Постановка задач (актуальность работы): для выплавки чугуна в доменной печи при минимальном удельном расходе дефицитного и дорогостоящего кокса целесообразно максимально заменять его природным газом. Поскольку изменение хода доменного процесса при повышении расхода газа создаёт угрозу подвисания шихты в пределах верхней ступени теплообмена, необходимо одновременно использовать мероприятия, исключающие нарушения в движении шихты. Цель: разработка режимов работы доменных печей, обеспечивающих снижение удельного расход кокса дополнительным увеличением расхода природного газа в условиях верхней лимитирующей зоны по силовому взаимодействию встречных потоков. Используемые методы (эксперименты): на доменных печах ОАО «ММК» № 2 и 10, работающих с верхней лимитирующей зоной по силовому взаимодействию встречных потоков шихты и газа, провели исследования по снижению удельного расхода кокса увеличением потребления природного газа. На доменной печи № 10 в базовом периоде наблюдали низкую дренажную способность горна печи. Поэтому для улучшения условий фильтрации жидких продуктов плавки через слой коксовой насадки в исследуемых периодах использовали марганцевую руду в количестве 650 кг/подачу. При проведении экспериментов увеличили расход природного газа на 800 м 3 /ч и дутья от 3328 до 3491 м 3 /мин. Ухудшение условий для движения шихты в верхней части печи компенсировали изменением ряда параметров плавки: повышением давления колошникового газа от 133 до 142 кПа, понижением уровня засыпи от 1,2 до 1,36 м и увеличением содержания окатышей в составе сырья от 31 до 34 %. На доменной печи № 2 возможности для роста расхода природного газа на 1900 м 3 /ч обеспечили совместно повышением давления колошникового газа на 4 кПа и заменой части окатышей ССГПО на окатыши Михайловского ГОКа. Увеличение горячей прочности окатышей по LTD +6,3 при этом составило 16,4% абс. Новизна: выявлены возможности совершенствования хода доменного процесса со снижением удельного расхода кокса путём повышения расхода природного газа в условиях определяющей роли силового взаимодействия встречных потоков в пределах верхней ступени теплообмена. Результаты: использованием мероприятий, компенсирующих негативное влияние повышения расхода природного газа на газодинамику доменной печи № 10, снизили коэффициент сопротивления шихты движению газа в верхней части печи, повысили степени использования H 2 и CO. Коэффициент замены кокса природным газом составил 0,76 кг/м 3. На доменной печи № 2 повысили степень использования водорода и монооксида углерода соответственно на 5,9 и 0,7 % отн. Приведенный расход кокса снизили на 7,0 кг/т чугуна. Коэффициент замены кокса природным газом составил 0,78 кг/м 3. Дальнейшее увеличение расхода природного газа на 1000 м 3 /ч без компенсации его отрицательного действия на газодинамику верхней части печи сопровождалось ростом коэффициента сопротивления шихты в этой зоне на 7,3 % отн. Опускание шихты происходило с подстоями и обрывами. Для устранения неровного схода материалов расход дутья уменьшили с 3210 до 3138 м 3 /мин. Увеличение ра...
The article considers general characteristics of the algorithm for prediction of the composition of the final slag in a blast furnace in real time. This algorithm is based on fundamental knowledge on the processes occurring in the furnace and general laws of transient processes. It allows predicting at the current moment of time and for every hour ten hours ahead. A linearized model of the blast furnace process and a natural-mathematical approach are used. The model takes into account the dynamic characteristics of blast furnaces in various impact channels, which change and depend on the type of impact, operating parameters of the furnaces and properties of the melted raw material. This makes it possible to adjust the model to operating conditions of the object, to take into account changes in the composition and properties of iron ore and coke, blast and regime parameters of blast furnace smelting when modeling. The software of the information-modeling system for prediction of the composition and properties of the final slag in a blast furnace in real time was developed in the C# programming language based on the ASP.NET MVC framework using the .NET 5 cross-platform. The web application includes the following main functions: visualization of change APCS parameters and design parameters over time; slag mode diagnostics; modeling of transient processes of composition and properties of slag; prediction of slag composition and properties in real time and prediction history. The software architecture is described and its operation is illustrated. An assessment of the accuracy and reliability of the simulation results based on statistical indicators was carried out. The root-mean-square deviation of the predicted basicity of the CaO/SiO2 slag from that measured at taps is 0.023, the prediction reliability is 92 %, which indicates a satisfactory agreement between the predicted and actual values of the content of individual components in the slag. The information modeling system developed on the basis of the presented algorithm is integrated into the information system of the blast furnace shop of PJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.