DOI: 10.52150/2522-9117-2018-32-47-63

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
Муравйова Ірина Геннадіївна, д.т.н., зав.відділом, Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; email:irinamuravyova@gmail.com
Скачко Олександр Сергійович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107

Методи вибору раціонального складу доменної шихти

Анотація. Метою роботи є вирішення завдання вибору оптимального складу залізорудних матеріалів для завантаження доменної печі. Проведено аналітичний огляд існуючих підходів до оцінки якості та методів вибору раціонального складу залізорудних матеріалів, реалізованих у складі системи управління вітчизняних і зарубіжних доменних печей в сучасних умовах. Запропоновано методику моделювання процесів спрямованого освіти розплавів, розроблена в Інституті чорної металургії. Опис процесів перетворень залізорудних матеріалів в доменній печі і властивостей рідких продуктів плавки проведено з використанням параметрів міжатомної взаємодії в розплавах. Методика використовує комплекс інтегральних критеріїв і фізикохімічних моделей, які дозволяють оцінювати шихтові, газодинамічні і температурні умови плавлення. Аналітично описано вплив якості залізорудної сировини на властивості первинних розплавів і кінцевих продуктів доменної плавки. Розроблено інтегральний показник якості шихти і інтегральний індикатор режиму температурного дуття. Основною відмінністю запропонованого підходу до вибору складу шихти від аналогічних розробок, орієнтованих на традиційний критерій «основність кінцевого шлаку», є використання комплексу фізико-хімічних критеріїв, що характеризують якість і властивості залізної руди, первинного та кінцевого доменного шлаку. Використання розроблених прогностичних моделей і критеріїв в складі автоматизованих систем управління доменною піччю дозволяє прогнозувати хімічний склад заліза і шлаку. Стабілізація властивостей шлаку в заданих межах забезпечує виплавку чавуну необхідного складу і зниження витрати коксу в сучасних нестабільних умовах виплавки чавуну.
Ключові слова: доменна плавка, залізорудні матеріали, чавун,доменний шлак, інтегральний критерій, прогнозна модель

