Разработка модели прогноза качества доменного кокса на основе химического состава золы угольной шихты - Статья

Структурно-параметрическая идентификация процессов дробления и измельчения руд: монография / А.В. Герасина, В.И. Корниенко. -Д: Национальный горный университет, 2013. Математическое моделирование и хаотические временные ряды. Адаптация и обучение в автоматических системах.Результаты многочисленных испытаний показывают, что на формирование структуры кокса, прочность которой оценивается термохимикомеха-ническим испытанием и выражается показателем CSR, основное влияние оказывают: генетические особенности углей, выраженные петрографическими показателями и показателями пластических свойств органической массы угля; химический состав минеральной части, в первую очередь наличие соединений железа и серы; насыпная плотность коксуемой угольной загрузки; технологические параметры коксования (время коксования и скорость подъема температуры); технология тушения кокса [2]. Поэтому предложены многочисленные математические модели прогноза качества кокса, в том числе по показателям CRI и CSR на основе химико-петрографических показателей угольной шихты, технологии ее подготовки, коксования и способа тушения кокса [1-5]. Так, в работе [2] применительно к условиям ЗСМК были получены регрессионные уравнения зависимости показателей CSR и CRI от генетических факторов: показателя отражения витринита, содержания эквивалентных спекающих компонентов, петрографической неоднородности углей, оцениваемой через среднеквадратическую разницу в содержании спекающих компонентов углей в шихте, и технологических факторов: периода коксования и доли кокса сухого тушения. При статистической обработке и анализе показателей реакционной и механической прочности были использованы: показатель отражения витринита Ro, содержание эквивалентных и спекающих компонентов СКЭ, показатель окисленности По, и степень неоднородности углей в шихте по стадиям метаморфизма и петрографическому составу, выраженные через среднеквадратическую разницу в показателе отражения витринита шихты Sr и содержании спекающих компонентов СК углей шихты Sck. -2,967·Vd·Пк·10-2 0,537·Ку2 ·Ст·10-1-3,723·Кт , (4) где Ку,СКЭ,Sck,Vd,Wtr ,Ad, Sdt, По - параметры качества шихты; соответственно: индекс коксуємости, содержание эквивалентных спекающих компонентов, показатель неоднородности угля в смеси по петрографическому составу, выход летучих веществ, влажность, зольность, сернистость и окисленность; ПК - период коксования шихты, ч; СТ - доля кокса сухого тушения, %; Кт - коэффициент, учитывающий технологию подготовки шихты (режим работы установки пневмомеханической сепарации).Показатели качества угольной шихты, а также индексы основности, рассчитанные по формулам 9 и 14 для каждой марки угля и как покомпонентный аддитивный показатель для вариантов угольных шихт, представлены в табл. Необходимо заметить, что на коксохимическом производстве ПАТ «АРСЕЛОРМИТТАЛ Кривой Рог» в качестве прогнозных используют расчетные показатели CSR и CRI кокса, как аддитивные величины показателей CSR и CRI коксовых остатков различных марок углей, входящих в состав шихт, определяемые NSC-методом. Для 19 вариантов исследуемых шихт такие показатели приведены как прогнозные в таблице 6. В настоящей работе выполнены расчеты показателей реакционной способности CRI и послереакционной прочности кокса CSR по математическим моделям (12,13), где в качестве определяющих параметров используется индекс основности без учета зольности и выхода летучих веществ шихты (14) и уравнения с индексом основности шихты, определяемым по формуле (9), т.е. математические модели (8) и (11). На основе полученных данных построены зависимости показателей реакционной способности и послереакционной прочности кокса (рассчитанные по известным моделям, прогнозируемые показатели как аддитивные покомпонентные величины и опытные, полученные в результате ящичного коксования) от индекса основности золы Io шихты (рис.

Содержание оксидов в золе угля, %