Розробка фізико-хімічних критеріїв та моделей для прогнозування технологічних властивостей шлаків металургійного виробництва за їх складом - Автореферат

ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ РОЗРОБКА ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ КРИТЕРІЇВ ТА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШЛАКІВ МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА ЗА ЇХ СКЛАДОМРобота виконана в Інституті чорної металургії ім. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор ПРИХОДЬКО Едуард Васильович, Інститут чорної металургії ім. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ЯКОВЛЄВ Юрій Миколайович, Національна металургійна академія України, професор кафедри теорії металургійних процесів кандидат технічних наук, ПЕТРЕНКО Віталій Олександрович, ВАТ "Дніпропетровський металургійний завод ім. Захист відбудеться "14" грудня 2001 р. о 1200 на засіданні спеціалізованої вченої ради К 08.231.01 Інституту чорної металургії ім. С дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту чорної металургії ім.Розвиток наукових уявлень про вплив процесів міжатомної взаємодії в залежності від складу шлакових розплавів на їх властивості, створення інформаційного і програмного забезпечення для аналізу відповідної теоретичної та експериментальної інформації, і узагальнення цієї інформації у формі, що дозволяє проводити науково обгрунтований пошук нових технологічних рішень в області металургії на сучасному етапі, є актуальними задачами. Для рішення практичних задач, звязаних, зокрема, з вибором оптимальних складів шлаку при одержанні металу заданої якості, перспективною є розробка комплексних фізико-хімічних критеріїв, що характеризують сировину і продукти плавки, і побудови на їх основі прогнозних моделей для прийняття керуючих рішень у шихтових та технологічних умовах, які змінюються. Виконання роботи звязано з планами Державної науково-технічної програми 7.6 ДКНТ "Компютерне матеріалознавство і інформатизація створення нових сполук і матеріалів", а також науково-дослідних робіт Інституту чорної металургії НАН України: "Розробка нових фізико-хімічних критеріїв для оцінки ступеня наближення системи "метал-шлак" до рівноваги і створення компютерної системи для опису процесів взаємодії рідких фаз і розподілу компонентів між ними на різних стадіях окисної і відновлювальної плавок", № державної реєстрації 0196U018473; "Розробка фізико-хімічних критеріїв для моделювання впливу міжатомної взаємодії в розплавах на структуру фаз, що кристалізуються", № державної реєстрації 0199U018474, "Розробка методики прогнозування термодинамічних і теплофізичних характеристик процесів спікання, плавлення і відновлення залізовмісних матеріалів при агломерації і доменній плавці", № державної реєстрації 0199U001368. Мета роботи: розробити критерії, методику їх визначення і використання, моделі і програмні засоби для прогнозування термодинамічних і фізико-хімічних властивостей металургійних шлаків у залежності від складу шихтових матеріалів на основі фізико-хімічного моделювання електронної структури розплавів, створити ефективні інструментальні засоби при рішенні на ПЕОМ задач, що забезпечують вибір оптимального шлакового режиму процесів виплавки металу. Наукова новизна отриманих результатів звязана з розвитком і конкретизацією ряду положень теорії фізико-хімічного моделювання структури металургійних розплавів, розвинутої в роботах Приходько Е.В.: Вперше розроблена методика розрахунку фізико-хімічних критеріїв для оцінки впливу мікронеоднорідності будови оксидних розплавів за складом на їх властивості, використання яких забезпечує підвищений рівень точності прогнозних залежностей цих властивостей.Розглянуто зміст деяких сучасних теорій металургійних розплавів, що одержали останнім часом найбільше поширення в металургії, а також основних методів компютерного моделювання на ЕОМ структури і властивостей шлакових розплавів. Існуючі моделі рідких шлаків не забезпечують єдине розуміння фізико-хімічної сутності аналізованих процесів, природа яких залежить від особливостей міжатомної взаємодії, у звязку з чим вивчення закономірностей формування структури і властивостей багатокомпонентних розплавів у залежності від їх складу повинне базуватися на оцінці впливу процесів міжатомної взаємодії в розплавах на їх структуру і властивості продуктів як у рідкому стані, так і після кристалізації. Використання модельних параметрів у якості "згортки" інформації про склад дозволяє кількісно описати вплив складу шлаку на його властивості з залученням сучасних математичних методів аналізу і узагальнення великих масивів експериментальної інформації у формі, зручної для рішення задач прогнозування на різних стадіях виробництва металу. Аналогічно тому, як термодинаміка оперує не абсолютними значеннями функцій G і H, а їхньою зміною в порівнянні з деяким стандартним станом, виявилося доцільним ввести в розгляд "збиткові" параметри Deн і Dd.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