zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



КОНЦЕПЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ШИХТЫ И ГАЗА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА

 

Заблоцкий П.А., Ковшов В.Н.,

Петренко В.А., Костомаров А.С.

Украина, г. Днепропетровск,

Национальная металлургическая академия Украины

 

Применение математических моделей с учётом различных физических свойств шихты – толщина железорудного слоя, скорость движения, сегрегация позволяет выполнить прогнозирование изменения степени использования газового потока. Рассчитанные суммарные газовые нагрузки для различных систем загрузки шихты обеспечивают возможность аналитической оценки по прогнозированию изменения использования газового потока по сечению колошника доменной печи.

 

Разработка достоверных методов расчёта доменного процесса является одной из важных задач производства чугуна. Эти расчёты обычно основаны на общем тепловом балансе плавки, не учитывая существующие прогрессивные методы математического моделирования. Математическое моделирование основано на создании и использовании математической модели для исследования рассматриваемого объекта либо системы. А вот математическая модель – это система математических выражений, которые описывают анализируемый объект или какое-либо явление. Теоретическое описание системы можно осуществить через причинно-следственные связи, которые осуществляются концептуальными методами моделирования [1].   

Существующие математические модели распределения шихты и газа дают возможность оценить радиальное суммарное распределение газовых нагрузок [2], но они не всегда соответствуют соотношению «агломерат – газ» по радиусу печи. Расчёт степени использования газового потока по этим моделям не возможен, поскольку присутствуют неопределённости целого ряда параметров. Поэтому, применять такие модели для конкретных условий доменной плавки нельзя, поскольку  отсутствует логическое описание анализируемой системы. 

Другие математические модели, как считает автор [3], позволяют определить возможность совершенствования технологических особенностей загрузки в сложившихся шихтовых условиях доменной плавки. Определить рациональные способы распределения шихты на колошнике, что обеспечивает достижение максимальной степени использования газового потока, как  результат – интенсификация восстановительных процессов. Это позволяет более глубоко исследовать сложный многофакторный доменный процесс.

Таким образом, анализ рассмотренных исследований [2-3] по существующим математическим моделям распределения шихты и газа в доменной печи позволяет заключить, что не в достаточной мере сформулированы задачи для определения по прогнозированию изменения использования степени газового потока.

Поэтому, в данной работе поставлены следующие задачи: при недостатке данных для проведения анализа системы, дополнить существующие или получить новые математические модели распределения шихты и газа отсутствующими параметрами, необходимые для получения общей концепции. Описать полученные математические модели. Используя эти модели,  дать оценку по изменению степени использования газового потока в доменной печи.

Как известно, неравномерное распределение газового потока на колошнике определяется неравномерным распределением физических свойств шихтовых материалов по радиусу доменной печи: толщиной слоя, размера кусков шихты и порозности [4]. Для определения указанных свойств необходимо знание факторов, от которых они зависят. Поэтому, используя данные факторы, получим следующую концепцию. Толщину железорудного слоя и угол откоса шихтовых материалов на колошнике можно определить по известным формулам (7-8), учитывая положение рудного гребня и траекторию ссыпающейся шихты [4].

Определение порозности выполняется с помощью экспериментальных данных. Они учитывают многофракционный состав агломерата, то есть расположение мелкой или крупной фракции в межкусковом пространстве. Полученная формула порозности, в результате обработки уравнений (20-23), представлена с учётом диаметра различных фракций, общей порозности (24), движущегося железорудного слоя [4]. Это позволяет дополнить анализируемую систему, отсутствующими параметрами (диаметр кусков и скорость движения шихты, угол естественного откоса, крупность фракций).

