Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
— Днепропетровск, ИЧМ З.И. Некрасова, 2015. — 180 с. —
Специальность 05.16.02 — Металлургия черных и цветных металлов и
специальных сплавов.
Диссертационная работа посвящена разработке критериев и на их
основе новых методов контроля, прогноза и управления тепловым
режимом доменной плавки для его стабилизации и обеспечения выплавки
чугуна требуемого качества при минимизации энергозатрат.
Для оценки особенностей поведения поверхности шихтовых материалов предложен показатель степени уравновешивания шихты газом для условий сухой зоны шахты печи. С использованием этого показателя усовершенствован метод расчета скоростей опускания шихты, основанный на информации стационарной системы измерения поверхности засыпи. С использованием специальных математических методов обработки исходных данных разработаны критерии оценки теплового состояния доменной плавки для условий двух доменных печей различного объема: ДП №9 ПАО «АМКР» и №3 ПАО «ЕМЗ», одна из которых оснащена автоматизированной системой контроля поверхности засыпи шихты, другая – стационарно установленными над поверхностью засыпи термобалками.
Усовершенствован разработанный ранее способ прогнозирования содержания кремния в чугуне с учетом транспортного запаздывания, соответствующего интенсивности плавки. На основе информации об изменении высот слоев кокса в осевой и приосевой зонах печи разработан критерий эффективности осевой коксовой отдушины и установлены рациональные диапазоны его изменения в зависимости от хода печи. Обоснован выбор способов загрузки порций дополнительного кокса для корректировки либо стабилизации теплового режима плавки.
Разработаны критерии оценки воздействия расплавов на футеровку металлоприемника доменной печи при возникновении нестандартных ситуаций: при выводе печи на нормальный ход после ее аварийной остановки (раздувка) и в период выдувки.
Предложен метод оперативной оценки толщины гарнисажа металлоприемника в периоды раздувки печи после ее аварийной остановки, основанный на взаимосвязи разработанного критерия оценки воздействия расплавов на футеровку металлоприемника доменной печи с толщиной его гарнисажа Разработанный метод прогнозирования толщины гарнисажа металлоприемника рекомендован к реализации в составе системы «РАЗГАР».
Представлены особенности реализации системы «РАЗГАР» и способа прогнозирования содержания кремния в чугуне на доменных печах Украины. Ожидаемый экономический эффект от использования в АСУ способа прогнозирования содержания кремния в чугуне составляет 2,9 млн. грн, доля соискателя – 1,2 млн. грн. Показаны перспективы использования разработанных методов контроля, прогноза и управления тепловым режимом доменной плавки в составе интеллектуальной системы поддержки принятия решений по управлению ходом доменной плавки, разрабатываемой в ИЧМ.
Для оценки особенностей поведения поверхности шихтовых материалов предложен показатель степени уравновешивания шихты газом для условий сухой зоны шахты печи. С использованием этого показателя усовершенствован метод расчета скоростей опускания шихты, основанный на информации стационарной системы измерения поверхности засыпи. С использованием специальных математических методов обработки исходных данных разработаны критерии оценки теплового состояния доменной плавки для условий двух доменных печей различного объема: ДП №9 ПАО «АМКР» и №3 ПАО «ЕМЗ», одна из которых оснащена автоматизированной системой контроля поверхности засыпи шихты, другая – стационарно установленными над поверхностью засыпи термобалками.
Усовершенствован разработанный ранее способ прогнозирования содержания кремния в чугуне с учетом транспортного запаздывания, соответствующего интенсивности плавки. На основе информации об изменении высот слоев кокса в осевой и приосевой зонах печи разработан критерий эффективности осевой коксовой отдушины и установлены рациональные диапазоны его изменения в зависимости от хода печи. Обоснован выбор способов загрузки порций дополнительного кокса для корректировки либо стабилизации теплового режима плавки.
Разработаны критерии оценки воздействия расплавов на футеровку металлоприемника доменной печи при возникновении нестандартных ситуаций: при выводе печи на нормальный ход после ее аварийной остановки (раздувка) и в период выдувки.
Предложен метод оперативной оценки толщины гарнисажа металлоприемника в периоды раздувки печи после ее аварийной остановки, основанный на взаимосвязи разработанного критерия оценки воздействия расплавов на футеровку металлоприемника доменной печи с толщиной его гарнисажа Разработанный метод прогнозирования толщины гарнисажа металлоприемника рекомендован к реализации в составе системы «РАЗГАР».
Представлены особенности реализации системы «РАЗГАР» и способа прогнозирования содержания кремния в чугуне на доменных печах Украины. Ожидаемый экономический эффект от использования в АСУ способа прогнозирования содержания кремния в чугуне составляет 2,9 млн. грн, доля соискателя – 1,2 млн. грн. Показаны перспективы использования разработанных методов контроля, прогноза и управления тепловым режимом доменной плавки в составе интеллектуальной системы поддержки принятия решений по управлению ходом доменной плавки, разрабатываемой в ИЧМ.