Вы здесь

Разработка и внедрение новых подходов к диагностике и управлению доменной плавкой


Номер работы - M 27 НАГРАЖДЕНА

Авторы: к.т.н. Шумельчик Е.И., Горупаха В.В.

Представлена Институтом черной металлургии им. З.И. Некрасова Национальной академии наук Украины, г. Днипро.

Целью работы является совершенствование и реализация методов диагностики и управления доменной плавкой, которые обеспечивают ее энергоэффективность при изменении шихтовых и топливных условий.

Для условий переходных режимов доменной плавки с целью обеспечения ее стабильности при изменении качественного и количественного состава компонентов шихтовых материалов, а также при изменении топливных добавок в дутье научно обоснованно комплексное использование информации современных средств контроля: термозондов и термопар футеровки по высоте и окружности печи для выявления новых закономерностей и связей процессов с последующим их применением для обоснования выбора управляющих воздействий, а также предложен новый подход к выбору энергоэффективных режимов загрузки.

Научная новизна работы: обоснован новый подход к выбору рациональных программ загрузки, обеспечивающий стабильный экономический ход печи при изменении технологических условий плавки; впервые разработаны температурные показатели оценки распределения газового потока по радиусу печи, установлены их рациональные диапазоны изменения при работе в различных газодинамических и топливных условиях, впервые сформулированы требования к распределению температур газового потока по радиусу печи; впервые на основе анализа температур футеровки по высоте печи в течение пяти лет ее эксплуатации установлены предельные значения температур, при которых футеровка середины и верха шахты частично или полностью выработана, для футеровки низа шахты, распара и заплечиков установлены: температура, свидетельствующая об образовании в нижней зоне неустойчивого защитного гарнисажа и температура, характеризующая полное его отсутствие; впервые исследовано влияние дутьевого режима при использовании в нем увеличенного количества пара, природного газа и пылеугольного топлива на изменение распределения температуры периферийного газового потока по высоте печи от фурменной зоны до колошника, что стало предпосылкой для разработки метода идентификации границы зоны вязко-пластичного состояния в периферийной зоне печи.

Научно-практическое значение результатов работы: модельная система поддержки принятия решений по выбору и корректировке программ загрузки; рациональные режимы загрузки, позволившие обеспечить стабильный и экономичный ход плавки, а при использовании пылеугольного топлива без футеровки шахты уменьшить температуры периферийной зоны по всей высоте печи и обеспечить сохранность системы охлаждения; экспертный модуль корректировки программы загрузки с использованием установленных рациональных диапазонов изменения температурных показателей распределения газового потока, метод обоснованного выбора расположения закрытых воздушных фурм; новые положения задувки доменных печей после их длительной остановки, которые позволили выйти на плановые показатели и обеспечить сохранность системы охлаждения и брони печей.

Результаты работы имеют существенное значение для металлургического комплекса Украины. Эффективность реализации результатов работы подтверждена суммарным экономическим эффектом за пять лет (2011–2016 гг.), который составил 5,1 млн.дол. США.

Основные положения научной работы опубликованы в 18 статьях, из которых 11 статей в зарубежных изданиях. 8 статей по теме работы опубликовано в журналах, входящих в базу данных «Scopus». Количество ссылок на публикации по теме научной работы авторов составляет – 15 и h-индекс – 2 (согласно базе данных «Scopus»); 40 и h-индекс – 4 (согласно базе данных «Google Scholar»). Общееколичествопубликацийавторов55.

n/a

n/a