65250

Розвиток наукових основ удосконалення технології доменної плавки з використанням стаціонарних систем контролю поверхні засипу шихти

Автореферат

Производство и промышленные технологии

Нині функції профілемірів обмежені контролем поверхні засипу шихти в доменній печі. Через малодоступність для експериментальної перевірки фізикохімічних процесів відновлення плавлення й інших перетворень залізорудних матеріалів флюсів і горючих вуглецевмісних матеріалів що протікають...

Украинкский

2014-07-27

401 KB

1 чел.

PAGE  1

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

Міністерство освіти і науки України

Муравйова Ірина Геннадіївна

УДК 669.162.24(043)

РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ УДОСКОНАЛеННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ З ВИКОРИСТАННЯМ СТАЦІОНАРНИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНІ ЗАСИПУ ШИХТИ

Спеціальність 05.16.02

Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Дніпропетровськ 2010


Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті чорної металургії ім. З. І. Некрасова

Національної академії наук України, м. Дніпропетровськ

Науковий консультант:  доктор технічних наук, професор, академік НАНУ Большаков Вадим Іванович,

Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, директор Інституту

Офіційні опоненти:  доктор технічних наук, професор

КОВШОВ Володимир Миколайович,

Національна металургійна академія України,

професор кафедри металургії чавуну

доктор технічних наук, професор

Лялюк Віталій Павлович,

ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»,

головний технолог аглодоменного виробництва

доктор технічних наук, професор

Курунов Іван Пилипович,

ВАТ «Новолипецький металургійний комбінат»,

головний доменщик

Захист відбудеться «28»  жовтня  2010 р. о 1230 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України (49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4)

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національної металургійної академії України (49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 4)

Автореферат розісланий «22»   серпня   2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 08.084.03,

докт. техн. наук, професор        Л. В. Камкіна


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Оснащення доменних печей сучасними засобами контролю профілю поверхні засипу, перевагу серед яких мають стаціонарні системи, засновані на методі багатоточкового вимірювання й використання радіолокаційного способу контролю, відкриває перспективи удосконалювання доменної плавки за рахунок прийняття обґрунтованих управляючих впливів на основі одержаної за допомогою профілемірів інформації. Ефективне використання систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти повинне базуватися на науково обґрунтованих технологічних вимогах до їх установлення на печах і до одержуваної з їхньою допомогою інформації, для визначення й представлення якої необхідна розробка спеціальних методів.

Нині функції профілемірів обмежені контролем поверхні засипу шихти в доменній печі. Практично відсутнє використання інформації профілемірів в автоматизованих системах управління доменною плавкою, що свідчить про недостатнє використання одержуваної з їхньою допомогою інформації для вдосконалювання технології доменної плавки. Одержувана ними інформація, як правило, слугує для адаптації математичних моделей розподілу шихти на колошнику, які можуть використовуватися як у складі експертних систем управління доменною плавкою, так і поза залежністю від інших моделей для оцінки програм завантаження.

Через малодоступність для експериментальної перевірки фізико-хімічних процесів відновлення, плавлення й інших перетворень залізорудних матеріалів, флюсів і горючих вуглецевмісних матеріалів, що протікають у доменній печі при високих температурах і тиску, вони залишаються недостатньо вивченими. Управління доменною плавкою базується на результатах експериментальних і аналітичних досліджень процесів доменної плавки, в тому числі, з використанням математичних моделей. Більшість моделей заснована на допущеннях, які не дозволяють врахувати динаміку зміни в реальних умовах процесів у доменній печі. Тому актуальною є розробка способів контролю, прогнозування й управління доменною плавкою, заснованих на інформації, одержуваної профілемірами. Конструктивне виконання профілеміра у вигляді стаціонарної системи й можливість одержання найбільш повної, у порівнянні з горизонтально переміщуваними зондами (найпоширеніший дотепер профілемір), дозволяє визначити параметри стану поверхні засипу, що становлять основу розробки методів контролю не тільки поверхні засипу, але й технологічного процесу.

Управляючі впливи на перебіг процесів доменної плавки спрямовані на удосконалювання технології, в тому числі на формування раціональної структури стовпа шихти в печі. У зв’язку з відсутністю можливості безпосереднього контролю складу й структури стовпа шихти в печі управління її формуванням здійснюється на основі математичного моделювання окремих складових елементів структури. Відомі математичні моделі, що дозволяють визначати положення елементів структури стовпа шихти в печі, не є досконалими у зв’язку з відсутністю у цей час можливості їхньої адаптації до конкретних умов плавки. Тому актуальним і перспективним є розвиток наукової бази про особливості будови й змін структури стовпа шихти в доменній печі за умови розгляду елементів структури як частин єдиної взаємозалежної системи. Одержувана за допомогою систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти інформація є необхідною умовою для оцінки ефективності різних впливів на структуру стовпа й дозволяє адаптувати моделі елементів структури стовпа до реального процесу в печі.

На основі використання показань стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику можливе вирішення наступних завдань: візуалізації формування поверхні засипу, визначення параметрів стану поверхні засипу й встановлення закономірних їхніх зв’язків з технологічними параметрами доменної плавки, розробки методів контролю, прогнозу й управління плавкою, оцінки характеру руху шихтових матеріалів, а також прогнозування формування структури стовпа шихти в печі й газодинаміки доменної плавки. Вирішення зазначених завдань відкриває перспективи комплексного рішення в узагальненому вигляді проблеми удосконалювання технології доменної плавки на основі контролю поверхні засипу шихти на колошнику.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до тематичних планів науково-дослідних робіт Інституту чорної металургії (ІЧМ) ім. З. І. Некрасова НАН України. Дослідження проведені в рамках держбюджетних і госпдоговірних науково-дослідних робіт, №№ державної реєстрації: 0102U004998, 0104U005827, 0105U002969, 0108U004463, 0108U001617, 0108U004464, 0108U001617, у яких автор був керівником або відповідальним виконавцем.

Мета роботи й задачі дослідження. Мета роботи полягає в науковому обґрунтуванні й розробці методів контролю, прогнозу й управління доменною плавкою, заснованих на використанні об’єктивної інформації про параметри поверхні засипу шихти на колошнику, одержуваної за допомогою стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу, що забезпечують вирішення важливої науково-технічної проблеми – удосконалювання технології доменної плавки.

