Розвиток наукових основ удосконалення технології доменної плавки з використанням стаціонарних систем контролю поверхні засипу шихти
Дослідження характеру опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті печі. Визначення зв’язків вимірюваних параметрів поверхні засипу з параметрами доменної плавки. Наукове обґрунтування й розробка методів контролю, прогнозу й управління доменною плавкою.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.07.2015 |
| Размер файла | 263,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
Міністерство освіти і науки України
Муравйова Ірина Геннадіївна
УДК 669.162.24(043)
РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ УДОСКОНАЛеННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ З ВИКОРИСТАННЯМ СТАЦІОНАРНИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНІ ЗАСИПУ ШИХТИ
Спеціальність 05.16.02
Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук
Дніпропетровськ 2010
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України, м. Дніпропетровськ
Науковий консультант: доктор технічних наук, професор, академік НАНУ Большаков Вадим Іванович, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, директор Інституту
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор
КОВШОВ Володимир Миколайович,
Національна металургійна академія України, професор кафедри металургії чавуну
доктор технічних наук, професор
Лялюк Віталій Павлович,
ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг», головний технолог аглодоменного виробництва
доктор технічних наук, професор
Курунов Іван Пилипович,
ВАТ «Новолипецький металургійний комбінат», головний доменщик
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4)
Вчений секретар спеціалізованої
вченої ради Д 08.084.03,
докт. техн. наук, професор Л.В. Камкіна
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. Оснащення доменних печей сучасними засобами контролю профілю поверхні засипу, перевагу серед яких мають стаціонарні системи, засновані на методі багатоточкового вимірювання й використання радіолокаційного способу контролю, відкриває перспективи удосконалювання доменної плавки за рахунок прийняття обґрунтованих управляючих впливів на основі одержаної за допомогою профілемірів інформації. Ефективне використання систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти повинне базуватися на науково обґрунтованих технологічних вимогах до їх установлення на печах і до одержуваної з їхньою допомогою інформації, для визначення й представлення якої необхідна розробка спеціальних методів. шахта піч доменний плавка
Нині функції профілемірів обмежені контролем поверхні засипу шихти в доменній печі. Практично відсутнє використання інформації профілемірів в автоматизованих системах управління доменною плавкою, що свідчить про недостатнє використання одержуваної з їхньою допомогою інформації для вдосконалювання технології доменної плавки. Одержувана ними інформація, як правило, слугує для адаптації математичних моделей розподілу шихти на колошнику, які можуть використовуватися як у складі експертних систем управління доменною плавкою, так і поза залежністю від інших моделей для оцінки програм завантаження.
Через малодоступність для експериментальної перевірки фізико-хімічних процесів відновлення, плавлення й інших перетворень залізорудних матеріалів, флюсів і горючих вуглецевмісних матеріалів, що протікають у доменній печі при високих температурах і тиску, вони залишаються недостатньо вивченими. Управління доменною плавкою базується на результатах експериментальних і аналітичних досліджень процесів доменної плавки, в тому числі, з використанням математичних моделей. Більшість моделей заснована на допущеннях, які не дозволяють врахувати динаміку зміни в реальних умовах процесів у доменній печі. Тому актуальною є розробка способів контролю, прогнозування й управління доменною плавкою, заснованих на інформації, одержуваної профілемірами. Конструктивне виконання профілеміра у вигляді стаціонарної системи й можливість одержання найбільш повної, у порівнянні з горизонтально переміщуваними зондами (найпоширеніший дотепер профілемір), дозволяє визначити параметри стану поверхні засипу, що становлять основу розробки методів контролю не тільки поверхні засипу, але й технологічного процесу.
Управляючі впливи на перебіг процесів доменної плавки спрямовані на удосконалювання технології, в тому числі на формування раціональної структури стовпа шихти в печі. У зв'язку з відсутністю можливості безпосереднього контролю складу й структури стовпа шихти в печі управління її формуванням здійснюється на основі математичного моделювання окремих складових елементів структури. Відомі математичні моделі, що дозволяють визначати положення елементів структури стовпа шихти в печі, не є досконалими у зв'язку з відсутністю у цей час можливості їхньої адаптації до конкретних умов плавки. Тому актуальним і перспективним є розвиток наукової бази про особливості будови й змін структури стовпа шихти в доменній печі за умови розгляду елементів структури як частин єдиної взаємозалежної системи. Одержувана за допомогою систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти інформація є необхідною умовою для оцінки ефективності різних впливів на структуру стовпа й дозволяє адаптувати моделі елементів структури стовпа до реального процесу в печі.
На основі використання показань стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику можливе вирішення наступних завдань: візуалізації формування поверхні засипу, визначення параметрів стану поверхні засипу й встановлення закономірних їхніх зв'язків з технологічними параметрами доменної плавки, розробки методів контролю, прогнозу й управління плавкою, оцінки характеру руху шихтових матеріалів, а також прогнозування формування структури стовпа шихти в печі й газодинаміки доменної плавки. Вирішення зазначених завдань відкриває перспективи комплексного рішення в узагальненому вигляді проблеми удосконалювання технології доменної плавки на основі контролю поверхні засипу шихти на колошнику.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до тематичних планів науково-дослідних робіт Інституту чорної металургії (ІЧМ) ім. З. І. Некрасова НАН України. Дослідження проведені в рамках держбюджетних і госпдоговірних науково-дослідних робіт, №№ державної реєстрації: 0102U004998, 0104U005827, 0105U002969, 0108U004463, 0108U001617, 0108U004464, 0108U001617, у яких автор був керівником або відповідальним виконавцем.
Мета роботи й задачі дослідження. Мета роботи полягає в науковому обґрунтуванні й розробці методів контролю, прогнозу й управління доменною плавкою, заснованих на використанні об'єктивної інформації про параметри поверхні засипу шихти на колошнику, одержуваної за допомогою стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу, що забезпечують вирішення важливої науково-технічної проблеми - удосконалювання технології доменної плавки.
Задачі, які необхідно вирішити з використанням інформації профілеміра для досягнення поставленої мети:
- дослідити характер опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті печі;
- встановити зв'язки вимірюваних за допомогою профілеміра параметрів поверхні засипу з технологічними параметрами доменної плавки;
- розробити методи контролю й прогнозу ходу доменної плавки, засновані на встановлених зв'язках;
- розробити методи оперативної оцінки розподілу матеріалів у зонах перерізу колошника й положення елементів структури стовпа шихти в печі;
- розвити теоретичні основи розрахунку показників розподілу шихтових матеріалів і елементів структури стовпа шихтових матеріалів у печі.
