Розвиток наукових основ удосконалення технології доменної плавки з використанням стаціонарних систем контролю поверхні засипу шихти - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ З ВИКОРИСТАННЯМ СТАЦІОНАРНИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНІ ЗАСИПУ ШИХТИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Науковий консультант: доктор технічних наук, професор, академік НАНУ Большаков Вадим Іванович, Інститут чорної металургії ім. КОВШОВ Володимир Миколайович, Національна металургійна академія України, професор кафедри металургії чавуну доктор технічних наук, професорОснащення 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 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. Мета роботи полягає в науковому обґрунтуванні й розробці методів контролю, прогнозу й управління доменною плавкою, заснованих на використанні обєктивної 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. 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].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. 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. 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. 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.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