Задачі, які необхідно вирішити з використанням інформації профілеміра для досягнення поставленої мети:

– дослідити характер опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті печі;

– встановити зв’язки вимірюваних за допомогою профілеміра параметрів поверхні засипу з технологічними параметрами доменної плавки;

– розробити методи контролю й прогнозу ходу доменної плавки, засновані на встановлених зв’язках;

– розробити методи оперативної оцінки розподілу матеріалів у зонах перерізу колошника й положення елементів структури стовпа шихти в печі;

– розвити теоретичні основи розрахунку показників розподілу шихтових матеріалів і елементів структури стовпа шихтових матеріалів у печі.

Об’єкт дослідження. Технологічний процес доменної плавки.

Предмет дослідження. Рух шихтових матеріалів у доменній печі, методи контролю, прогнозу й управління ходом доменної плавки з використанням інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти.

Методи дослідження. У роботі використані сучасні методи дослідження, у тому числі, математичне моделювання, експериментальні дослідження й промислові випробування розроблених технічних рішень.

Наукова новизна отриманих результатів.

Науково обґрунтовано комплексне використання інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику для виявлення нових закономірностей і зв’язків процесів з наступним їхнім застосуванням для прогнозування ходу доменної плавки й обґрунтування вибору управляючих впливів, у тому числі:

  1.  Одержали подальший розвиток уявлення про швидкість опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі на основі використання стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти в період видувки печі й у період її завантаження на рівень засипу нижче колошника та показано, що у верхній частині шахти, у порівнянні з колошником, величина відхилення вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу зменшується в 1,6–2,6 рази, що свідчить про вирівнювання швидкостей по радіусу печі.
  2.  Уперше на основі експериментальних досліджень встановлено взаємозв’язок швидкостей опускання шихтових матеріалів в осьовій зоні колошника печі із вмістом кремнію в чавуні на випуску, наявність якої пояснюється максимальним частковим впливом відновленого в осьовій зоні печі кремнію на кінцевий його вміст у чавуні, що є результатом змішування чавуну, що надходить із областей з різним вмістом кремнію. Встановлений взаємозв’язок став передумовою розробки нового методу оперативного прогнозування вмісту кремнію в чавуні.
  3.  Встановлено зв’язок варіації швидкостей опускання шихтових матеріалів на колошнику, що оцінюється за величиною їхнього середньоквадратичного відхилення у кожній кільцевій зоні, зі зміною границь пластичної зони й розроблено метод визначення її положення в доменній печі з використанням інформації профілеміра, який заснований на дискретному характері опускання окремих ділянок поверхні засипу, обумовленому прискореним утворенням вільного об’єму в результаті розм’якшення й плавлення залізорудних матеріалів з наступним дискретним його заповненням кусковим матеріалом.
  4.  Встановлено та обґрунтовано зв’язок коефіцієнтів нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів в окремих радіальних кільцевих зонах і для всього перерізу колошника, які розраховуються за величиною середньоквадратичного відхилення швидкості опускання, з показниками газодинамічного режиму плавки, що стало передумовою для розробки методу оцінки газодинамічного режиму роботи печі.
  5.  Встановлено зв’язок відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу як показника розподілу шихтових матеріалів по радіусу й окружності колошника, з коефіцієнтами нестабільності опускання шихти в зонах перерізу колошника, що дозволяє використовувати ці коефіцієнти для обґрунтування необхідності зміни режиму роботи печі.


Практичне значення отриманих результатів.

Під керівництвом і при особистій участі автора розроблені:

  •  технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти, які реалізовані в технологічних завданнях на їхню установку на доменних печах №8 і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і №2 ВАТ «Алчевський МК»;
  •  методи розрахунку параметрів поверхні засипу (профілю поверхні засипу шихти по контрольованих радіусах перерізу колошника печі; кутів укосу поверхні шихтових матеріалів; глибини й зміщення осьової воронки; форми, товщини шарів вивантажених порцій шихти по контрольованих радіусах колошника й їх відношення; швидкостей опускання шихтових матеріалів у різних перерізах колошника за цикл завантаження; зміна параметрів поверхні засипу шихти по окружності печі), що реалізовані в інформаційних системах, які входять до складу АСУ доменних печей №8 і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
  •  спосіб управління окружним розподілом шихтових матеріалів на колошнику, заснований на використанні інформації профілеміра, що реалізований у складі АСУ завантаженням ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
  •  метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні за зміною швидкостей опускання шихтових матеріалів, який реалізовано у складі АСУ ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;
  •  методи оцінки рівності опускання шихти й газодинамічного режиму доменної плавки за аналізом зміни коефіцієнтів нестабільності, які випробувані в умовах ДП №9 і рекомендовані для реалізації у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику;
  •  метод визначення положення пластичної зони за зміною швидкостей опускання шихти на колошнику, що може бути рекомендований для використання у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти.

Особистий внесок автора. Дисертація є самостійною роботою автора, заснована на опублікованих результатах досліджень. Всі теоретичні й експериментальні дослідження виконані колективом наукових співробітників Інституту чорної металургії при особистій участі автора або ним самостійно. У наукових працях, список яких представлений в авторефераті, автор особисто виконав: аналітичний огляд засобів контролю профілю поверхні засипу шихти на колошнику доменної печі, аналіз використання одержуваної з їх допомогою інформації [3,8,10,36] і аналітичний огляд результатів попередніх досліджень опускання шихтових матеріалів у шахті доменної печі [18]; обґрунтував роль структури стовпа шихтових матеріалів у досягненні високої ефективності доменної плавки [5,13]; розробив технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу й інформації, що надається ними, [1,2,4,7,14,23]; обґрунтував напрямки використання профілемірів для вибору управляючих впливів і підвищення ефективності доменної плавки [6,11,17,26,30,34]; виконав оцінку технічних можливостей використання радіолокаційного методу вимірювання для умов доменної печі [9]; розробив алгоритми математичних моделей, що описують елементи структури стовпа шихтових матеріалів у печі [12,19,20]; розробив методи розрахунку параметрів поверхні засипу шихти [15,16,21,22,29,37]; одержав і узагальнив результати експериментальних досліджень по визначенню характеру опускання шихтових матеріалів у шахті доменної печі в процесі її видувки [31,33] і обґрунтував можливість використання отриманих результатів у математичних моделях доменної плавки [27]; виконав оцінку за допомогою профілеміра впливу прийому «попарного переступання» на вирівнювання окружного розподілу шихти [25]; розробив метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні [28]; визначив перспективи підвищення ефективності доменної плавки інтегруванням встановлених на печах автоматизованих систем контролю технологічних параметрів, у тому числі системи вимірювання профілю поверхні засипу [24]; здійснив експериментальну перевірку на стенді принципу радіолокаційного зондування й визначення відбивних властивостей шихтових матеріалів [32,35].