Об'єкт дослідження. Технологічний процес доменної плавки.
Предмет дослідження. Рух шихтових матеріалів у доменній печі, методи контролю, прогнозу й управління ходом доменної плавки з використанням інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти.
Методи дослідження. У роботі використані сучасні методи дослідження, у тому числі, математичне моделювання, експериментальні дослідження й промислові випробування розроблених технічних рішень.
Наукова новизна отриманих результатів.
Науково обґрунтовано комплексне використання інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику для виявлення нових закономірностей і зв'язків процесів з наступним їхнім застосуванням для прогнозування ходу доменної плавки й обґрунтування вибору управляючих впливів, у тому числі:
1. Одержали подальший розвиток уявлення про швидкість опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі на основі використання стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти в період видувки печі й у період її завантаження на рівень засипу нижче колошника та показано, що у верхній частині шахти, у порівнянні з колошником, величина відхилення вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу зменшується в 1,6-2,6 рази, що свідчить про вирівнювання швидкостей по радіусу печі.
2. Уперше на основі експериментальних досліджень встановлено взаємозв'язок швидкостей опускання шихтових матеріалів в осьовій зоні колошника печі із вмістом кремнію в чавуні на випуску, наявність якої пояснюється максимальним частковим впливом відновленого в осьовій зоні печі кремнію на кінцевий його вміст у чавуні, що є результатом змішування чавуну, що надходить із областей з різним вмістом кремнію. Встановлений взаємозв'язок став передумовою розробки нового методу оперативного прогнозування вмісту кремнію в чавуні.
3. Встановлено зв'язок варіації швидкостей опускання шихтових матеріалів на колошнику, що оцінюється за величиною їхнього середньоквадратичного відхилення у кожній кільцевій зоні, зі зміною границь пластичної зони й розроблено метод визначення її положення в доменній печі з використанням інформації профілеміра, який заснований на дискретному характері опускання окремих ділянок поверхні засипу, обумовленому прискореним утворенням вільного об'єму в результаті розм'якшення й плавлення залізорудних матеріалів з наступним дискретним його заповненням кусковим матеріалом.
4. Встановлено та обґрунтовано зв'язок коефіцієнтів нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів в окремих радіальних кільцевих зонах і для всього перерізу колошника, які розраховуються за величиною середньоквадратичного відхилення швидкості опускання, з показниками газодинамічного режиму плавки, що стало передумовою для розробки методу оцінки газодинамічного режиму роботи печі.
5. Встановлено зв'язок відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу як показника розподілу шихтових матеріалів по радіусу й окружності колошника, з коефіцієнтами нестабільності опускання шихти в зонах перерізу колошника, що дозволяє використовувати ці коефіцієнти для обґрунтування необхідності зміни режиму роботи печі.
Практичне значення отриманих результатів.
Під керівництвом і при особистій участі автора розроблені:
- технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти, які реалізовані в технологічних завданнях на їхню установку на доменних печах №8 і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і №2 ВАТ «Алчевський МК»;
- методи розрахунку параметрів поверхні засипу (профілю поверхні засипу шихти по контрольованих радіусах перерізу колошника печі; кутів укосу поверхні шихтових матеріалів; глибини й зміщення осьової воронки; форми, товщини шарів вивантажених порцій шихти по контрольованих радіусах колошника й їх відношення; швидкостей опускання шихтових матеріалів у різних перерізах колошника за цикл завантаження; зміна параметрів поверхні засипу шихти по окружності печі), що реалізовані в інформаційних системах, які входять до складу АСУ доменних печей №8 і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
- спосіб управління окружним розподілом шихтових матеріалів на колошнику, заснований на використанні інформації профілеміра, що реалізований у складі АСУ завантаженням ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
- метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні за зміною швидкостей опускання шихтових матеріалів, який реалізовано у складі АСУ ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
- методи оцінки рівності опускання шихти й газодинамічного режиму доменної плавки за аналізом зміни коефіцієнтів нестабільності, які випробувані в умовах ДП №9 і рекомендовані для реалізації у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику;
- метод визначення положення пластичної зони за зміною швидкостей опускання шихти на колошнику, що може бути рекомендований для використання у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти.
Особистий внесок автора. Дисертація є самостійною роботою автора, заснована на опублікованих результатах досліджень. Всі теоретичні й експериментальні дослідження виконані колективом наукових співробітників Інституту чорної металургії при особистій участі автора або ним самостійно. У наукових працях, список яких представлений в авторефераті, автор особисто виконав: аналітичний огляд засобів контролю профілю поверхні засипу шихти на колошнику доменної печі, аналіз використання одержуваної з їх допомогою інформації [3,8,10,36] і аналітичний огляд результатів попередніх досліджень опускання шихтових матеріалів у шахті доменної печі [18]; обґрунтував роль структури стовпа шихтових матеріалів у досягненні високої ефективності доменної плавки [5,13]; розробив технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу й інформації, що надається ними, [1,2,4,7,14,23]; обґрунтував напрямки використання профілемірів для вибору управляючих впливів і підвищення ефективності доменної плавки [6,11,17,26,30,34]; виконав оцінку технічних можливостей використання радіолокаційного методу вимірювання для умов доменної печі [9]; розробив алгоритми математичних моделей, що описують елементи структури стовпа шихтових матеріалів у печі [12,19,20]; розробив методи розрахунку параметрів поверхні засипу шихти [15,16,21,22,29,37]; одержав і узагальнив результати експериментальних досліджень по визначенню характеру опускання шихтових матеріалів у шахті доменної печі в процесі її видувки [31,33] і обґрунтував можливість використання отриманих результатів у математичних моделях доменної плавки [27]; виконав оцінку за допомогою профілеміра впливу прийому «попарного переступання» на вирівнювання окружного розподілу шихти [25]; розробив метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні [28]; визначив перспективи підвищення ефективності доменної плавки інтегруванням встановлених на печах автоматизованих систем контролю технологічних параметрів, у тому числі системи вимірювання профілю поверхні засипу [24]; здійснив експериментальну перевірку на стенді принципу радіолокаційного зондування й визначення відбивних властивостей шихтових матеріалів [32,35].
