DOI: 10.52150/2522-9117-2020-34-30-46
Тогобицька Дар’я Миколаївна, д-р техн. наук, проф., зав.відділом, Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: dntog@ukr.net, ORSID 0000-0001-6413-4823
Белькова Алла Іванівна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: alla2904b8@gmail.com, allabelkova8@mail.ru, ORSID 0000-0001-8519-9351
Степаненко Дмитро Олександрович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: d.gorodenskiy@gmail.com, ORSID 0000-0002-0184-8295
Цюпа Наталя Олександрівна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: tysya6669@mail.ru, t.kirill.90@yandex.com
Лихачев Юрій Михайлович, н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107.
РОЗВИТОК МОДЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСУ ЕКСПЕРТНОЇ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ ТА УПРАВЛІННЯ ШЛАКОВИМ РЕЖИМОМ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ В СУЧАСНИХ ШИХТОВИХ ТА ТЕХНОЛОГІЧНИХ УМОВАХ
Анотація. Метою роботи є розвиток модельного комплексу прогнозування технологічних властивостей кінцевих доменних шлаків, алгоритмічного і програмного забезпечення підсистеми діагностики шлакового режиму доменної плавки. На основі експериментальних даних про властивості натуральних кінцевих доменних шлаків вдосконалено прогнозні моделі для розрахунку в’язкості кінцевого шлаку при температурі 1400-1550ОС. В структуру моделі включено інтегрального показника шлакового розплаву параметру Δe, що відображає індивідуальний характер впливу на в’язкість кожного компоненту складу шлаку. З використанням інтегральних параметрів шлакового розплаву, що характеризують зарядовий стан системи Δe та стехіометричну структуру шлаку ρ, розроблено рівняння для визначення в’язкості шлаку при будь-якій його температурі на випуску чавуну. В результаті аналітичних досліджень розвинено прогнозну модель для визначення ентальпії шлаку в залежності від інтегральних параметрів Δe та ρ, а також температури розплаву Т. Показано, що в’язкість характеризує плинність шлаку і забезпечує десульфуруючі і дренажні властивості. Розрахунок в’язкості для зазначеного випуску чавуну за хімічним складом шлаку здійснюється по базовій моделі шлаку в умовно «гомогенному» стані і з урахуванням його гетерогенності. При цьому враховується наявність макрогетерогенних включень, що утворюються при використанні коксу з низькими характеристиками міцності і внаслідок неповного спалювання пиловугільного палива в доменній печі. Удосконалені моделі для оцінки в’язкості і ентальпії кінцевого шлаку програмно реалізовані в новій версії системи «Шлак» для оперативного контролю шлакового режиму доменних печей України. Оперативна оцінка шлакового режиму за допомогою системи «Шлак» в складі АСУТП ДП дозволяє ефективно і на сучасному рівні вирішувати завдання оптимізації шлакового режиму і якості чавуну в змінних умовах доменної плавки.
Ключові слова: доменна плавка, шлаковий режим, фізико-хімічні властивості, в’язкість, ентальпія, прогнозна модель, експертна система.
Посилання для цитування: Тогобицька Д.М., Белькова А.І., Степаненко Д.О., Цюпа Н.О., Ліхачов Ю.М. Розвиток фізико-хімічних основ, експертної системи контролю та управління шлаковим режимом доменної плавки в сучасних шихтових та технологічних умовах. //«Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії». – 2020. – Вип.34. – С.30-46. (In Ukrainian).
DOI 10.52150/2522-9117-2020-34-30-46
Перелік посилань
Алгоритмические и программные средства системы контроля и управления шлаковым режимом доменной плавки / Д.Н. Тогобицкая, А.И. Белькова, А.Ю. Гринько, Д.А. Степаненко // Системные технологии. Региональный сборник научных трудов. Днепропетровск, 2013. Вып. 3 (86). С. 9-14.
Прогнозирование физико-химических свойств оксидных систем / Э.В. Приходько, Д.Н. Тогобицкая, А.Ф. Хамхотько, Д.А. Степаненко. Днепропетровск : Пороги, 2013. 339 с.
Прогнозирование свойств доменных шлаков в современных условиях работы доменных печей Украины / Д.Н. Тогобицкая, А. И. Белькова, Д.А. Степаненко, Н.А. Цюпа, Ю.М. Лихачев // Фундаментальные и прикладные проблемы металлургии: сб. научн. трудов. 2018. Вып. 32. С. 118-136.
Жило Н. Л. Формирование и свойства доменных шлаков. Москва: Металлургия, 1974. 120с.
Якубцинер Н.М., Манчинский В.Г., Панюшин Л.А. Вязкость и обессеривающая способность доменных шлаков // Сталь. 1968. №3. С. 385-391.
Шатоха В.И. Проблемы выбора шлакового режима доменной плавки для металлургических предприятий Украины в современных условиях // Теория и практика металлургии. 1997. №1. C. 18-24.
Спосіб ведення доменної плавки: Пат. 62589 Україна, МКІ 7 С21В5/00 / А.В. Сокуренко, В.О. Шеремет, А.В. Кекух, Г.І. Орел, Г.П. Костенко, П.І. Оторвін и др.; №2003043309; заявл. 14.04.2003; опубл. 15.12.2003, Бюл. №12. 6с.
Воскобойников В. Г., Дунаев Н. Е., Михалевич А. Г. и др. Свойства жидких доменных шлаков. Москва : Металлургия, 1975, 184 с.
Жило Н.Л., Руднева А.В., Соколов Г.А., Цылев Л.М. К исследованию вязкости первичных доменных шлаков // Изв. АН СССР. ОТН. 1957. №2. С. 27-35.
Исследование теплофизических свойств доменных шлаков и передельных чугунов / С.А. Гаврилко, Ю. В. Моисейко, С. А. Черепанов [и др.] / Металургія (Наукові праці ЗДІА). Запоріжжя : ЗДІА, 2006. Вип. 13. С. 106-112.
Степаненко Д.А.. Белькова А.И. Экспериментальные исследования и прогнозирование теплофизических свойств расплавов доменных шлаков // Матеріали МНТК «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні». Дніпро: НMетАУ, 2017. С. 80.