Апробація результатів роботи. Основні положення й результати роботи повідомлені на 8 конференціях і семінарах, у тому числі: першій міжнародній конференції, присвяченій 70-річчю ПДТУ «Обчислювальна техніка в інформаційній і управляючій системах» (м. Маріуполь, 2000 р.), науково-практичній конференції «Проблеми й перспективи одержання конкурентоспроможної продукції в гірничо-металургійному комплексі України», (Дніпропетровськ, 2001 р.), міжнародній науково-технічній конференції «Теорія й практика виробництва чавуну», присвяченій 70-річчю КДГМК «Криворіжсталь» (м. Кривий Ріг, 2004 р.), IV Міжнародній конференції «Стратегія якості в промисловості й освіті» (м. Варна, Болгарія, 2008 р.), науково-практичній конференції «Енергозберігаючі технології в промисловості» (м. Кривий Ріг, 2008 р.), міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми доменного виробництва», присвяченій 100-річчю з дня народження З. І. Некрасова (м. Дніпропетровськ, 2008 р.).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в одній монографії, одній брошурі, 31 статті в спеціалізованих наукових журналах, 4 – у матеріалах робіт наукових конференцій. Отримано 6 патентів України й 1 патент Російської Федерації.

Структура й обсяг роботи. Робота складається зі вступу, восьми розділів і висновків, списку використаних джерел з 257 найменувань та 2 додатків. Загальний об’єм роботи становить 386 сторінок, в тому числі 89 рисунків, 75 таблиць.

ОСНОВНИЙ зМІСТ РОБОТИ

У вступі наведена загальна характеристика роботи, обґрунтована її актуальність, сформульовані цілі й задачі досліджень, освітлені наукова новизна й практичне значення отриманих результатів з їхньою апробацією й публікацією, відзначений особистий внесок автора.

У першому розділі виконано критичний аналіз літературних даних, результати якого свідчать про недостатнє використання інформації профілемірів з метою удосконалювання технології доменної плавки й про практичну відсутність її використання в автоматизованих системах управління доменною плавкою. Використання профілемірів обмежене функцією контролю поверхні засипу шихти в доменній печі. Одержувана ними інформація, як правило, служить для адаптації математичних моделей розподілу шихти на колошнику, які можуть використовуватися як у складі експертних систем управління доменною плавкою, так і поза залежністю від інших моделей для розрахунку програм завантаження.

Виконаний аналіз відомих засобів контролю поверхні засипу шихти в доменній печі показав істотні переваги радіолокаційного способу вимірювання й створених на його основі стаціонарних систем контролю, що дозволяють одержати найбільш повну інформацію про стан поверхні засипу шихти на колошнику.

Управляючі впливи на хід доменної плавки спрямовані на удосконалювання технології, у тому числі на формування раціональної структури стовпа шихти в печі. У зв’язку з відсутністю можливості безпосереднього контролю складу й структури стовпа шихти в печі управління її формуванням здійснюється на основі математичного моделювання окремих складових структури елементів. Над створенням математичних моделей доменної плавки працювали багато дослідників. Аналіз відомих математичних моделей, що описують структуру стовпа шихтових матеріалів, свідчить про їхню недосконалість, що в першу чергу пов’язано з неможливістю адаптації їх до конкретних об’єктів у зв’язку з відсутністю відповідних засобів контролю. Використання відомих математичних моделей для аналітичного дослідження процесів, які відбуваються в об’ємі доменної печі, важко через відсутність опису алгоритмічної бази. Істотний вплив на формування структури стовпа шихтових матеріалів, а отже, на проходження процесів відновлення й теплообміну в доменній печі, робить рух шихти й розподіл швидкостей її опускання по перерізу стовпа матеріалів на різних горизонтах. Аналіз літературних джерел дозволяє зробити висновок, що, незважаючи на певний прогрес в області дослідження механіки руху стовпа шихтових матеріалів у доменній печі, дотепер відсутні надійні експериментальні методи й математичні моделі для визначення основних закономірностей руху шихти.

У результаті виконаного аналізу технічної інформації визначені цілі й задачі досліджень, сформульовані у відповідному розділі цього автореферату.

У другому розділі викладено результати вперше виконаного комплексу експериментальних досліджень руху поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі з використанням розробленої за технологічним завданням ІЧМ Національною металургійною академією України й Науково-дослідним інститутом металургії й матеріалознавства (м. Дніпропетровськ) стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти, що встановлена на ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Дослідження поведінки поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі виконані трьома етапами: при її видувці на тривалу зупинку (2008 р.), видувці до рівня низу неохолоджуваної частини шахти (рівень засипу 6 м) через ремонт головного конвеєра подачі шихти (2010 р.) та при «упущеному» за межі колошника рівні засипу.

Виконані в період завантаження печі при «упущеному» за межі колошника рівні засипу й постійних параметрів дуттєвого режиму дослідження дозволили експериментально визначити швидкості опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі. Встановлено, що швидкість опускання шихтових матеріалів у шахті печі на 30 % менша, ніж на рівні колошника. Основною причиною, яка викликає зменшення швидкостей опускання шихти в шахті печі, є процеси розтікання нашарувань (їх виположення), що пов’язане зі збільшенням площі поперечного перерізу печі. Відзначено тенденцію до вирівнювання швидкостей по поперечному перерізу шахти печі, свідченням чого є зменшення в 2,6 рази в верхній частині шахти, у порівнянні з колошником, величин відхилень вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу.

В процесі видувки ДП №9 дослідження опускання шихтових матеріалів у шахті печі до рівня 10 м від «технологічного нуля» здійснювалися за допомогою всіх вимірників радіолокаційної системи, а нижче цього рівня – за допомогою двох радіолокаційних вимірників з технічною можливістю контролю відстані до поверхні ~ 30 м.