Апробація результатів роботи. Основні положення й результати роботи повідомлені на 8 конференціях і семінарах, у тому числі: першій міжнародній конференції, присвяченій 70-річчю ПДТУ «Обчислювальна техніка в інформаційній і управляючій системах» (м. Маріуполь, 2000 р.), науково-практичній конференції «Проблеми й перспективи одержання конкурентоспроможної продукції в гірничо-металургійному комплексі України», (Дніпропетровськ, 2001 р.), міжнародній науково-технічній конференції «Теорія й практика виробництва чавуну», присвяченій 70-річчю КДГМК «Криворіжсталь» (м. Кривий Ріг, 2004 р.), IV Міжнародній конференції «Стратегія якості в промисловості й освіті» (м. Варна, Болгарія, 2008 р.), науково-практичній конференції «Енергозберігаючі технології в промисловості» (м. Кривий Ріг, 2008 р.), міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми доменного виробництва», присвяченій 100-річчю з дня народження З. І. Некрасова (м. Дніпропетровськ, 2008 р.).
Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в одній монографії, одній брошурі, 31 статті в спеціалізованих наукових журналах, 4 - у матеріалах робіт наукових конференцій. Отримано 6 патентів України й 1 патент Російської Федерації.
Структура й обсяг роботи. Робота складається зі вступу, восьми розділів і висновків, списку використаних джерел з 257 найменувань та 2 додатків. Загальний об'єм роботи становить 386 сторінок, в тому числі 89 рисунків, 75 таблиць.
ОСНОВНИЙ зМІСТ РОБОТИ
У вступі наведена загальна характеристика роботи, обґрунтована її актуальність, сформульовані цілі й задачі досліджень, освітлені наукова новизна й практичне значення отриманих результатів з їхньою апробацією й публікацією, відзначений особистий внесок автора.
У першому розділі виконано критичний аналіз літературних даних, результати якого свідчать про недостатнє використання інформації профілемірів з метою удосконалювання технології доменної плавки й про практичну відсутність її використання в автоматизованих системах управління доменною плавкою. Використання профілемірів обмежене функцією контролю поверхні засипу шихти в доменній печі. Одержувана ними інформація, як правило, служить для адаптації математичних моделей розподілу шихти на колошнику, які можуть використовуватися як у складі експертних систем управління доменною плавкою, так і поза залежністю від інших моделей для розрахунку програм завантаження.
Виконаний аналіз відомих засобів контролю поверхні засипу шихти в доменній печі показав істотні переваги радіолокаційного способу вимірювання й створених на його основі стаціонарних систем контролю, що дозволяють одержати найбільш повну інформацію про стан поверхні засипу шихти на колошнику.
Управляючі впливи на хід доменної плавки спрямовані на удосконалювання технології, у тому числі на формування раціональної структури стовпа шихти в печі. У зв'язку з відсутністю можливості безпосереднього контролю складу й структури стовпа шихти в печі управління її формуванням здійснюється на основі математичного моделювання окремих складових структури елементів. Над створенням математичних моделей доменної плавки працювали багато дослідників. Аналіз відомих математичних моделей, що описують структуру стовпа шихтових матеріалів, свідчить про їхню недосконалість, що в першу чергу пов'язано з неможливістю адаптації їх до конкретних об'єктів у зв'язку з відсутністю відповідних засобів контролю. Використання відомих математичних моделей для аналітичного дослідження процесів, які відбуваються в об'ємі доменної печі, важко через відсутність опису алгоритмічної бази. Істотний вплив на формування структури стовпа шихтових матеріалів, а отже, на проходження процесів відновлення й теплообміну в доменній печі, робить рух шихти й розподіл швидкостей її опускання по перерізу стовпа матеріалів на різних горизонтах. Аналіз літературних джерел дозволяє зробити висновок, що, незважаючи на певний прогрес в області дослідження механіки руху стовпа шихтових матеріалів у доменній печі, дотепер відсутні надійні експериментальні методи й математичні моделі для визначення основних закономірностей руху шихти.
У результаті виконаного аналізу технічної інформації визначені цілі й задачі досліджень, сформульовані у відповідному розділі цього автореферату.
У другому розділі викладено результати вперше виконаного комплексу експериментальних досліджень руху поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі з використанням розробленої за технологічним завданням ІЧМ Національною металургійною академією України й Науково-дослідним інститутом металургії й матеріалознавства (м. Дніпропетровськ) стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти, що встановлена на ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Дослідження поведінки поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі виконані трьома етапами: при її видувці на тривалу зупинку (2008 р.), видувці до рівня низу неохолоджуваної частини шахти (рівень засипу 6 м) через ремонт головного конвеєра подачі шихти (2010 р.) та при «упущеному» за межі колошника рівні засипу.
Виконані в період завантаження печі при «упущеному» за межі колошника рівні засипу й постійних параметрів дуттєвого режиму дослідження дозволили експериментально визначити швидкості опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі. Встановлено, що швидкість опускання шихтових матеріалів у шахті печі на 30 % менша, ніж на рівні колошника. Основною причиною, яка викликає зменшення швидкостей опускання шихти в шахті печі, є процеси розтікання нашарувань (їх виположення), що пов'язане зі збільшенням площі поперечного перерізу печі. Відзначено тенденцію до вирівнювання швидкостей по поперечному перерізу шахти печі, свідченням чого є зменшення в 2,6 рази в верхній частині шахти, у порівнянні з колошником, величин відхилень вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу.
В процесі видувки ДП №9 дослідження опускання шихтових матеріалів у шахті печі до рівня 10 м від «технологічного нуля» здійснювалися за допомогою всіх вимірників радіолокаційної системи, а нижче цього рівня - за допомогою двох радіолокаційних вимірників з технічною можливістю контролю відстані до поверхні ~ 30 м.
Виконані при відсутності завантаження печі й зменшенні витрат дуття, властивих процесу видувки, дослідження дозволили встановити, що контрольована двома вимірниками ділянка поверхні засипу шихти, що перебуває на відстані 2,0-3,5 м від стінки печі при її радіусі в цьому перерізі 6-8 м, опускається із близькими значеннями швидкостей. При певних допущеннях можна прийняти, що такий характер зміни швидкостей поширюється на всю поверхню засипу шихти. Представлені на рис. 1 дані про зміну рівнів поверхні засипу у міру опускання шихти, побудовані за показниками двох вимірників, свідчать про близький до плоскопаралельного їхнього руху в перерізах, що перебувають між променями вимірників.
Установлено, що амплітуда зміни відносних швидкостей опускання поверхні засипу шихти у шахті печі значно зменшується до ±13%, у порівнянні з її значеннями, характерними для опускання на колошнику ±30% (рис. 2).
