Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи

Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи

Разработана и обоснована концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи.

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2014
1. Verfasser: Заблоцкий, П.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2014
Schriftenreihe:Металл и литье Украины
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159640
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи / П.А. Заблоцкий // Металл и литье Украины. — 2014. — № 1. — С. 25-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-159640
record_format dspace
spelling irk-123456789-1596402019-10-10T01:25:40Z Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи Заблоцкий, П.А. Разработана и обоснована концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи. Розроблена і обгрунтована концептуальна модель інтенсифікації відновлюючих процесів на основі раціонального розподілу шихти в доменній печі. Developed and justified the conceptual model of intensification of regenerative processes based on rational distribution of the burden in the blast furnace. 2014 Article Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи / П.А. Заблоцкий // Металл и литье Украины. — 2014. — № 1. — С. 25-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159640 669.162.226.001.4 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Разработана и обоснована концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи.
format Article
author Заблоцкий, П.А.
spellingShingle Заблоцкий, П.А.
Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
Металл и литье Украины
author_facet Заблоцкий, П.А.
author_sort Заблоцкий, П.А.
title Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
title_short Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
title_full Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
title_fullStr Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
title_full_unstemmed Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
title_sort методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи
publisher Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate 2014
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159640
citation_txt Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи / П.А. Заблоцкий // Металл и литье Украины. — 2014. — № 1. — С. 25-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series Металл и литье Украины
work_keys_str_mv AT zablockijpa metodičeskieosnovyrazrabotkikonceptualʹnojmodeliintensifikaciivosstanovitelʹnyhprocessovnaosnoveracionalʹnogoraspredeleniâšihtyvdomennojpeči
first_indexed 2025-07-14T12:13:47Z
last_indexed 2025-07-14T12:13:47Z
_version_ 1837624436176453632
fulltext 25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 1 (248) ’2014 са и часть входных факторов. Во-вторых, замыкается обратная отрицательная связь. При первичном влия- нии входных факторов через прямое восстановление знаки результирующих изменений расхода кокса оди- наковы, а при первичном влиянии непосредственно на расход кокса – противоположны [2]. Автор пытается просмотреть связь между степе- нью прямого восстановления и расходом кокса. В таком случае необходимо полагаться на разработку первичных структурных схем, позволяющих найти промежуточные результаты и прослеживать общие технологические связи или закономерности суще- ствующих описательных моделей. Более точным подходом к разработке концепту- альной модели является построение сложных (боль- ших) систем на основе многофакторного комплекса взаимосвязанных элементов, имеющих определён- ную структуру [3]. Мнение автора сводится к тому, что доменный процесс многофакторный, требующий рассмотрения как сложной системы, и только при его анализе целесообразно будет определять необходи- мые параметры. На основании материала, изложенного выше, ав- торы находят основные факторы, влияющие на рабо- ту доменной печи. После этого ведётся построение концептуальной модели влияния факторов загрузки на основные параметры доменного процесса [4]. Такой подход даёт возможность разработать кон- цептуальную модель для всей доменной печи. При отсутствии данных о процессах в нижней зоне печи предлагается воспользоваться факторами, завися- щими в основном от дутьевого режима и теплового состояния горна. Постановка задачи. Целью данной работы явля- ется построение обобщающей концептуальной моде- ли на базе знаний и результатов исследований ма- тематических моделей влияния сырьевых факторов на процессы восстановления в доменной печи. При этом огромную роль играет методика расчёта рас- пределения шихты и газа по радиусу доменной пе- чи, как основа дальнейшей модернизации доменного процесса [5]. Концептуальное моделирование – это теоретическое или гипотетическое описание систе- мы, процесса или явления, в котором прослеживают- ся причинно-следственные связи [4]. П остановка проблемы. Технико-экономические