Виконані при відсутності завантаження печі й зменшенні витрат дуття, властивих процесу видувки, дослідження дозволили встановити, що контрольована двома вимірниками ділянка поверхні засипу шихти, що перебуває на відстані 2,0-3,5 м від стінки печі при її радіусі в цьому перерізі 6-8 м, опускається із близькими значеннями швидкостей. При певних допущеннях можна прийняти, що такий характер зміни швидкостей поширюється на всю поверхню засипу шихти. Представлені на рис. 1 дані про зміну рівнів поверхні засипу у міру опускання шихти, побудовані за показниками двох вимірників, свідчать про близький до плоскопаралельного їхнього руху в перерізах, що перебувають між променями вимірників.

Установлено, що амплітуда зміни відносних швидкостей опускання поверхні засипу шихти у шахті печі значно зменшується до ±13%, у порівнянні з її значеннями, характерними для опускання на колошнику ±30% (рис. 2).

Аналіз зміни профілю поверхні засипу при завантаженні печі «холостим» коксом і в процесі її видувки дозволив установити вплив випуску на зміну профілю поверхні засипу. При цьому, у попередньому завантаженні «холостого» коксу періоді піч працювала в режимі нагромадження й наступного випуску продуктів плавки. У секторі льотки, через яку здійснювався випуск, відзначене значне нетривале опускання рівня засипу.

Установлено, що в шахті печі опускання шихти вповільнюється, а потім на рівні горизонту розпару її рух прискорюється під впливом випуску продуктів плавки. Одержані результати зміни швидкостей опускання шихтових матеріалів підтверджують висновки ряду досліджень, виконаних з використанням радіоактивних ізотопів і фізичних моделей.

У процесі видувки доменної печі №9 до рівня низу неохолоджуваної частини шахти (рівень засипу 6 м) через ремонт головного конвеєра подачі шихти встановлено, що в шахті печі при практично постійній витраті дуття відхилення вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу зменшується, у порівнянні з колошником, в 1,6 рази.

Одержані в результаті аналізу швидкостей опускання поверхні засипу шихти в режимі роботи печі з «упущеним» рівнем засипу й при її видувці дані про відносну

Рис. 1. Зміна профілю й рівнів поверхні засипу шихти при видувці ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»

Рис. 2. Зміна середніх відносних швидкостей опускання шихти до й під час видувки печі при різних рівнях засипу

їхню зміну в шахті печі дозволяють зробити висновок, що при постійній витраті дуття в поперечному перерізі шахти печі поверхня шихтових матеріалів опускається із практично однаковими відносними швидкостями. При цьому, варто підкреслити, що в першому й у другому випадках режим завантаження шихтових матеріалів у піч відрізнявся від робочого, а в третьому – завантаження було відсутнє. У зв’язку з відсутністю більш достовірної інформації про рух шихти в шахті доменної печі, для аналітичних досліджень процесів у печі за допомогою математичних моделей може бути прийнято допущення про те, що швидкості опускання шихти по діаметру печі однакові.

Викладені вище результати виконаних досліджень поведінки шихти на колошнику й у шахті доменної печі, що дозволили встановити характер зміни швидкостей по висоті шахти, представляють наукову новизну й можуть бути використані при аналітичних дослідженнях процесів доменної плавки.

Третій розділ роботи містить результати вивчення зв’язків вимірюваних за допомогою профілеміра параметрів поверхні засипу з технологічними параметрами доменної плавки й розробки на цій основі методів контролю й прогнозу ходу процесів доменної плавки.

Раніше виконані дослідження дозволили встановити, що формування поверхні засипу шихти залежить як від параметрів режиму завантаження, так і ходу печі. Процеси, що протікають в об’ємі печі, викликають різне поводження шихтових матеріалів у кільцевих зонах по радіусу колошника, результатом чого є опускання утвореного після вивантаження профілю поверхні засипу з різними швидкостями в цих зонах. Це дозволяє припустити, що такий параметр, як швидкість опускання поверхні шихти, може бути використаний для непрямої оцінки процесів, що протікають в об’ємі печі, а також оцінки положення елементів структури стовпа шихти. Ґрунтуючись на взаємозв’язку: поверхня засипу шихти ↔ структура стовпа шихти в печі ↔ технологічні параметри встановлені взаємозв’язки параметрів поверхні засипу шихти з технологічними параметрами доменної плавки й на їхній основі розроблені методи контролю, прогнозу й управління процесами.

На основі експериментальних досліджень установлено, що зміна вмісту кремнію в чавуні від випуску до випуску тісно взаємопов’язана із зміною середньої швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі за цикл завантаження печі. Це дозволяє використовувати зміну швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі як критерій, за допомогою якого можна прогнозувати вміст кремнію в чавуні.

Установлений зв’язок обумовлений закономірностями формування складу чавуну, отриманими, зокрема, при аналізі матеріалів розбирання охолодженої доменної печі Єнакіївського метзаводу. Виконані за допомогою спеціальної методики дослідження показали, що формування вмісту кремнію в чавуні на випуску є результатом змішування чавуну, що надходить із областей з різним вмістом кремнію. Інтенсивне відновлення [Si] у металі (від його вмісту 0,2%) починається в периферійній і проміжній зонах у нижній частині заплечиків, а в центральній – лише від горизонту повітряних фурм. Причому, у кожній із цих зон вміст кремнію досягає свого максимального значення на різних горизонтах: у периферійній і проміжній зонах цей процес відбувається над повітряними фурмами (максимальний вміст кремнію в периферійній зоні досяг 2,16 % і в проміжній – 3,12 %), а в центральній зоні (3,45 %) – трохи нижче осі шлакової льотки. Чавун периферійної й проміжної зон окислюється на фурмах і надходить у підфурменний простір зі зменшеним вмістом кремнію, близьким до кінцевого. Чавун центральної зони надходить у цю область із максимальним вмістом кремнію. Далі розплави змішуються й відбуваються процеси вторинного окислювання-відновлення. Оскільки в області змішання й вторинного окислювання-відновлення вміст кремнію в чавуні центральної зони в 2–3 рази перевищує аналогічний вміст у чавуні з периферійної й проміжної зон, роль його у формуванні кінцевого складу чавуну більш істотна. Ці уявлення про формування кінцевого вмісту кремнію в чавуні пояснюють встановлений більш тісний зв’язок параметрів центральної зони зі вмістом кремнію в чавуні, в порівнянні зі зв’язком параметрів інших зон, і дають підстави для можливості прогнозування вмісту кремнію в чавуні на випусках на основі аналізу зміни швидкостей опускання шихти в осьовій зоні печі.