Аналіз зміни профілю поверхні засипу при завантаженні печі «холостим» коксом і в процесі її видувки дозволив установити вплив випуску на зміну профілю поверхні засипу. При цьому, у попередньому завантаженні «холостого» коксу періоді піч працювала в режимі нагромадження й наступного випуску продуктів плавки. У секторі льотки, через яку здійснювався випуск, відзначене значне нетривале опускання рівня засипу.
Установлено, що в шахті печі опускання шихти вповільнюється, а потім на рівні горизонту розпару її рух прискорюється під впливом випуску продуктів плавки. Одержані результати зміни швидкостей опускання шихтових матеріалів підтверджують висновки ряду досліджень, виконаних з використанням радіоактивних ізотопів і фізичних моделей.
У процесі видувки доменної печі №9 до рівня низу неохолоджуваної частини шахти (рівень засипу 6 м) через ремонт головного конвеєра подачі шихти встановлено, що в шахті печі при практично постійній витраті дуття відхилення вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу зменшується, у порівнянні з колошником, в 1,6 рази.
Одержані в результаті аналізу швидкостей опускання поверхні засипу шихти в режимі роботи печі з «упущеним» рівнем засипу й при її видувці дані про відносну їхню зміну в шахті печі дозволяють зробити висновок, що при постійній витраті дуття в поперечному перерізі шахти печі поверхня шихтових матеріалів опускається із практично однаковими відносними швидкостями. При цьому, варто підкреслити, що в першому й у другому випадках режим завантаження шихтових матеріалів у піч відрізнявся від робочого, а в третьому - завантаження було відсутнє. У зв'язку з відсутністю більш достовірної інформації про рух шихти в шахті доменної печі, для аналітичних досліджень процесів у печі за допомогою математичних моделей може бути прийнято допущення про те, що швидкості опускання шихти по діаметру печі однакові.
Рис. 1. Зміна профілю й рівнів поверхні засипу шихти при видувці ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»
Рис. 2. Зміна середніх відносних швидкостей опускання шихти до й під час видувки печі при різних рівнях засипу
Викладені вище результати виконаних досліджень поведінки шихти на колошнику й у шахті доменної печі, що дозволили встановити характер зміни швидкостей по висоті шахти, представляють наукову новизну й можуть бути використані при аналітичних дослідженнях процесів доменної плавки.
Третій розділ роботи містить результати вивчення зв'язків вимірюваних за допомогою профілеміра параметрів поверхні засипу з технологічними параметрами доменної плавки й розробки на цій основі методів контролю й прогнозу ходу процесів доменної плавки.
Раніше виконані дослідження дозволили встановити, що формування поверхні засипу шихти залежить як від параметрів режиму завантаження, так і ходу печі. Процеси, що протікають в об'ємі печі, викликають різне поводження шихтових матеріалів у кільцевих зонах по радіусу колошника, результатом чого є опускання утвореного після вивантаження профілю поверхні засипу з різними швидкостями в цих зонах. Це дозволяє припустити, що такий параметр, як швидкість опускання поверхні шихти, може бути використаний для непрямої оцінки процесів, що протікають в об'ємі печі, а також оцінки положення елементів структури стовпа шихти. Ґрунтуючись на взаємозв'язку: поверхня засипу шихти - структура стовпа шихти в печі - технологічні параметри встановлені взаємозв'язки параметрів поверхні засипу шихти з технологічними параметрами доменної плавки й на їхній основі розроблені методи контролю, прогнозу й управління процесами.
На основі експериментальних досліджень установлено, що зміна вмісту кремнію в чавуні від випуску до випуску тісно взаємопов'язана із зміною середньої швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі за цикл завантаження печі. Це дозволяє використовувати зміну швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі як критерій, за допомогою якого можна прогнозувати вміст кремнію в чавуні.
Установлений зв'язок обумовлений закономірностями формування складу чавуну, отриманими, зокрема, при аналізі матеріалів розбирання охолодженої доменної печі Єнакіївського метзаводу. Виконані за допомогою спеціальної методики дослідження показали, що формування вмісту кремнію в чавуні на випуску є результатом змішування чавуну, що надходить із областей з різним вмістом кремнію. Інтенсивне відновлення [Si] у металі (від його вмісту 0,2%) починається в периферійній і проміжній зонах у нижній частині заплечиків, а в центральній - лише від горизонту повітряних фурм. Причому, у кожній із цих зон вміст кремнію досягає свого максимального значення на різних горизонтах: у периферійній і проміжній зонах цей процес відбувається над повітряними фурмами (максимальний вміст кремнію в периферійній зоні досяг 2,16 % і в проміжній - 3,12 %), а в центральній зоні (3,45 %) - трохи нижче осі шлакової льотки. Чавун периферійної й проміжної зон окислюється на фурмах і надходить у підфурменний простір зі зменшеним вмістом кремнію, близьким до кінцевого. Чавун центральної зони надходить у цю область із максимальним вмістом кремнію. Далі розплави змішуються й відбуваються процеси вторинного окислювання-відновлення. Оскільки в області змішання й вторинного окислювання-відновлення вміст кремнію в чавуні центральної зони в 2-3 рази перевищує аналогічний вміст у чавуні з периферійної й проміжної зон, роль його у формуванні кінцевого складу чавуну більш істотна. Ці уявлення про формування кінцевого вмісту кремнію в чавуні пояснюють встановлений більш тісний зв'язок параметрів центральної зони зі вмістом кремнію в чавуні, в порівнянні зі зв'язком параметрів інших зон, і дають підстави для можливості прогнозування вмісту кремнію в чавуні на випусках на основі аналізу зміни швидкостей опускання шихти в осьовій зоні печі.
На основі встановлених взаємозв'язків швидкостей опускання шихти в осьовій зоні печі зі вмістом кремнію в чавуні на випуску розроблено метод визначення зміни вмісту кремнію в чавуні на одиницю швидкості опускання шихти, прийняту за 0,001 м/хв. Метод дозволяє прогнозувати вміст кремнію в чавуні за 2-3 години до випуску його з печі.