При загрузки на колошник доменной печи шихтовые материалы разделяются по размерам. Такое явление называется сегрегацией. Эксперименты, выполнены на стенде загрузочного устройства, при варьировании пятью факторами показали, что лишь уровень засыпи усиливает сегрегацию на 15-20% [5]. Радиальное распределение газового потока подсчитывается по формуле (3), учитывая высоту слоя шихты и её насыпной вес, комплексные коэффициенты сопротивления и кинематической вязкости, постоянную величину неустойчивого турбулентного режима [6].

Определив необходимые параметры, появилась возможность выполнения расчёта распределения газового потока по кольцевым сечениям колошника для различным систем загрузки шихтовых материалов в доменной печи.

Используя методику расчёта распределения шихты и газа по радиусу доменной печи [6], разделив сечение колошника на несколько равновеликих участков, подсчитав для каждого участка количество проходящих газов, предоставляется возможность заключить: прямая подача ААКК недогружает участок радиуса 0,4-0,75 Rк, промежуточные КААК↓ и КАКА↓ – соответственно 0-0,2 Rк. Мероприятия по решению данной проблемы сводятся к регулированию уровня засыпи в пределах 1,25-2м, применением совместных режимов загрузки и по возможности увеличением массы подачи на 1-2т от заданной.

Для прогнозирования изменения степени использования газового потока определена суммарная газовая нагрузка. Построенная зависимость (рис. 3), позволяет заключить, что чем выше суммарная газовая нагрузка, тем ниже степень использования газового потока [5]. Это объясняется тем, что не полностью используется восстановительная энергия газа, то есть необходимо рационально распределять железорудный слой, чтобы на каждую единицу шихты соответственно было восстановительного газа, необходимого для интенсификации хода доменной плавки. 

Таким образом, обеспечение рационального распределения шихты и газов является сложным заданием, которое должно решаться в отдельных случаях для конкретно существующих условий ведения доменной плавки. Исследования на промышленных работающих доменных печах связано с большими техническими трудностями [7]. Поэтому, представленная концепция обеспечивает последовательность выполнения расчета и прогнозирование по изменению степени использования газового потока. Описание с помощью математических моделей распределения шихты и газа позволяет выбрать рациональные режимы загрузки без проведения трудоёмких и дорогостоящих промышленных опытов реально работающих доменных печей.

 

Литература

1.     Ковшов В.Н., Петренко В.А., Верещак В.И. Моделирование доменного процесса. Институт технологии. – Днепропетровск: 1997. – 110с.

2.     Влияние режима загрузки на распределение газовых нагрузок по сечению доменной печи // В.А.Петренко, В.Н.Ковшов, С.М.Валявин, Н.В.Терещенко.- Известия ВУЗов. ЧМ., 1984.- №10.- С. 29-32.

3.     Ковшов В.Н. Математическое описание распределения шихты по радиусу колошника доменной печи // Металлургия и коксохимия: Респ. межвед. научно-техн. сб. - Киев: Техника. 1988. Выпуск 95. С.29-32.

4.     Теоретическое определение степени использования газового потока с помощью математических моделей распределения шихты и газа по радиусу колошника доменной печи (сообщение 1) / В.Н. Ковшов, П.А. Заблоцкий, Д.П. Карауш //  Теория и практика металлургии.  2013.   № 1-2. С. 56 – 60.   

5.     Теоретическое определение степени использования газового потока с помощью математических моделей распределения шихты и газа по радиусу колошника доменной печи (сообщение 2) / В.Н. Ковшов, П.А. Заблоцкий, Д.П. Карауш //  Теория и практика металлургии.  2013.   № 3-4. С. 3-6.

6.     Петренко В.А., Ковшов В.Н., Заблоцкий П.А., Карауш Д.П. Методика расчёта распределения шихты и газа по радиусу доменной печи. // Металл и литьё Украины. – Киев: 2013.- №9.-С.19-22.

7.     Заблоцкий П.А. / Методические основы разработки концептуальной модели интенсификации восстановительных процессов на основе рационального распределения шихты в доменной печи. // Металл и литьё Украины. – Киев. 2014. – №1. – С. 25-28.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info