На основі встановлених взаємозв’язків швидкостей опускання шихти в осьовій зоні печі зі вмістом кремнію в чавуні на випуску розроблено метод визначення зміни вмісту кремнію в чавуні на одиницю швидкості опускання шихти, прийняту за 0,001 м/хв. Метод дозволяє прогнозувати вміст кремнію в чавуні за 2–3 години до випуску його з печі.

Розрахунок величини зміни вмісту кремнію в чавуні (Δ[Si]) на одиницю швидкості опускання шихти, прийняту за 0,001 м/хв, здійснюється відповідно до виразу:

,   (1)

де   Δ[Si]= [Si]пот–[Si]факт, % – зміна вмісту кремнію в чавуні;

[Si]пот, % – середня величина поточного значення вмісту кремнію в чавуні на випусках, що припадають на n-годину вимірювання швидкості опускання шихти в осі печі – (n – час закінчення четвертого циклу завантаження шихти);

[Si]факт, % – середнє значення фактичного вмісту кремнію в чавуні на випусках через 23 години після закінчення четвертого циклу завантаження (n);

ΔVц= Vц4 – Vц1 – різниця величин швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі між четвертим і першим циклами завантаження;

Vц1 і Vц4 – середні величини швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі в першому й четвертому циклах завантаження, м/хв.

Аналіз отриманих результатів визначення значень зміни вмісту кремнію на одиницю зміни швидкості опускання шихти ([Si]) для представницької статистичної вибірки вихідних даних дозволив установити характерні зміни величини ([Si]), залежно від діапазонів зміни швидкості опускання шихти в осьовій зоні печі від першого циклу до четвертого. Встановлені діапазони й відповідні їм значення ([Si]) наведені в табл. 1.


Таблиця 1

Зміни величини [Si], для різних діапазонів зміни ΔVц.

Межі зміни ΔVц, м/хв

[Si], %

0–0,049

0,0051

0,050–0,115

0,0022

0,116–0,200

0,0009

Прогнозований вміст кремнію на випуску через 2–3 години після закінчення четвертого циклу завантаження шихтових матеріалів може бути визначений за допомогою виразу:

[Si], %, (rxy = 0,873),  (2)

де [Si]пот – вміст кремнію в чавуні на випуску, що відповідає часу закінчення вивантаження шихтових матеріалів у четвертому циклі.

Використання виразу (2) дозволяє з достатнім ступенем точності прогнозувати вміст кремнію в чавуні на випусках, що припадають на часовий інтервал 2–3 години від моменту закінчення вивантаження четвертого циклу завантаження шихтових матеріалів, про що свідчить наведений на рис. 3 графік, який ілюструє зміну «нев’язання» прогнозованого вмісту кремнію з фактичним його значенням.

Рис. 3. Графіки зміни прогнозованих і фактичних значень вмісту кремнію в чавуні на випусках

На основі запропонованого методу розроблено й впроваджено у складі АСУ ДП №9 підсистему прогнозування вмісту кремнію в чавуні на випусках.

Установлено, що на основі оцінки динаміки зміни швидкості опускання шихти можуть бути визначені показники стабільності її опускання, виражені у вигляді коефіцієнтів нестабільності опускання шихти для окремих зон і всього перерізу колошника. Для умов роботи доменних печей, оснащених безконусними завантажувальними пристроями й стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти, удосконалено спосіб оцінки стабільності опускання шихти. Відповідно до цього способу, оцінка зміни варіації швидкості опускання шихти на колошнику здійснюється за величиною середньоквадратичного відхилення швидкостей опускання шихти в кожній зоні й по перерізу колошника й представляється у вигляді коефіцієнтів нестабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони й усього радіального перерізу колошника. Коефіцієнти нестабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони визначаються відповідно до виразу:

   (3)

і всього перерізу колошника:

,    (4)

де   – коефіцієнт нестабільності опускання шихти в кільцевій зоні перерізу колошника, од.;

Кк – коефіцієнт нестабільності опускання шихти по всьому перерізу колошника, од.;

m – кількість зон колошника;

– середнє значення середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти в кільцевій зоні за цикл завантаження, м/хв;

i – кількість порцій у циклі завантаження;

– середнє значення середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти по перерізу колошника за цикл завантаження, м/хв.

На основі експериментальних досліджень встановлено можливість використання для оцінки газодинамічного режиму плавки коефіцієнтів нестабільності опускання шихти в окремих зонах і по всьому перерізу колошника. Встановлено зв’язки коефіцієнтів нестабільності опускання шихтових матеріалів по перерізу колошника – Кк, а також у кільцевих зонах (К, К и КЦ) його перерізу й величини виходу колошникового газу на одиницю площі колошника – VкгSкРк в діапазонах її зміни 45–64 нм3/хв м2, що ілюструє наведений на рис. 4 графік. Розроблено метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі з використанням інформації профілеміра. Оцінка газодинамічного режиму роботи доменної печі здійснювалася з використанням величини виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника (Sк) при встановленому тиску колошникового газу (Рк) – VкгSкРк. Вплив стабільності опускання шихтових матеріалів по перерізу колошника на техніко-економічні показники роботи печі в досліджувані періоди оцінено за зміною величини витрат коксу на тонну виплавленого чавуну. Аналіз приведеного на рис. 5 графіка зміни витрат коксу й коефіцієнтів нестабільності опускання шихтових матеріалів показав, що поліпшення стабільності опускання шихтових матеріалів у доменній печі, яке характеризується зменшенням величини коефіцієнтів нестабільності, супроводжується зменшенням витрат коксу на виплавку чавуну.


Рис. 4. Зміна коефіцієнтів нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів на колошнику (КК) залежно від величини виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника (VкгSкРк) при встановленому тиску під колошником для ДП №9

Можливість оперативної оцінки нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів за допомогою профілеміра дозволяє більш повно розкрити механізм утворення екстремумів, характерних для відомого і досліджуваного тривалий час на доменних печах зв’язку «інтенсивність – продуктивність – витрата коксу». Оперативне виявлення цього зв’язку за допомогою профілеміра дозволяє підвищити ефективність управляючих впливів.