Розрахунок величини зміни вмісту кремнію в чавуні (Д[Si]Vц) на одиницю швидкості опускання шихти, прийняту за 0,001 м/хв, здійснюється відповідно до виразу:
, (1)
де Д[Si]= [Si]пот-[Si]факт, % - зміна вмісту кремнію в чавуні;
[Si]пот, % - середня величина поточного значення вмісту кремнію в чавуні на випусках, що припадають на n-годину вимірювання швидкості опускання шихти в осі печі - (n - час закінчення четвертого циклу завантаження шихти);
[Si]факт, % - середнє значення фактичного вмісту кремнію в чавуні на випусках через 2-3 години після закінчення четвертого циклу завантаження (n);
ДVц= Vц4 - Vц1 - різниця величин швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі між четвертим і першим циклами завантаження;
Vц1 і Vц4 - середні величини швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі в першому й четвертому циклах завантаження, м/хв.
Аналіз отриманих результатів визначення значень зміни вмісту кремнію на одиницю зміни швидкості опускання шихти ([Si]Vц) для представницької статистичної вибірки вихідних даних дозволив установити характерні зміни величини ([Si]Vц), залежно від діапазонів зміни швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі від першого циклу до четвертого. Встановлені діапазони й відповідні їм значення ([Si]Vц) наведені в табл. 1.
Таблиця 1
Зміни величини [Si]Vц, для різних діапазонів зміни ДVц.
|
Межі зміни ДVц, м/хв |
[Si]Vц, % |
|
|
0-0,049 |
0,0051 |
|
|
0,050-0,115 |
0,0022 |
|
|
0,116-0,200 |
0,0009 |
Прогнозований вміст кремнію на випуску через 2-3 години після закінчення четвертого циклу завантаження шихтових матеріалів може бути визначений за допомогою виразу:
[Si]Vц, %, (rxy = 0,873), (2)
де [Si]пот - вміст кремнію в чавуні на випуску, що відповідає часу закінчення вивантаження шихтових матеріалів у четвертому циклі.
Використання виразу (2) дозволяє з достатнім ступенем точності прогнозувати вміст кремнію в чавуні на випусках, що припадають на часовий інтервал 2-3 години від моменту закінчення вивантаження четвертого циклу завантаження шихтових матеріалів, про що свідчить наведений на рис. 3 графік, який ілюструє зміну «нев'язання» прогнозованого вмісту кремнію з фактичним його значенням.
Рис. 3. Графіки зміни прогнозованих і фактичних значень вмісту кремнію в чавуні на випусках
На основі запропонованого методу розроблено й впроваджено у складі АСУ ДП №9 підсистему прогнозування вмісту кремнію в чавуні на випусках.
Установлено, що на основі оцінки динаміки зміни швидкості опускання шихти можуть бути визначені показники стабільності її опускання, виражені у вигляді коефіцієнтів нестабільності опускання шихти для окремих зон і всього перерізу колошника. Для умов роботи доменних печей, оснащених безконусними завантажувальними пристроями й стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти, удосконалено спосіб оцінки стабільності опускання шихти. Відповідно до цього способу, оцінка зміни варіації швидкості опускання шихти на колошнику здійснюється за величиною середньоквадратичного відхилення швидкостей опускання шихти в кожній зоні й по перерізу колошника й представляється у вигляді коефіцієнтів нестабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони й усього радіального перерізу колошника. Коефіцієнти нестабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони визначаються відповідно до виразу:
(3)
і всього перерізу колошника:
, (4)
де - коефіцієнт нестабільності опускання шихти в кільцевій зоні перерізу колошника, од.;
Кк - коефіцієнт нестабільності опускання шихти по всьому перерізу колошника, од.;
m - кількість зон колошника;
- середнє значення середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти в кільцевій зоні за цикл завантаження, м/хв;
i - кількість порцій у циклі завантаження;
- середнє значення середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти по перерізу колошника за цикл завантаження, м/хв.
На основі експериментальних досліджень встановлено можливість використання для оцінки газодинамічного режиму плавки коефіцієнтів нестабільності опускання шихти в окремих зонах і по всьому перерізу колошника. Встановлено зв'язки коефіцієнтів нестабільності опускання шихтових матеріалів по перерізу колошника - Кк, а також у кільцевих зонах (К1П, К2П и КЦ) його перерізу й величини виходу колошникового газу на одиницю площі колошника - VкгSкРк в діапазонах її зміни 45-64 нм3/хв м2, що ілюструє наведений на рис. 4 графік. Розроблено метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі з використанням інформації профілеміра. Оцінка газодинамічного режиму роботи доменної печі здійснювалася з використанням величини виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника (Sк) при встановленому тиску колошникового газу (Рк) - VкгSкРк. Вплив стабільності опускання шихтових матеріалів по перерізу колошника на техніко-економічні показники роботи печі в досліджувані періоди оцінено за зміною величини витрат коксу на тонну виплавленого чавуну. Аналіз приведеного на рис. 5 графіка зміни витрат коксу й коефіцієнтів нестабільності опускання шихтових матеріалів показав, що поліпшення стабільності опускання шихтових матеріалів у доменній печі, яке характеризується зменшенням величини коефіцієнтів нестабільності, супроводжується зменшенням витрат коксу на виплавку чавуну.
Рис. 4. Зміна коефіцієнтів нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів на колошнику (КК) залежно від величини виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника (VкгSкРк) при встановленому тиску під колошником для ДП №9
Можливість оперативної оцінки нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів за допомогою профілеміра дозволяє більш повно розкрити механізм утворення екстремумів, характерних для відомого і досліджуваного тривалий час на доменних печах зв'язку «інтенсивність - продуктивність - витрата коксу». Оперативне виявлення цього зв'язку за допомогою профілеміра дозволяє підвищити ефективність управляючих впливів.
Розроблений метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі включає:
- визначення для обраного інтервалу часу роботи печі при постійних сировинних умовах і програмах завантаження шихти безконусним завантажувальним пристроєм (БЗП) показників стабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони й усього перерізу колошника;
- встановлення для існуючих умов плавки, при яких досягається найбільш стабільний схід шихти, мінімальних значень коефіцієнтів нестабільності її опускання в кожній зоні перерізу колошника й норми виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника;
- оцінку відхилення рівності ходу печі від нормального й коригування співвідношення між витратою й складом комбінованого дуття й тиском газу під колошником з урахуванням змін розподілу шихтових матеріалів по перерізу печі за зміною коефіцієнтів нестабільності опускання шихти убік їхнього зменшення або збільшення при обраних технологічних параметрах дуттєвого режиму й за зіставленням з величиною виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, обмеженої встановленим діапазоном припустимих її значень.