показатели доменной плавки в значительной сте- пени определяются характером распределения и использования газов по сечению печи. Сниже- ние удельного расхода кокса и повышение произ- водительности доменных печей во многом обязано разработке и возможности внедрению мероприятий, способствующих улучшению распределения шихты и использования газа в печи. Обеспечение рационального распределения ших- ты и газов является сложным заданием, которое должно решаться в отдельных случаях для конкрет- но существующих условий. Исследования на про- мышленных работающих доменных печах связано с большими техническими трудностями. Поэтому для решения отдельных вопросов доменного процесса необходимо более рационально использовать раз- личные методы моделирования. В работе при недостатке необходимых данных по доменному производству и для выявления общих за- кономерностей процессов, поиска качественных свя- зей, действующих в системе, используется концеп- туальное моделирование. Данный способ модели- рования позволит определить последовательность и оценить влияние рационального распределения шихты на процессы восстановления. Анализ последних исследований и публикаций. Разработанная математическая модель распреде- ления шихты на колошнике при помощи лоткового загрузочного устройства позволяет рассчитать для любого режима загрузки следующие параметры: рас- пределение железорудной шихты по сечению печи, распределение рудных материалов и кокса по ради- усу и окружности доменной печи, профиль поверхно- сти шихты на колошнике [1]. Авторы [1] рассматривают модель только для верхней зоны печи без учёта всех условий, влияю- щих на газодинамику доменного процесса. При этом используется автоматизированный поиск оптималь- ного режима загрузки шихты для конкретных условий доменной плавки. Модель, описывающую протекание процессов восстановления в доменной печи, исследователь рассматривает двояко. Во-первых, через прямое вос- становление просматривается влияние расхода кок- УДК 669.162.226.001.4 П. А. Заблоцкий Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи Разработана и обоснована концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи. Ключевые слова: концептуальная модель, факторы загрузки, влияние параметров доменной плавки, взаимосвязь 26 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 1 (248) ’2014 Изложение основного материала исследова- ния. Для реализации поставленной цели, разрабо- танная концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рацио- нального распределения шихты в доменной печи (рисунок) требует дополнительного поиска взаи- мосвязи с другими ключевыми факторами домен- ного процесса. К таким факторам относятся ду- тьевой режим и тепловое состояние горна, то есть нижняя зона доменной печи, которая является ос- новной для решения задач современной техноло- гии доменного производства. В результате анализа основных параметров и факторов доменной плавки предлагается следующая концепция. При производстве чугуна важную роль играет загрузка печи различными шихтовыми мате- риалами с применением современных загрузочных устройств различных типов. Развитие конструктив- ных возможностей загрузочных устройств позволяет совершенствовать технологии распределения сы- рьевых материалов на колошнике доменных печей в широких пределах. На сегодняшний день существуют такие за- грузочные устройства (ЗУ), как конусные и беско- нусные. В свою очередь, конусные ЗУ подразде- ляются на двух- и трёхконусные, а бесконусные – лотковые, роторные. На рисунке приводятся оба типа ЗУ и соответствующие факторы загрузки. При анализе факторов загрузки необходимо отметить, что рациональное распределение материалов, а, следовательно, и газового потока по радиусу до- менной печи определяется, в основном выбором уровня засыпи, массой подачи, порядком скипов в подаче, либо угловыми положениями лоткового распределителя, или параметрами работы ротора- распределителя. Неравномерное распределение газовых по- токов на колошнике доменной печи определяет- ся неравномерным распределением физических свойств шихтовых материалов по радиусу: толщи- ной слоя и сегрегацией. Основной причиной се- грегации является различие в скоростях движения фракций разной крупности по конусу и поверхности засыпи. Во время загрузки шихты в доменную печь сегрегация может достигать 20 %, влияя на изме- нение газопроницаемости и интенсивности хода восстановительных процессов. Многочисленные исследования показывают, что значительное изме- нение газопроницаемости при частичном смешива- нии железорудного сырья с коксом зависит от ха- рактера радиального распределения материалов, а также приводит к незначительному повышению газодинамического сопротивления столба шихты. Это сказывается на перепаде давления в нижней и верхней зоне доменной печи. Доказано, что рас- ход дутья непосредственно оказывает влияние на профиль засыпи и реологию слоев шихты. С увели- чением