Розвинуто наукові засади контролю газодинамічних властивостей шихтових матеріалів, які оцінюються за допомогою пропускання через шар шихти звукових коливань і визначення коефіцієнта звукопроникності. Установлено найбільш прийнятну частоту звукових коливань для визначення газодинамічних властивостей сипких матеріалів в інтервалах частот 200 - 1 200 Гц. Доведено, що об'єктивно характеризує газопроникність шихтових матеріалів змінювання амплітуди звукових коливань з частотою 200 Гц. Визначено коефіцієнти звукопроникності різних компонентів доменної шихти, а саме: коксу, агломерату, котунів, антрациту й шихтових сумішей різного фракційного складу. Найбільший коефіцієнт звукопроникності k = 2,58 характеризує кокс. Найменший коефіцієнт k = 0,49 має агломерат з вмістом дрібняку 40 %. Установлено функціональний зв'язок між критерієм гідродинамічної подібності Ейлера і безрозмірним коефіцієнтом звукопроникності для умов доменної печі. Здійснено цілеспрямований вибір режимів завантаження доменної печі залежно від коефіцієнта звукопроникності шихтових матеріалів.

  Скачати повний текст

На базі теорії фізико-хімічного моделювання металургійних розплавів, розробленої Е.В.Приходько, розвинено методику прогнозування властивостей залізорудних матеріалів, складу і властивостей первинних і кінцевих шлаків, моделі розрахунку яких використані в системі "Шлак", що функціонує в системах АСУТП ДП комбінату "Криворіжсталь". На підставі розвиненої методики оцінки впливу показників шихти та дуттьового режиму плавки на процеси міжфазного розподілу елементів між чавуном і шлаком розроблено алгоритми та програми системи "Прогноз". Адаптовані до умов АВТ "Криворіжсталь", вони дозволяють коректувати склад шихти, що забезпечує необхідну якість продуктів плавки. Виконано оцінку використаних промивальних матеріалів і відходів на властивості одержаних розплавів. Обгрунтовано допустимий діапазон їх складу у проплавлюваній шихті. Запропоновано ефективні способи формування шихтових матеріалів ("промивок"), що мають високий ступінь акумуляції ними лужних сполук, з залученням до виробництва вторинних ресурсів. Одержано прогнозні рівняння в'язкості та температури кристалізації беззалізних і залізовмісних шлакових розплавів, що містять луги. Здійснено ранжировку промивальних матеріалів за ступенем їх агресивності до футерування печі у разі попадання на периферію.

  Скачати повний текст

На підставі наукових узагальнень, теоретичних розробок, результатів лабораторних і промислових досліджень розроблено та впроваджено ефективні методи інтенсифікації процесів газодинаміки та масообміну, що відбуваються за умов доменної плавки, спрямовані на вирішення проблеми зниження витрати коксу та збільшення продуктивності печей. Одержано математичні моделі фізичних і газодинамічних властивостей агломерату, обкотишів і нового виду залізорудної сировини - локальних спіків обкотишів, газодинамічних параметрів стовпа матеріалів у доменній печі, процесів непрямого та змішаного відновлення залізорудних матеріалів. Запропоновано технологічну модель вибору раціонального складу сучасної доменної шихти, технологію формування структури стовпа матеріалів, що забезпечує можливість інтенсифікації газодинамічного режиму й отимальні параметри процесів відновлення. Теоретично обгрунтовано методи інтенсифікації плавки шляхом використання нетрадиційних видів енергії для доменного процесу, а саме: електричної, ультразвукової та радаційної.

  Скачати повний текст

На підгрунті наукових, теоретичних розробок, результатів промислових досліджень вирішено важливу науково-технічну проблему підвищення ефективності виплавки чавуну. Проаналізовано закономірності зміни параметрів процесів у горні. Розроблено теоретичні основи та математичну модель, яка дозволяє визначити закономірності випорожнювання та наповнення горна рідкими продуктами плавки. З використанням гідродинамічної мережі ліній течії та ліній рівних швидкостей рідких продуктів плавки у горні печі під час їх випуску розроблено аналітичний метод визначення зміни геометричних розмірів шлакової депресійної воронки у період випуску та наповнення горна. Проаналізовано процеси у горні доменної печі та у порівняльному аспекті - розрахунки визначення об'єму горна, заповненого залишковим шлаком після закінчення випуску. Розроблено систему контролю за станом горна доменної печі. На підставі аналізу закономірностей зміни параметрів процесів у горні вдосконалено технологію доменної плавки. Запропоновано систему контролю втрат тепла в нижній частині шахти, розпару та заплечників та метод регулювання ходу доменної печі впродовж оповзання гарнісажу. Виявлено причини окружної нерівномірності роботи доменної печі та наведено заходи для їх усунення. Розроблено й апробовано фурму для спільного подавання вуглеводневих домішок і кисню з метою запобігання завалювання горна графітною спіллю.

  Скачати повний текст

Запропоновано критерій і розроблено метод визначення меж периферійної зони з урахуванням теплофізичних уявлень про тепловий примежовий шар. Уточнено закономірності розвитку теплообмінних процесів у ній та їх вплив на техніко-економічні показники доменної плавки. Надано кількісну оцінку факторів, які впливають на розміри теплового примежового шару в шахті доменної печі та встановлено, що його товщина по висоті шахти змінюється в діапазоні 200 - 700 мм. Уточнено закономірності та надано кількісну оцінку впливу теплогазодинамічної роботи "сухої" зони на параметри, що характеризують показники теплової роботи доменної печі в цілому, з використанням запропонованого методу, що комплексно враховує параметри газового потоку, його розподіл, стан огородження, теплову роботу системи охолодження та властивості шихтових матеріалів. Встановлено закономірності інверсії температурного поля в пристінній області печі й уточнено фактори, які призводять до викривлення профілю шахти та погіршання техніко-економічних показників роботи печі.

  Скачати повний текст