Визначено діапазони зміни величини параметра газодинамічного режиму плавки - виходу колошникового газу на одиницю площі колошника, що забезпечують стабільність сходу шихти й рівний хід печі. Встановлено, що для умов доменної плавки на ДП №9 при постійних сировинних умовах норма виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, при якій досягається стабільний схід шихти, становить 48-55 нм3/хв м2.
На основі запропонованого методу виконано оцінку рівності ходу доменної печі №9 у досліджувані періоди її роботи за показниками стабільності опускання шихти по перерізу колошника, яка показала, що в період роботи печі, котрий характеризується найменшими значеннями коефіцієнтів нестабільності опускання шихти Кк = 0,20 од., були досягнуті погоджені параметри дуттєвого режиму печі й тиску газу під колошником, які забезпечують близький до раціонального газодинамічний режим плавки, що супроводжувалося зменшенням витрати коксу на виплавку чавуну.
Запропонований метод оцінки газодинамічного режиму плавки випробуваний в умовах роботи ДП №9 і може бути реалізований у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику.
З метою використання інформації профілеміра при управлінні розподілом шихтових матеріалів на колошнику розроблено метод оперативної оцінки розподілу матеріалів у зонах перерізу колошника на основі даних профілеміра. Встановлено зв'язки показників розподілу шихтових матеріалів по радіусу перерізу колошника, розрахованих за величиною відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу, і за зміною швидкостей опускання шихти в зонах перерізу колошника, з рудними навантаженнями, розрахованими за допомогою розробленої ІЧМ математичної моделі радіального розподілу шихтових матеріалів на колошнику. Встановлено, що найбільш тісний функціональний взаємозв'язок (Y=A+Bx) (коефіцієнти кореляції для двох аналізованих періодів 0,947 і 0,973) розподілу об'ємної частки СО2 у газі відзначався з показниками розподілу шихти, розрахованими в частках від загального рудного навантаження (РНвідн) пропорційно зміні відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу (Нзвм/Нк). Установлений зв'язок показників розподілу шихтових матеріалів у зонах перерізу колошника з розподілом об'ємної частки СО2 у газі й рудних навантажень, розрахованих за допомогою моделі ІЧМ, дозволяє рекомендувати метод оцінки розподілу матеріалів по радіусу колошника з використанням даних профілеміра, заснований на взаємозв'язку розподілу рудного навантаження в зонах перерізу колошника й відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу, для оперативного контролю радіального розподілу шихти й газового потоку в печі.
На основі виконаних досліджень на ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» установлено, що зміни нестабільності опускання шихти обумовлені змінами дуттєвого режиму, загального рудного навантаження і його радіальним розподілом залежно від програми завантаження шихти. Встановлено зв'язок відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу Нзвм/Нк (як показника розподілу шихтових матеріалів на колошнику) з коефіцієнтами нестабільності опускання шихти в зонах перерізу колошника, що дозволяє використовувати ці коефіцієнти для обґрунтування необхідності зміни режиму роботи печі.
У результаті досліджень встановлено, що для періодів роботи печі, які характеризуються величиною виходу колошникового газу, що змінюється в діапазоні VкгSкРк = 48-55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника, існує тісний взаємозв'язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу. Наведений на рис. 7 графік ілюструє тісний взаємозв'язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу для періодів роботи печі, що характеризуються раціональною величиною виходу колошникового газу, який перебуває в діапазоні VкгSкРк = 48-55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника. Досить вузький діапазон зміни взаємозалежних величин дозволяє використовувати цей взаємозв'язок у якості однієї з умов при розрахунку програм завантаження з точки зору забезпечення стабільного опускання шихтових матеріалів. На відміну від цього, при роботі печі з газодинамічним режимом, при якому величина виходу колошникового газу перевищує раціональний діапазон, взаємозв'язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу характеризується широким діапазоном зміни й не може використовуватися при розрахунку програм завантаження.
Кожна лінія тренду - результат усереднення 8 циклів завантаження для 8 послідовних періодів
Кожна лінія тренду - результат усереднення 8 циклів завантаження для 13 послідовних періодів
На основі виконаних досліджень запропоновані наступні підходи до управління ходом печі з використанням інформації профілеміра:
1. Для конкретного об'єкта - доменної печі на підставі параметрів газодинамічного режиму плавки й за допомогою профілеміра (на основі розраховуваних коефіцієнтів нестабільності опускання шихти в окремих зонах (Ki) і по всьому перерізу колошника (Кк)), встановлюється норма виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, при якій досягається найбільш стабільний схід шихти. Верхня границя раціонального діапазону зміни норми виходу колошникового газу, на нашу думку, може характеризувати межу регулювання режиму роботи печі впливом на доменну плавку «знизу», тобто зміною витрат дуття і його узгодженням з тиском газу під колошником.
2. При збереженні (або збільшенні) нестабільності опускання шихтових матеріалів, оцінюваної за коефіцієнтами нестабільності, для роботи печі в умовах раціональної величини виходу колошникового газу управління ходом плавки може здійснюватися зміною програми завантаження. Для визначення припустимих значень коефіцієнтів нестабільності, що забезпечують задані технологічні параметри плавки, необхідно провести дослідження, які дозволили б установити їхні кількісні взаємозв'язки. Перевищення встановлених раціональних значень коефіцієнтів нестабільності опускання шихти стане одним з факторів, які свідчать про необхідність коригування режиму завантаження печі. У цьому випадку зміну режиму роботи печі можна виконати зміною рудних навантажень.
У четвертому розділі наведені результати дослідження можливих зв'язків положення пластичної зони в доменній печі з показниками системи вимірювання профілю поверхні засипу матеріалів, а також розробки на цій основі методу контролю положення пластичної зони в об'ємі печі з використанням інформації профілеміра.
Виконані різними авторами дослідження впливу факторів на рух стовпа шихтових матеріалів у печі показали, що розм'якшення й плавлення матеріалів може бути причиною періодичних коливань як абсолютних, так і відносних швидкостей опускання шихти на колошнику доменної печі, по яких можна оцінити положення пластичної зони.
Для дослідження зв'язку положення пластичної зони в печі з показаннями стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти за допомогою розробленої в ІЧМ НАН України багатозонної математичної моделі процесів доменної плавки, виконані аналітичні дослідження особливостей оцінки положення пластичної зони, у результаті яких показано, що розрахункова зміна величини насипного об'єму шарів залізорудних матеріалів у пластичній зоні визначає швидкісні характеристики опускання різних ділянок поверхні засипу, зареєстровані системою вимірювання профілю поверхні засипу матеріалів. Установлено, що дискретний характер опускання окремих ділянок поверхні засипу обумовлений прискореним утворенням вільного об'єму в результаті розм'якшення й плавлення залізорудних матеріалів і дискретним його заповненням кусковим матеріалом, що випливає з умови збереження суцільності стовпа шихти в доменній печі.