Рис. 5. Зміна питомої витрати коксу залежно від коефіцієнтів нестабільності опускання шихтових матеріалів (Кк)

Розроблений метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі включає:

– визначення для обраного інтервалу часу роботи печі при постійних сировинних умовах і програмах завантаження шихти безконусним завантажувальним пристроєм (БЗП) показників стабільності опускання шихти на рівні колошника для кожної зони й усього перерізу колошника;

– встановлення для існуючих умов плавки, при яких досягається найбільш стабільний схід шихти, мінімальних значень коефіцієнтів нестабільності її опускання в кожній зоні перерізу колошника й норми виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника;

– оцінку відхилення рівності ходу печі від нормального й коригування співвідношення між витратою й складом комбінованого дуття й тиском газу під колошником з урахуванням змін розподілу шихтових матеріалів по перерізу печі за зміною коефіцієнтів нестабільності опускання шихти убік їхнього зменшення або збільшення при обраних технологічних параметрах дуттєвого режиму й за зіставленням з величиною виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, обмеженої встановленим діапазоном припустимих її значень.

Визначено діапазони зміни величини параметра газодинамічного режиму плавки – виходу колошникового газу на одиницю площі колошника, що забезпечують стабільність сходу шихти й рівний хід печі. Встановлено, що для умов доменної плавки на ДП №9 при постійних сировинних умовах норма виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, при якій досягається стабільний схід шихти, становить 48–55 нм3/хв м2.

На основі запропонованого методу виконано оцінку рівності ходу доменної печі №9 у досліджувані періоди її роботи за показниками стабільності опускання шихти по перерізу колошника, яка показала, що в період роботи печі, котрий характеризується найменшими значеннями коефіцієнтів нестабільності опускання шихти Кк = 0,20 од., були досягнуті погоджені параметри дуттєвого режиму печі й тиску газу під колошником, які забезпечують близький до раціонального газодинамічний режим плавки, що супроводжувалося зменшенням витрати коксу на виплавку чавуну.

Запропонований метод оцінки газодинамічного режиму плавки випробуваний в умовах роботи ДП №9 і може бути реалізований у складі АСУ доменних печей, оснащених стаціонарними системами вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику.

З метою використання інформації профілеміра при управлінні розподілом шихтових матеріалів на колошнику розроблено метод оперативної оцінки розподілу матеріалів у зонах перерізу колошника на основі даних профілеміра. Встановлено зв’язки показників розподілу шихтових матеріалів по радіусу перерізу колошника, розрахованих за величиною відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу, і за зміною швидкостей опускання шихти в зонах перерізу колошника, з рудними навантаженнями, розрахованими за допомогою розробленої ІЧМ математичної моделі радіального розподілу шихтових матеріалів на колошнику. Встановлено, що найбільш тісний функціональний взаємозв’язок (Y=A+Bx) (коефіцієнти кореляції для двох аналізованих періодів 0,947 і 0,973) розподілу об’ємної частки СО2 у газі відзначався з показниками розподілу шихти, розрахованими в частках від загального рудного навантаження (РНвідн) пропорційно зміні відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу (Нзвмк). Установлений зв’язок показників розподілу шихтових матеріалів у зонах перерізу колошника з розподілом об’ємної частки СО2 у газі й рудних навантажень, розрахованих за допомогою моделі ІЧМ, дозволяє рекомендувати метод оцінки розподілу матеріалів по радіусу колошника з використанням даних профілеміра, заснований на взаємозв’язку розподілу рудного навантаження в зонах перерізу колошника й відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу, для оперативного контролю радіального розподілу шихти й газового потоку в печі.

На основі виконаних досліджень на ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» установлено, що зміни нестабільності опускання шихти обумовлені змінами дуттєвого режиму, загального рудного навантаження і його радіальним розподілом залежно від програми завантаження шихти. Встановлено зв’язок відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу Нзвмк (як показника розподілу шихтових матеріалів на колошнику) з коефіцієнтами нестабільності опускання шихти в зонах перерізу колошника (рис. 6), що дозволяє використовувати ці коефіцієнти для обґрунтування необхідності зміни режиму роботи печі.

Рис. 6. Залежність коефіцієнтів нестабільності опускання поверхні шихтових матеріалів на колошнику (Кк) від відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу (Нзвмк)

У результаті досліджень встановлено, що для періодів роботи печі, які характеризуються величиною виходу колошникового газу, що змінюється в діапазоні VкгSкРк = 48–55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника, існує тісний взаємозв’язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу. Наведений на рис. 7 графік ілюструє тісний взаємозв’язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу для періодів роботи печі, що характеризуються раціональною величиною виходу колошникового газу, який перебуває в діапазоні VкгSкРк = 48–55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника. Досить вузький діапазон зміни взаємозалежних величин дозволяє використовувати цей взаємозв’язок у якості однієї з умов при розрахунку програм завантаження з точки зору забезпечення стабільного опускання шихтових матеріалів. На відміну від цього, при роботі печі з газодинамічним режимом, при якому величина виходу колошникового газу перевищує раціональний діапазон, взаємозв’язок рудних навантажень, розрахованих на основі маси матеріалів, вивантажуваних лотковим розподільником, у циклах завантаження, з відношенням висот утворених шарів залізовмісних матеріалів і коксу характеризується широким діапазоном зміни й не може використовуватися при розрахунку програм завантаження (рис. 8).


Кожна лінія тренду – результат усереднення 8 циклів завантаження для 8 послідовних періодів

Рис. 7. Взаємозв’язок рудних навантажень по групах позицій лоткового розподільника з відношенням висоти шарів залізовмісних матеріалів і коксу для періодів роботи печі, що характеризуються раціональною величиною виходу колошникового газу, що перебуває в діапазоні VкгSкРк = 48–55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника

Кожна лінія тренду – результат усереднення 8 циклів завантаження для 13 послідовних періодів

Рис. 8. Взаємозв’язок рудних навантажень по групах позицій лоткового розподільника з відношенням висоти шарів залізовмісних матеріалів і коксу для періодів роботи печі, що характеризуються величиною виходу колошникового газу, що перевищує раціональний діапазон VкгSкРк = 48–55 нм3/хв на 1 м2 перерізу колошника


На основі виконаних досліджень запропоновані наступні підходи до управління ходом печі з використанням інформації профілеміра:

1. Для конкретного об’єкта – доменної печі на підставі параметрів газодинамічного режиму плавки й за допомогою профілеміра (на основі розраховуваних коефіцієнтів нестабільності опускання шихти в окремих зонах (Ki) і по всьому перерізу колошника (Кк)), встановлюється норма виходу колошникового газу на 1 м2 перерізу колошника, при якій досягається найбільш стабільний схід шихти. Верхня границя раціонального діапазону зміни норми виходу колошникового газу, на нашу думку, може характеризувати межу регулювання режиму роботи печі впливом на доменну плавку «знизу», тобто зміною витрат дуття і його узгодженням з тиском газу під колошником.

