Разработка web-приложения решения задачи оптимизации состава многокомпонентной плавильной шихты

 
Постановка задачи. 
Требуется рассчитать оптимальный по стоимости 
состав плавильной шихты, при котором в шихте содержится определенное 
процентное соотношение отдельных химических элементов и, кроме того, 
накладываются определенные требования на состав шихтовых материалов, 
основные характеристики которых представлены в таблицах для соответ-
ствующего варианта. 
Исходные данные для вариантов
представлены в табл. 1.1 – 1.3.
Таблица 1.1 – Характеристики шихтовых материалов (вариант 1) 
Компонент шихты 
Химический
состав, % 
Стоимость, 
условная еди-
ница / т 
Si 
Mn 
Чугун литейный
1,26 
0,68 
75,5 
Чугун передельный 
1,08 
0,26 
60,0 
Чугун зеркальный 
1,64 
1,57 
97,0 
Лом чугунный 
1,50 
0,70 
36,2 
Лом стальной 
0,50 
0,50 
34,3 
Возврат 
0,40 
0,65 
36,2 
Ферросилиций 45% 
52,02 
0,44 
120,0 
Ограничения на содержание химических элементов в шихте, масс. %: 
[Si] в пределах от 2,47 до 2,54 %; [Mn] – от 0,37 до 1 %. 

---

10 
Ограничения на содержания компонентов шихты, % от общего веса 
шихты: чугун литейный и передельный в пределах от 24 до 50 %; лом сталь-
ной – от 8 до 12 %; возврат – от 20 до 40 %. Естественно, что сумма процен-
тов всех компонентов шихты должна быть равна 100 %. 
Таблица 1.2. – Характеристики шихтовых материалов (вариант 2) 
Компонент шихты 
Химический состав, % 
Стои-
мость, 
условная 
единица / 
т 
Si 
Mn 
Cr 
Ni 
Чугун литейный хромо-
никелевый 
2,95 0,55 
2,45 
1,2 
75,5 
Чугун литейный коксо-
вый 
3,64 0,78 
0 
0 
68 
Чугун зеркальный 
2 
23,4 
0 
0 
97 
Лом чугунный 
1,5 
0,7 
0 
0 
36,2 
Лом стальной 
0,5 
0,5 
0 
0 
34,3 
Возврат 
0,4 
0,65 
0 
0 
36,2 
Ферромарганец 
2 
84,5 
0 
0 
120 
Ограничения на содержание химических элементов в шихте, масс. %: 
[Si] в пределах от 2,3 до 2,6 %; [Mn] – от 0,37 до 3,1%; [Cr] – от 1,4 до 3,4%; 
[Ni] – от 0,7 до 1,5%. 
Ограничения на содержания компонентов шихты, % от общего веса 
шихты: чугун зеркальный в пределах от 10 до 20 %; чугун литейный хромо-
никелевый – от 45 до 75 %; лом чугунный и лом стальной – от 6 до 15 %; 
возврат – от 12 до 40 %. Естественно, что сумма процентов всех компонентов 
шихты должна быть равна 100 %. 
Таблица 1.3 – Характеристики шихтовых материалов (вариант 3) 
Компонент шихты 
Химический состав, % 
Стоимость, 
условная еди-
ница / т 
Si 
Mn 
Ni 

---

11 
Продолжение таблицы 1.3 – Характеристики шихтовых материалов 
(вариант 3) 
Чугун литейный хромо-
никелевый 
2,95 
0,55 
3,1 
75,5 
Чугун литейный коксо-
вый 
3,64 
0,78 
0 
60 
Чугун зеркальный 
2,0 
23,4 
0 
97 
Лом чугунный 
1,5 
0,7 
0 
36,2 
Лом стальной 
0,5 
0,5 
0 
34,3 
Возврат 
0,4 
0,65 
0 
36,2 
Ферромарганец 
2 
84,5 
0 
120 
Ограничения на содержание химических элементов в шихте, масс. %: 
[Si] в пределах от 2,3 до 2,6 %; [Mn] – от 1,2 до 1,5 %; [Ni] – от 1,4 до 3,4 %. 
Ограничения на содержания компонентов шихты, % от общего веса 
шихты: литейный хромоникелевый в пределах от 45 до 75 %; чугун зеркаль-
ный – от 10 до 20 %; лом чугунный и лом стальной – от 6 до 15 %; возврат – 
от 12 до 40 %. Естественно, что сумма процентов всех компонентов шихты 
должна быть равна 100 %.