количества дутья толщина слоёв сырьевых материалов в середине шахты уменьшается. Характер восстановительных процессов в домен- ной печи связан напрямую с содержанием отдель- ных компонентов в колошниковом газе (СО, СО2, Н2). Параметры колошникового газа в основном отображают процессы косвенного восстановления. На прямое восстановление указывает изменение суммарного содержания СО и СО2 в колошниковом газе, а скорость схода шихты и значение нижнего перепада статического давления газа влияют на ход процессов восстановления. При выборе руд- ной нагрузки, как одного из важнейших факторов, влияющих на изменения интенсивности процессов восстановления, необходимо помнить о том, что это сказывается на рациональном распределении со- отношения количеств газа и рудных материалов по поперечному сечению столба шихты. Следователь- но, значение рационального отношения количества железосодержащего сырья к коксу, загружаемого в печь и его изменение по сечению столба шихты, следует определять для конкретных сложившихся условий и параметров доменной плавки. Выбор рациональных технологических при- ёмов и оптимальных значений факторов загрузки требует учёта всех приведённых в модели техно- логических факторов и параметров, обеспечиваю- щих поддержание параметров интенсивности хода восстановительных процессов на максимальном уровне. Это необходимо поддерживать при соот- ветствующей стабилизации теплового состояния печи с минимальными его отклонениями. Это, в ко- нечном счёте, должно приводить к максимизации параметров производительности печи и снижению расхода кокса. Выводы Разработана концептуальная модель интенси- фикации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи в результате использования знаний факторов, влияющих на промежуточные и конечные параме- тры процесса. Концептуальная модель – это взаи- мосвязь параметров, которая позволит определить структуру моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, прису- щие системе для достижения цели моделирования. Аргументирована технологическая связь верхней и нижней зон печи, что даёт возможность детально исследовать факторы и параметры процесса для определения методов интенсификации и модерни- зации технологии плавки. 27МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 1 (248) ’2014 Концептуальная модель интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи Загрузка доменной печи Тип загрузочного устройства Конусные Лотковые Факторы загрузки Вид и грануломет- рический состав шихты Масса подачи Порядок скипов Уровень засыпи Угол наклона лотка Скорость вращения лотка Толщина слоёв шихты Сегрегация шихты Сдвиг степени неравномерности распределения шихты по радиусу колошника Изменение газопроницаемости шихты Изменения интенсивности хода процессов восстановления Варьирование перепада давления Колебание состава колошникового газа Контроль количества дутья Отклонение рудной нагрузки Стабилизация теплового состояния доменной плавки Увеличение производительности Уменьшение расхода кокса 28 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 1 (248) ’2014 Розроблена і обгрунтована концептуальна модель інтенсифікації відновлюючих процесів на основі раціонального розподілу шихти в доменній печі. Заблоцький П. О. Методичні основи розробки концептуальної моделі інтенсифікації відновних процесів на основі раціонального розподілу шихти в доменній печі Анотація Ключові слова концептуальна модель, фактори завантаження, вплив параметрів доменної плавки, взаємозв’язок Zablotskiу P. A. Methodological fundamentals of creation conceptual model of intensification regenerative processes based on the rational distribution of the burden in the blast furnace Summary Developed and justified the conceptual model of intensification of regenerative processes based on rational distribution of the burden in the blast furnace. conceptual model, load factors, influence parameters of blast furnace smelting, interrelationKeywords Поступила 15.01.14 1. Использование математических моделей распределения шихты на колошнике доменной печи для поиска рациональ- ных режимов загрузки. // А. К. Тараканов, Н. Ш. Гринштейн, В. В. Бочка, А. И. Таранец, Ц. Э. Томасик. Научно-техни- ческий семинар: «Газодинамика и механика движения материалов в шахтных печах». – Свердловск, 1986 г. – С. 7-8. 2. Шур А. Б. О взаимосвязях доменного процесса. Теория и практика современного доменного производства (тезисы до- кладов). – Днепропетровск, 1983. – С. 106-107. 3. Словарь по кибернетике. Под ред. акад. В. М. Глушкова. – Киев: УСЭ, –1979. – 624 с. 4. Ковшов В. Н., Петренко В. А., Верещак В. И. Моделирование доменного процесса. Институт технологии. – Днепропе- тровск: 1997. – 110 с. 5. Петренко В. А., Ковшов В. Н., Заблоцкий П. А., Карауш Д. П. Методика расчёта распределения шихты и газа по ради- усу доменной печи. // Металл и литьё Украины. – № 9. – С.19-22. ЛИТЕРАТУРА Администратор Sticky Note

Ähnliche Einträge