Отримані результати стали передумовою для розробки способу оперативної оцінки положення пластичної зони в доменній печі за непрямими показниками, у якості яких можуть бути прийняті амплітудно-частотні характеристики зміни швидкості опускання шихти в різних перерізах печі.
Аналіз результатів досліджень динаміки швидкостей опускання поверхні шихтових матеріалів у зонах перерізу колошника ДП №9 показав нестабільний характер їх зміни в часі. При цьому, для варіації швидкості опускання шихтових матеріалів, оцінюваної за величиною середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти в кожній кільцевій зоні, установлена періодичність прояву максимальної величини середньоквадратичного відхилення швидкості, характерна для кожної зони перерізу колошника. Прийнято, що розраховані для часових інтервалів між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості, які перевищують середнє їхнє значення, і середніми за ці інтервали швидкостями опускання шихти в кожній зоні відстані від «технологічного нуля», можуть характеризувати положення пластичної зони по висоті й радіусу доменної печі. Середньоквадратичні відхилення швидкості опускання шихти в точках кожного контрольованого радіуса колошника за цикл завантаження визначені за допомогою виразу:
, (5)
де i - кількість порцій у циклі завантаження;
- швидкість опускання шихти в точці радіуса колошника після вивантаження кожної порції циклу завантаження, м/хв;
- середня швидкість опускання шихти в точці радіуса колошника за цикл завантаження, м/хв;
m - кількість контрольованих радіусів колошника.
Середньоквадратичні відхилення швидкостей опускання шихти по радіусах колошника визначаються відповідно до виразу:
, (6)
де - швидкість опускання шихти по радіусу колошника після вивантаження кожної порції циклу завантаження, м/хв;
- середня швидкість опускання шихти по радіусу колошника за цикл завантаження, м/хв;
j - кількість точок на радіусі колошника.
Середні значення середньоквадратичних відхилень швидкостей опускання шихти за період, що дорівнює двом добам роботи печі, визначаються відповідно до виразу:
, (7)
де k - кількість циклів періоду.
Точки на кожному контрольованому радіусі колошника, у яких здійснюється вимірювання відстаней до поверхні засипу шихти й розрахунок швидкостей її опускання, відповідають границям трьох кільцевих зон перерізу колошника - 1П, 2П і Ц.
Аналіз розрахованих середньоквадратичних відхилень швидкості в секторах перерізу печі, розташованих по радіусах, орієнтованих за осями чавунних льоток (ЧЛ1-ЧЛ4), для кожного циклу завантаження показав, що їхні значення змінюються й з різними для кожної із зон перерізу колошника часовими інтервалами, збільшуються до максимальних, у порівнянні із середніми, для досліджуваних періодів значеннями середньоквадратичних відхилень швидкостей. При цьому, для зони 1П періодичне зростання середньоквадратичних відхилень швидкості до максимальних відбувається через проміжок часу, що відповідає, у середньому, опусканню 7-10 циклів завантаження; для зони 2П - 4-5 циклів і зони Ц - 2-3 циклів. Розраховані в кожній зоні на основі встановлених часових інтервалів між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості (tmax), що перевищують середнє значення, і усередненими за ці інтервали швидкостями опускання шихти (Vmax) відстані (Hпл) від «технологічного нуля» можуть характеризувати точку початку утворення рідких фаз у шарі залізорудних матеріалів, тобто положення пластичної зони по висоті й радіусу доменної печі. Положення пластичної зони в кожній із зон по радіусу доменної печі визначено за допомогою виразу:
, (8)
де - відстань від «технологічного нуля» до границі пластичної зони, м;
Yвих - вихідний рівень засипу шихтових матеріалів (перед вивантаженням чергової порції шихти), м;
- середнє значення швидкості опускання шихти за періоди між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості, що перевищують середнє його значення, м/хв;
tmax - часовий інтервал між циклами, що характеризуються максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості стосовно середнього його значення, хв.
Результати розрахунків положення пластичної зони для одного з досліджуваних періодів роботи ДП №9 наведені на рис. 9, де схематично відображено «малоактивний коксовий конус», положення й геометричні параметри якого розраховані для умов ДП №9, відповідно до прийнятої методики, а також наведено графічне відображення усередненого для чотирьох радіусів ЧЛ1-ЧЛ4 положення пластичної зони.
Установлені взаємозв'язки положення пластичної зони для трьох періодів роботи печі з характерними для них технологічними параметрами плавки, що підтверджує правомочність використання розробленого методу для оцінки положення пластичної зони в доменній печі.
Аналіз розрахованих середньоквадратичних відхилень швидкості в кожному циклі завантаження показав, що існують часові діапазони, у межах яких значення середньоквадратичних відхилень швидкості приймають мінімальні значення стосовно їхньої середньої величини на колошнику. Це може бути пов'язано з тим, що пройшовши певний шлях після вивантаження, з колошника шари шихтових матеріалів входять у профіль шахти, що розширюється, й набувають більш сталий характер опускання. За допомогою виразу:
, (9)
де - середнє значення швидкості опускання шихти за періоди між мінімальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості можуть бути розраховані відстані від технологічного нуля до рівня шахти печі, з якого починається стійкий схід шихти. Підтвердженням правомірності такого прогнозу руху шарів шихти в шахті є встановлена в результаті розрахунків особливість, яка полягає в тому, що для набуття сталого опускання шари шихтових матеріалів у кожній із трьох контрольованих зон проходять практично однакову відстань. Тобто, досягаючи певного рівня в шахті печі, шари потім починають плоскопаралельно опускатися в шахті. Встановлено, що на рівні 6-7 м від колошника опускання шихтових матеріалів набуває сталий характер. Крива, побудована за значеннями цих відстаней, може характеризувати нижню границю сухої зони печі.
Надалі при вивченні амплітудно-частотних характеристик зміни швидкостей опускання ділянок поверхні засипу критерії оцінки можуть бути уточнені.
У п'ятому розділі розвинені розрахункові методи оцінки параметрів розподілу шихтових матеріалів на колошнику печі на основі інформації профілеміра.
