Удосконалення управління ходом доменної плавки на основі дослідження газодинаміки верхньої і нижньої зон печі - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ УДОСКОНАЛЕННЯ УПРАВЛІННЯ ХОДОМ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ НА ОСНОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ ГАЗОДИНАМІКИ ВЕРХНЬОЇ І НИЖНЬОЇ ЗОН ПЕЧІНауковий керівник: доктор технічних наук, професор Іващенко В.П., Національна металургійна академія України, перший проректор (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Довгалюк Б.П., Дніпродзержинський державний технічний університет, професор кафедри електроніки та автоматизації кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Бузоверя М.Т., ТОВ «Обєднання виробників чавуну», головний технолог (м. Захист відбудеться «__03_ » липня 2008 р. о 12:30 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м.Відхилення від нього супроводжується порушенням ходу печей, зниженням продуктивності, перевитратою коксу і погіршенням якості чавуну. Впровадження заходів з оптимізації газодинамічного режиму доменної плавки забезпечить ефективну експлуатацію доменних печей, підвищення техніко-економічних показників їх роботи і, в цілому, ефективність металургійної промисловості України, що й робить актуальною тему даної дисертаційної роботи. Основу дисертації становлять результати науково-дослідних робіт, виконаних під керівництвом або особисто автором в період з 1993 по 2008 роки: «Розробка технологічних основ автоматизованого управління газодинамічним режимом доменної плавки» (1997 р.), «Розробка прийомів ведення доменної плавки шляхом управління газовим потоком на основі компютерної інформаційної системи» (2000 р.), «Дослідження розподілу шихти конусним завантажувальним пристроєм і вибір прийомів завантаження, що забезпечують оптимальне використання теплової і відновлювальної енергії газового потоку» (2005 р.), «Дослідження газодинаміки нижньої зони доменної печі з метою стабілізації ходу доменної плавки» (2006 р.). Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні основні завдання: розробка методики обробки первинних даних для надійного аналізу роботи доменної печі; Вплив факторів завантаження (маси подачі, кількості окотишів у шихті, порядку завантаження скипів, рівня засипки) та параметрів дуття (витрати дуття, його вологість і температура, витрати природного газу і кисню) на використання газового потоку і газодинаміку верхньої та нижньої зон доменної печі.У першому розділі проведений аналіз методів діагностики і математичного опису газодинаміки доменного процесу, який виявив, що однією з проблем ефективної експлуатації доменних печей є забезпечення оптимального газодинамічного режиму плавки. Необхідно відзначити, що в різних дослідних періодах величини цих факторів - порушників нормальної роботи печі - різні і їх співвідношення можуть значно знижувати представницький характер періодів, що досліджуються. Аналіз газодинаміки верхньої зони доменної печі №3 «Запоріжсталі» показав, що вплив кількості газу, середнього діаметра кусків залізорудної шихти, температури і тиску колошникового газу на перепад тиску, розрахований за формулою Жаворонкова, є близьким до класичного: зі збільшенням кількості газу перепад тиску збільшується в залежності, близькій до квадратичної; збільшення середнього розміру кусків залізорудної шихти призводить до зниження перепаду; ріст температури збільшує, а тиск зменшує перепад тиску у верхній зоні доменної печі. Оскільки реальні втрати тиску у верхній частині печі залежать не тільки від факторів, зазначених у формулі Жаворонкова, але й від цілого ряду інших, повязаних з нерівномірністю розподілу газового потоку уздовж радіуса, то логічно припустити, що реальні втрати тиску у верхній частині печі ?РВ дорівнюють різниці втрат тиску в рівномірно розподіленому шарі ?РР (формула Жаворонкова) і втрат тиску, створюваних іншими - неврахованими факторами ?РНФ , які обумовлюють певну нерівномірність газового потоку і знижують загальні втрати тиску у верхній частині доменної печі: ?РВ = ?РР - ?РНФ. Таким чином, стохастичні моделі, отримані на основі реальних даних роботи доменної печі, дозволяють знаходити оптимальні параметри доменної плавки, при яких доменна піч має найкращі техніко-економічні показники для конкретних технологічних умов.Вперше запропонована і використана в дослідженнях комплексна методика відсівання виробничих даних, що дозволяє уникати грубих помилок при статистичному аналізі процесів, які протікають в доменній печі. Реалізація методу показала його високу ефективність при аналізі роботи доменних печей і вдосконаленні управління їх роботою з використанням одержаних математичних моделей. Виконано аналіз газодинаміки верхньої зони доменної печі корисним обємом 1513 м3 в умовах металургійного комбінату «Запоріжсталь».

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