2. При збереженні (або збільшенні) нестабільності опускання шихтових матеріалів, оцінюваної за коефіцієнтами нестабільності, для роботи печі в умовах раціональної величини виходу колошникового газу управління ходом плавки може здійснюватися зміною програми завантаження. Для визначення припустимих значень коефіцієнтів нестабільності, що забезпечують задані технологічні параметри плавки, необхідно провести дослідження, які дозволили б установити їхні кількісні взаємозв’язки. Перевищення встановлених раціональних значень коефіцієнтів нестабільності опускання шихти стане одним з факторів, які свідчать про необхідність коригування режиму завантаження печі. У цьому випадку зміну режиму роботи печі можна виконати зміною рудних навантажень.

У четвертому розділі наведені результати дослідження можливих зв’язків положення пластичної зони в доменній печі з показниками системи вимірювання профілю поверхні засипу матеріалів, а також розробки на цій основі методу контролю положення пластичної зони в об’ємі печі з використанням інформації профілеміра.

Виконані різними авторами дослідження впливу факторів на рух стовпа шихтових матеріалів у печі показали, що розм’якшення й плавлення матеріалів може бути причиною періодичних коливань як абсолютних, так і відносних швидкостей опускання шихти на колошнику доменної печі, по яких можна оцінити положення пластичної зони.

Для дослідження зв’язку положення пластичної зони в печі з показаннями стаціонарної системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти за допомогою розробленої в ІЧМ НАН України багатозонної математичної моделі процесів доменної плавки, виконані аналітичні дослідження особливостей оцінки положення пластичної зони, у результаті яких показано, що розрахункова зміна величини насипного об’єму шарів залізорудних матеріалів у пластичній зоні визначає швидкісні характеристики опускання різних ділянок поверхні засипу, зареєстровані системою вимірювання профілю поверхні засипу матеріалів. Установлено, що дискретний характер опускання окремих ділянок поверхні засипу обумовлений прискореним утворенням вільного об’єму в результаті розм’якшення й плавлення залізорудних матеріалів і дискретним його заповненням кусковим матеріалом, що випливає з умови збереження суцільності стовпа шихти в доменній печі.

Отримані результати стали передумовою для розробки способу оперативної оцінки положення пластичної зони в доменній печі за непрямими показниками, у якості яких можуть бути прийняті амплітудно-частотні характеристики зміни швидкості опускання шихти в різних перерізах печі.

Аналіз результатів досліджень динаміки швидкостей опускання поверхні шихтових матеріалів у зонах перерізу колошника ДП №9 показав нестабільний характер їх зміни в часі. При цьому, для варіації швидкості опускання шихтових матеріалів, оцінюваної за величиною середньоквадратичного відхилення швидкості опускання шихти в кожній кільцевій зоні, установлена періодичність прояву максимальної величини середньоквадратичного відхилення швидкості, характерна для кожної зони перерізу колошника. Прийнято, що розраховані для часових інтервалів між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості, які перевищують середнє їхнє значення, і середніми за ці інтервали швидкостями опускання шихти в кожній зоні відстані від «технологічного нуля», можуть характеризувати положення пластичної зони по висоті й радіусу доменної печі. Середньоквадратичні відхилення швидкості опускання шихти в точках кожного контрольованого радіуса колошника  за цикл завантаження визначені за допомогою виразу:

,    (5)

де  i – кількість порцій у циклі завантаження;

– швидкість опускання шихти в точці радіуса колошника після вивантаження кожної порції циклу завантаження, м/хв;

– середня швидкість опускання шихти в точці радіуса колошника за цикл завантаження, м/хв;

m – кількість контрольованих радіусів колошника.

Середньоквадратичні відхилення швидкостей опускання шихти по радіусах колошника визначаються відповідно до виразу:

,    (6)

де   – швидкість опускання шихти по радіусу колошника після вивантаження кожної порції циклу завантаження, м/хв;

– середня швидкість опускання шихти по радіусу колошника за цикл завантаження, м/хв;

j – кількість точок на радіусі колошника.

Середні значення середньоквадратичних відхилень швидкостей опускання шихти за період, що дорівнює двом добам роботи печі, визначаються відповідно до виразу:

,      (7)

де k – кількість циклів періоду.

Точки на кожному контрольованому радіусі колошника, у яких здійснюється вимірювання відстаней до поверхні засипу шихти й розрахунок швидкостей її опускання, відповідають границям трьох кільцевих зон перерізу колошника – 1П, 2П і Ц.

Аналіз розрахованих середньоквадратичних відхилень швидкості в секторах перерізу печі, розташованих по радіусах, орієнтованих за осями чавунних льоток (ЧЛ1–ЧЛ4), для кожного циклу завантаження показав, що їхні значення змінюються й з різними для кожної із зон перерізу колошника часовими інтервалами, збільшуються до максимальних, у порівнянні із середніми, для досліджуваних періодів значеннями середньоквадратичних відхилень швидкостей. При цьому, для зони 1П періодичне зростання середньоквадратичних відхилень швидкості до максимальних відбувається через проміжок часу, що відповідає, у середньому, опусканню 7-10 циклів завантаження; для зони 2П – 4-5 циклів і зони Ц – 2-3 циклів. Розраховані в кожній зоні на основі встановлених часових інтервалів між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості (tmax), що перевищують середнє значення, і усередненими за ці інтервали швидкостями опускання шихти (Vmax) відстані (Hпл) від «технологічного нуля» можуть характеризувати точку початку утворення рідких фаз у шарі залізорудних матеріалів, тобто положення пластичної зони по висоті й радіусу доменної печі. Положення пластичної зони в кожній із зон по радіусу доменної печі визначено за допомогою виразу:

,    (8)

де   – відстань від «технологічного нуля» до границі пластичної зони, м;

Yвих – вихідний рівень засипу шихтових матеріалів (перед вивантаженням чергової порції шихти), м;

– середнє значення швидкості опускання шихти за періоди між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості, що перевищують середнє його значення, м/хв;

tmax – часовий інтервал між циклами, що характеризуються максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості стосовно середнього його значення, хв.