Основними показниками, що характеризують розподіл шихтових матеріалів у печі, на основі яких здійснюється вибір або коригування програм завантаження, є рудні навантаження й об'єми шихтових матеріалів по радіусу колошника. Визначення цих величин виконують за розробленою в ІЧМ інженерною методикою, заснованою на розрахунку розподілу рудних навантажень і об'ємів шихтових матеріалів по кутових позиціях розподільника, що відповідають рівновеликим кільцевим зонам колошника. Використовують також математичні моделі, за допомогою яких на підставі програми завантаження розраховують розподіл матеріалів у кільцевих зонах на колошнику.
...Подобные документы
Причини відхилення від оптимального ходу доменної печі, основні шляхи попередження і заходи по усуненню. Залежність в'язкості кислого і основного шлаків від температури. Явище захаращення горна як результат тривалої й нерівної роботи доменної печі.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 09.02.2012Вплив підготовки залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки. Вимоги, що пред'являються до залізної руди. Вплив витрати залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки. Показники, що характеризують роботу доменної печі.
курсовая работа [410,7 K], добавлен 14.12.2012Поведінка металізованих з початковою мірою металізації 43% і рудних обпалених окатишів в доменній печі. Напрями підвищення якості окатишів. Основні техніко-економічні показники роботи доменної печі в період без використання металізованих окатишів.
курсовая работа [311,7 K], добавлен 16.12.2010Вивчення вирішення задач технологічного забезпечення якості поверхні деталей та їх експлуатаційних якостей. Огляд геометричних та фізико-механічних параметрів поверхні: хвилястості, твердості, деформаційного зміцнення, наклепу, залишкового напруження.
контрольная работа [196,9 K], добавлен 08.06.2011Розробка методики задання і контролю радіальних відхилень поверхні, утворюючої циліндр валу модельної трибосистеми "вал–втулка" для експериментальних досліджень мастильних матеріалів та присадок до них на спроектованому і виготовленому приладі тертя.
автореферат [28,3 K], добавлен 11.04.2009Опис об'єкта контролю і його службове призначення. Вимоги геометричної точності деталі і якості поверхні, фізико-хімічних властивостей матеріалу деталі і її елементів. Групування елементів об'єктів контролю. Розробка спеціального засобу контролю.
курсовая работа [541,1 K], добавлен 16.12.2010Розгляд ЕРАН поверхні при обробці деталі "втулка". Склад операцій для її механічної обробки, межопераційні та загальні розміри заготовки. Метод табличного визначення припусків і допусків. Технологічний маршрут обробки ЕРАН поверхні валу з припусками.
контрольная работа [579,3 K], добавлен 20.07.2011Дослідження впливу геометрії процесу різання та вібрацій робочого інструменту на виникнення нерівностей поверхні оброблюваного матеріалу. Характеристика причин формування шорсткості заготовки, пов'язаних із пластичною та пружною деформаціями матеріалу.
реферат [388,7 K], добавлен 08.06.2011Вплив окремих елементів на властивості жароміцної сталі. Вибір футерівки для плавильного агрегату. Фізико-хімічні основи виплавки сталі в дугових електропечах. Підготовка шихти до завалки. Шихтові матеріали та їх підготовка. Окислювальний період плавки.
курсовая работа [550,7 K], добавлен 06.04.2015Моделювання поверхні каналу двигуна внутрішнього згоряння. Формування каркаса поверхні. Головні вимоги, що пред'являються до геометричної моделі проточної частини каналу ДВЗ. Методика та основні етапи моделювання осьової лінії в системі Solid Works.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.10.2011Будова і принципи роботи доменної печі. Описання фізико-хімічних процесів, які протікають в різних зонах печі. Продукти доменного плавлення. Узагальнення вимог, які ставлять до формувальних і стержневих сумішей та компонентів, з яких вони складаються.
контрольная работа [129,8 K], добавлен 04.02.2011Аналіз існуючих систем контролю параметрів свердловин, які експлуатуються за допомогою ШГНУ. Розробка конструкції чутливого елемента давача навантаження. Обробка масиву результатів вимірювання давача переміщення. Аналіз інтегральних акселерометрів.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.06.2015Короткий опис технологічного процесу ректифікації, його головні етапи. Обґрунтування методів вимірювання і вимірювальних комплектів для контролю основних параметрів технологічного процесу ректифікації. Опис схеми автоматичного контролю та сигналізації.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 06.04.2015Дослідження технології виконання французької стрижки. Опис процесу підготовки необхідних матеріалів та волосся. Аналіз методу зовнішнього зрізу пасма. Коригування контуру потилиці. Видалення нерівностей на поверхні зачіски. Особливості роботи із бритвою.
презентация [305,8 K], добавлен 11.10.2013Аналіз геометричних параметрів ріжучої частини спіральних свердел з перехідними ріжучими крайками. Опис процесів формоутворення задніх поверхонь свердел різних конструкцій. Результати дослідження зусиль різання і шорсткості поверхні під час свердління.
реферат [78,6 K], добавлен 27.09.2010Мартенівське виробництво сталі. Видалення з металу домішок. Розрахунок горіння палива в мартенівській печі. Визначення основних розмірів робочого простору печі. Тепловий баланс печі. Витрата палива по періодах плавки та визначення їх тривалості.
курсовая работа [491,6 K], добавлен 30.04.2014Взаємодія окислювального струменя з металом. Моделювання процесу контролю параметрів режиму дуття. Ефективні технології вдосконалення дуттьового і шлакового режимів конвертерної плавки. Мінімізація дисипації енергії дуття в трубопроводах, фурмі, соплах.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.01.2013Уловлювання аміаку з коксового газу з отриманням сульфату амонію. Конструкція барабанної сушарки, випарника, абсорберу та конденсатору. Обґрунтування необхідності уловлювання піридинових основ. Визначення поверхні теплопередачі та тепловий розрахунок.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 24.08.2014Ступінь концентрування зворотнього осмоса. Приблизний розрахунок робочої поверхні мембрани. Розрахунок гідравлічного опору нагнітального трубопроводу. Автоматизація систем контролю технологічного процесу. Механічний розрахунок мембранного модуля.
дипломная работа [1000,7 K], добавлен 28.10.2014Приминение бестигельной зонной плавки. Применение метода зонной плавки для глубокой очистки металлов, полупроводниковых материалов и других веществ. Оборудование для зонной плавки. Установки зонной плавки в контейнерах. Влияние электромагнитных полей.
курсовая работа [831,7 K], добавлен 04.12.2008