Бібліографічний список
1. Гулыга Д.В. Модель расчета шихты, кокса и параметров доменной плавки / Д.В. Гулыга. // Сталь. – №9. – 2002. – С. 11-14.
2. Тараканов А.К. Использование математических моделей и диалоговых систем в управлении доменным процессом / А.К. Тараканов // Бюллетень «ЧМ». – №11. – 2001. – С.30-33.
3. Спирин Н.А. Комплекс модельных систем поддержки принятия решений для управления технологией доменной плавки / Н.А. Спирин, В.В. Лавров, А.А Бурыкин [и др.] // Металлург. – №9. – 2010. – С. 29-31.
4. Дмитриев А.Н. Использование современных информационных технологий для анализа и контроля доменного процесса / А.Н. Дмитриев, Н.А. Спирин // Бюллетень «ЧМ» – №1. – 2014. – С. 21-25.
5. Шипанов К.А. Технологические особенности и программное обеспечение расчета задувочной шихты доменной печи / К.А. Шипанов, Н.А. Спирин, А.А Бурыкин [и др.] // Известия ВУЗов. Черная металлургия. – №2. – Т.2. – 2015. –С. 134-138.
6. Спирин Н.А. Использование современных информационных технологий для анализа доменного процесса / Н.А. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболеев [и др.] // Металлург. – №5. – 2016. – С. 13-19.
7. Экспертные системы – новый уровень оптимизации работы доменных печей / [Херл Й., Шалер М., Штоль К. и др.] – Черные металлы, 2007. – №9. – С. 37-43.
8. Пат. 2048548 Российская федерация. МПК С22В1/16. Способ производства офлюсованного железорудного агломерата / Лядова В.Я., Ходак Л.З.; заявитель: Институт металлургии им. А.А. Байкова РАН (Россия) – №5048431; заявл. 19.06.1992; опубл. 20.11.1995.
9. Пузанов В.П. Доменной плавке XXI века – технологию производства равновесного агломерата / В.П. Пузанов, В.А. Кобелев, В.С. Рудин // Сталь. – 2005. – № 6. – С. 51-54.
10. Пат. 2146296 Российская федерация. МПК С22В1/16. Высокоосновный агломерат: / Лисин В.С., Скороходов В.Н., Настич В.П., Кукарцев В.М., Мизин В.Г., Мамышев В.А., Захаров Д.В., Греков В.В., Зарапин А.Ю.; заявитель: ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (Россия) – № 99114698/02; заявл. 06.07.1999; опубл. 10.03.2000.
11. Пузанов В.П. Повышение качества железорудного сырья на металлургических предприятиях России / В.П. Пузанов, А.В. Малыгин, Б.М. Боранбаев // Металлург. – 1995. – № 10. – С. 18
12. Жак А.Р. Интегральный показатель качества технологии агломерационного процесса / А.Р. Жак, Ю.С. Юсфин, М.В. Русина // Изв. ВУЗов. Черная Металлургия. – 1997. – № 11. – С. 10-15.
13. Пат. 2283877 Российская федерация. МПК С22В1/14. Способ определения металлургической ценности доменного железорудного сырья / Гуркин М.А., Гельгорн А.В., Нестеров А.С., Большаков В.И., Невраев В.П., Денисова С.Ю. , Якушев В.С.; заявитель: ОАО «Северсталь» (Россия) – №2005124065/02; заявл. 28.07.2005; опубл. 28.07.2005.
14. Большаков В.И. Критерий качества железорудных материалов / В.И. Большаков, Н.А. Гладков // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2000. – № 1. – С. 5-9.
15. Приходько Э.В. База данных и модели для прогнозирования плавкости железорудных материалов / Э.В. Приходько, А.Ф. Хамхотько, Д.Н. Тогобицкая // Сталь. –1998. – №9. – С. 7-9.
16. Ткач А.Я. Особенности современных шихтовых условий в доменном цехе ОАО «ДМЗ им. Петровского». /А.Я. Ткач, А.В. Шепель, В.А. Петренко [и др.] // Металл и литье Украины. – 2003. – № 5. – С. 28-32. 17. Большаков В.И. Опытно-промышленная апробация технологии доменной плавки с повышенной долей окатышей / В.И. Большаков, В.И. Логинов, М.Ю. Суханов [и др.] // Сталь. – 2006. – № 1. – С. 6-11.
18. Курунов И.Ф. Влияние качества железорудного сырья и кокса на показатели работы доменных печей в условиях ОАО «НЛМК» / И.Ф. Курунов, В.Н. Титов, В.Л. Емельянов [и др.] // Металлург. – 2010. – №1. – С. 28-34.
19. Товаровский И.Г. Аналитическое исследование процессов и режимов доменной плавки при различной степени предварительной металлизации шихты / И.Г. Товаровский, А.Е. Меркулов // Сталь. – 2010. – № 11. – С.7–13.
20. Лялюк В.П. Влияние состава и качества железорудного сырья на технико-экономические показатели / В.П. Лялюк, В.А. Шеремет, А.К. Тараканов, [и др.] // Бюллетень «Черная металлургия» ОАО «Черметинформация». –2010. – №12. – С. 32-38.
21. Шатоха В.И. Проблемы выбора шлакового режима доменной плавки для металлургических предприятий Украины в современных условиях / В.И. Шатоха // Теория и практика металлургии. – 1997. – № 1. – С. 18-23.
22. Тогобицкая Д. Н. Генерация комплексного показателя доменной шихты с учетом ее минералогии для направленного формирования продуктов плавки / Д.Н. Тогобицкая, А.И. Белькова, Д.А. Степаненко, А.С. Скачко // Бюллетень научно-технической и экономической информации «Черная металлургия». – 2015. – № 2. – С. 26–33.
23. Тогобицкая Д.Н. Выбор состава доменной шихты, обеспечивающего направленное формирование жидких продуктов доменной плавки / Д.Н. Тогобицкая, А.И. Белькова, Д.А. Степаненко [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. – Днепропетровск. – 2016. – № 3. – С. 11-18.
24. Концепция моделирования процессов направленного формирования расплавов доменной плавки / Д.Н. Тогобицкая, А.И. Белькова, Д. А. Степаненко, Н.А. Циватая, А.С. Скачко // Сб. трудов МК «Сучасна металургія: проблеми, завдання, рішення. Наука і виробництво. – Дніпропетровськ, 2015. – С. 134-141.