Исследование закономерностей колебаний шлакового режима доменной плавки и совершенствование его регулирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Алексеев, Алексей Васильевич

Оглавление диссертации кандидат технических наук Алексеев, Алексей Васильевич

1. Влияние основных технологических факторов на стабильность шлакового режима

1.1. Расчёт дисперсии основности шлака по данным о колебаниях условий плавки

1.2. Влияние колебаний состава агломерата

1.3. Влияние колебаний состава окатышей и руды

1.4. Влияние колебаний теплового состояния печи

2. Закономерности случайных колебаний параметров доменной плавки

2.1. Методика анализа случайных колебаний

2.2. Закономерности колебаний состава агломерата

2.3. Закономерности колебаний состава окатышей и руды

2.4. Закономерности колебаний основности шлака

3. Анализ существующих методов регулирования шлакового режима

3.1. Общие положения о регулировании основности шлака

3.2. Регулирование основности по возмущению

3.3. Регулирование основности по отклонению

3.4. Эффективность оперативного регулирования основности

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Металлургия черных, цветных и редких металлов», 05.16.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование закономерностей колебаний шлакового режима доменной плавки и совершенствование его регулирования»

Повышение требований сталеплавильного передела к стабильности качества чугуна (в первую очередь - содержания в нём серы) вынуждает ужесточать требования к стабильности шлакового режима доменной плавки, в частности - основности шлака, оказывающей решающее влияние на содержание серы в чугуне. В свою очередь, сократить случайные колебания основности шлака можно путём совершенствования оперативного регулирования состава металлошихты при загрузке в печь.

В 1960-1970 годах велись интенсивные и вполне успешные разработки алгоритмов регулирования теплового режима работы доменных печей; это даёт основание считать проблему стабилизации теплового режима доменной плавки в условиях нестабильного шихтового обеспечения разрешимой и частично решённой научной проблемой.

Вместе с тем, в отличие от теплового режима, вопросами регулирования шлакового режима доменной плавки не занималась ни одна научная организация. В результате, в настоящее время регулирование основности шлака производится на интуитивном уровне, не гарантирующем надлежащего качества чугуна в условиях нестабильной поставки шихтовых материалов. Поэтому решение соответствующих задач (формализация соотношений, нахождение количественных зависимостей, разработка оптимальных алгоритмов) вполне оправданно может рассматриваться как наиболее многообещающий метод стабилизации хода доменных печей, а значит - и повышения не только качества чугуна, но и технико-экономических показателей работы печей. Это особенно важно для современных условий, когда возможности стабилизации шлакового режима за счёт малозатратных мероприятий в аглопроизводстве практически исчерпаны, а размах колебаний состава шлака ещё далеко не достиг уровня, характерного для периодов наибольшей стабильности шихтообеспечения: среднеквадратичное отклонение основности шлака примерно в 1,5 раза превышает его величину, достигавшуюся в наилучшие периоды.

Целью работы является разработка методов стабилизации основности шлака за счёт повышения точности оперативного регулирования состава металлошихты, основанного на формализованных соотношениях между составом шихтовых компонентов и их соотношением в шихте.

В данной работе впервые изучены закономерности колебаний во времени состава агломерата и окатышей, состава загружаемых в печь подач и состава шлака, а также, получены количественные характеристики взаимосвязей этих параметров друг с другом. Получены количественные зависимости коэффициента распределения серы между шлаком и чугуном от состава шлака. Разработана методика количественной оценки долевого вклада разных шихтовых материалов в суммарные колебания основности шлака. На основе полученных результатов проведена оценка фактической полноты регулирования основности шлака технологическим персоналом и разработан оптимальный алгоритм регулирования основности шлака.

Практическая ценность работы заключается в разработанной технологии регулирования основности шлака, позволяющей свести к минимуму погрешность решений персонала при изменении соотношения между шихтовыми материалами в подаче и, тем самым, повысить стабильность шлакового режима работы доменных печей, а значит, и улучшить их технико-экономические показатели.

Разработка и внедрение методики побригадной оценки качества регулирования основности позволила достичь сокращения среднеквадратичного отклонения основности шлака в 1,03 раза. При этом соответствующая экономия кокса составила 0,3 кг/т чугуна, что соответствует годовому экономическому эффекту 2,5 млн. руб. 3

На основе результатов проведённой работы создан оптимальный алгоритм регулирования основности шлака, который передан в Вычислительный Центр доменного цеха ОАО «Северсталь», где на данный момент ведётся разработка системы автоматизированного регулирования основности шлака для доменной печи № 5 объёмом 5500 м3.

Апробация работы проведена на IV международном конгрессе доменщиков (г. Магнитогорск, 1998 г.), на заседаниях кафедры металлургических технологий ЧГУ (г. Череповец, 1998 г.), на техсоветах ОАО «Северсталь».

Материалы диссертации докладывались на первой международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г. Череповец, 1998 г.), на V международном конгрессе доменщиков (г.г. Днепропетровск - Кривой Рог, 1999 г.).