Г. Ф. Термодинамическое моделирование фазовых превращений при реакционном механическом легировании композиций на основе меди .Вестн. Белорусско-Российского университета. – 2006. –№ 1. – С. 130–137.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Девяткин П.Н. Современные возможности определения равновесного состава многокомпонентных химических систем. Вестник МГТУ, том 13, №4/2, 2010 г. с.899-901.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Девяткин П.Н. Современные возможности определения равновесного состава многокомпонентных химических систем. Вестник МГТУ, том 13, №4/2, 2010 г. с.899-901.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пупышев А.А., Васильева Н.Л, Музгин В.Н Термодинамическое моделирование термохимических процессов в дуговом разряде с испарением вещества пробы из электрода : Ж. аналитической химии. 1997. т.52, № 6. с. 615-628.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пупышев А.А., Васильева Н.Л, Музгин В.Н Термодинамическое моделирование термохимических процессов в дуговом разряде с испарением вещества пробы из электрода : Ж. аналитической химии. 1997. т.52, № 6. с. 615-628.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Адлер Ю.П., Маркова Е.В.,Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. «Наука»,М. 1976,269 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Адлер Ю.П., Маркова Е.В.,Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. «Наука»,М. 1976,269 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белов Г.В., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 96 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Белов Г.В., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 96 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трусов Б.Г. Программная система ТЕРРА для моделирования фазовых и химических равновесий в плазмохимических системах. 3-й международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии. Сб. материалов. – Т.I. – Иваново, 2002. с 217-220.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Трусов Б.Г. Программная система ТЕРРА для моделирования фазовых и химических равновесий в плазмохимических системах. 3-й международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии. Сб. материалов. – Т.I. – Иваново, 2002. с 217-220.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Протодъяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования экспериментов.М., «Наука», 1970, 76 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Протодъяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования экспериментов.М., «Наука», 1970, 76 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беляев С.В., Малышев В.П. Пути развития вероятностно-детерминирован¬ного планирования эксперимента // Комплексная перера-ботка минерального сырья Казахстана. Состояние, проблемы, решения. В 10-ти т. Алматы, 2008, т.9: Информационные технологии в минерально-сырьевом комплексе. Глава 8. – С.599-633.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беляев С.В., Малышев В.П. Пути развития вероятностно-детерминирован¬ного планирования эксперимента // Комплексная перера-ботка минерального сырья Казахстана. Состояние, проблемы, решения. В 10-ти т. Алматы, 2008, т.9: Информационные технологии в минерально-сырьевом комплексе. Глава 8. – С.599-633.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Малышев В.П. Особенности экстраполяции и ограничения уравнения Протодьяконов//Вестник АН КазССР.-1982-№2- с.43-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Малышев В.П. Особенности экстраполяции и ограничения уравнения Протодьяконов//Вестник АН КазССР.-1982-№2- с.43-47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ким В.А., Надырбеков А.К., Ли А.М., Нурмуханбетов Ж.У., Кударинов С.Х. Технологии получения и использования спецкокса из шубаркольских углей // Труды междунар. Научно-практ. Конф., посв. 40-летию КарМетИ «Научно-технический прогресс в металлургии» сб. науч. Тр. КГИУ . – Темиртау, 2000. – С. 156-158.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ким В.А., Надырбеков А.К., Ли А.М., Нурмуханбетов Ж.У., Кударинов С.Х. Технологии получения и использования спецкокса из шубаркольских углей // Труды междунар. Научно-практ. Конф., посв. 40-летию КарМетИ «Научно-технический прогресс в металлургии» сб. науч. Тр. КГИУ . – Темиртау, 2000. – С. 156-158.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Назаров Б.К., Акбердин А.А., Термодинамический анализ системы B2O3-CaO-SiO2-Al2O3 // Известия АН СССР. Металлы. – 1986, № 6. - С. 61-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Назаров Б.К., Акбердин А.А., Термодинамический анализ системы B2O3-CaO-SiO2-Al2O3 // Известия АН СССР. Металлы. – 1986, № 6. - С. 61-63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Isagulov A, Akberdin A, Sultangaziyev R, Kim A, Kulikov V, Isagulova D., Diagram of equilibrium phase composition of Fe– C–Si–B system //Croatia Croatian Metalurgical Society Metalurgija – 2016. - № 3 (55). - С. 305-308.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isagulov A, Akberdin A, Sultangaziyev R, Kim A, Kulikov V, Isagulova D., Diagram of equilibrium phase composition of Fe– C–Si–B system //Croatia Croatian Metalurgical Society Metalurgija – 2016. - № 3 (55). - С. 305-308.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Омесь Ю. Н. Технология микролегирования стали карботермическим ферробором / Ю. Н. Омесь, В. А. Вихлевщук, А. В. Кекух, Г. Ф. Боровиков, М. И. Гасик, В. К. Руденко // Металлург. и горноруд. пром-сть . - 1999. - № 4. - С. 40-43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Омесь Ю. Н. Технология микролегирования стали карботермическим ферробором / Ю. Н. Омесь, В. А. Вихлевщук, А. В. Кекух, Г. Ф. Боровиков, М. И. Гасик, В. К. Руденко // Металлург. и горноруд. пром-сть . - 1999. - № 4. - С. 40-43.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