Результати розрахунків положення пластичної зони для одного з досліджуваних періодів роботи ДП №9 наведені на рис. 9, де схематично відображено «малоактивний коксовий конус», положення й геометричні параметри якого розраховані для умов ДП №9, відповідно до прийнятої методики, а також наведено графічне відображення усередненого для чотирьох радіусів ЧЛ1–ЧЛ4 положення пластичної зони.

Установлені взаємозв’язки положення пластичної зони для трьох періодів роботи печі з характерними для них технологічними параметрами плавки, що підтверджує правомочність використання розробленого методу для оцінки положення пластичної зони в доменній печі.

Аналіз розрахованих середньоквадратичних відхилень швидкості в кожному циклі завантаження показав, що існують часові діапазони, у межах яких значення середньоквадратичних відхилень швидкості приймають мінімальні значення стосовно їхньої середньої величини на колошнику. Це може бути пов’язано з тим, що пройшовши певний шлях після вивантаження, з колошника шари шихтових матеріалів входять у профіль шахти, що розширюється, й набувають більш сталий характер опускання. За допомогою виразу:

,     (9)

де  – середнє значення швидкості опускання шихти за періоди між мінімальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості

можуть бути розраховані відстані від технологічного нуля до рівня шахти печі, з якого починається стійкий схід шихти. Підтвердженням правомірності такого прогнозу руху шарів шихти в шахті є встановлена в результаті розрахунків особливість, яка полягає в тому, що для набуття сталого опускання шари шихтових матеріалів у кожній із трьох контрольованих зон проходять практично однакову відстань. Тобто, досягаючи певного рівня в шахті печі, шари потім починають плоскопаралельно опускатися в шахті. Встановлено, що на рівні 6-7 м від колошника опускання шихтових матеріалів набуває сталий характер. Крива, побудована за значеннями цих відстаней, може характеризувати нижню границю сухої зони печі.

Надалі при вивченні амплітудно-частотних характеристик зміни швидкостей опускання ділянок поверхні засипу критерії оцінки можуть бути уточнені.

У п’ятому розділі розвинені розрахункові методи оцінки параметрів розподілу шихтових матеріалів на колошнику печі на основі інформації профілеміра.

Основними показниками, що характеризують розподіл шихтових матеріалів у печі, на основі яких здійснюється вибір або коригування програм завантаження, є рудні навантаження й об’єми шихтових матеріалів по радіусу колошника. Визначення цих величин виконують за розробленою в ІЧМ інженерною методикою, заснованою на розрахунку розподілу рудних навантажень і об’ємів шихтових матеріалів по кутових позиціях розподільника, що відповідають рівновеликим кільцевим зонам колошника. Використовують також математичні моделі, за допомогою яких на підставі програми завантаження розраховують розподіл матеріалів у кільцевих зонах на колошнику.

Розроблено спосіб і алгоритм його здійснення, які дозволяють виконувати розрахункову зміну в програмі завантаження об’ємів матеріалів, що вивантажуються із заданих кутових позицій лоткового розподільника залежно від швидкостей опускання шихти на колошнику при збереженні практично незмінними значень рудних навантажень, як по позиціях розподільника, так і середнього рудного навантаження за цикл завантаження. Запропонований спосіб зміни в програмі завантаження величин об’ємів шихтових матеріалів по кутових позиціях лоткового розподільника без зміни рудних навантажень використовується на ДП№9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг».

Показано, що наявність на доменних печах засобів вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику дозволяє здійснювати адаптацію моделей радіального розподілу шихти до конкретних об’єктів і умов їхньої експлуатації. Адаптація моделі з використанням фактичних вихідних даних і розроблених способів підвищує ефективність прийнятих рішень по управлінню ходом доменної плавки.

Встановлено, що використання в розрахунках обмірюваних кутів укосу поверхні засипу шихти й об’єму витиснутого коксу при вивантаженні на нього залізовмісних компонентів, які визначаються відповідно до методів, заснованих на інформації профілеміра, дозволяє збільшити коефіцієнт кореляції рудних навантажень із об’ємною часткою СО2 у газі до 0,93 од., у порівнянні з його значенням 0,76 од., отриманим для умов завдання вихідних даних відповідно до відомих їхніх значень із літературних джерел, навіть при використанні результатів власних вимірювань на поверхні засипу перед задувкою доменних печей.

Установлено, що задавання в математичну модель розподілу шихти конфігурації профілю поверхні засипу, отриманого за результатами вимірювання профілеміром, на додачу до фактичних кутів укосу поверхні засипу шихти й об’єму витисненого коксу при вивантаженні на нього залізовмісних компонентів, визначеним також за інформацією профілеміра, дозволяє збільшити коефіцієнт кореляції рудних навантажень із об’ємною часткою СО2 у газі до 0,95 од.

У шостому розділі з використанням результатів експериментальних досліджень характеру опускання шихтових матеріалів у шахті печі розвинені методичні основи аналітичного визначення положення пластичної зони в доменній печі, витрат й швидкості горнового газу, що проходить через неї, і його розподілу по рівновеликих зонах у шахті печі на основі системного розгляду структури стовпа шихтових матеріалів у взаємозв’язку з параметрами розподілу шихти й технологічних параметрів плавки.

Обґрунтовано вибір структурного складу стовпа шихтових матеріалів, що формується в печі, і розвинені уявлення про нього, як про єдину систему взаємозалежних елементів.

Удосконалено й розроблено математичні моделі структурних елементів стовпа шихтових матеріалів у доменній печі, що включають:

– алгоритм розрахунку положення шарів шихтових матеріалів при їхньому опусканні в сухій зоні доменної печі. При цьому прийнято умовний поділ шахти на дві зони, в одній з яких шари матеріалів опускаються з однаковою по радіусу швидкістю до горизонту розпару печі. Починаючи з розпару, що відповідає верхній границі другої зони, шихта опускається зі швидкостями, сформованими процесами в нижній частині печі;

– математичну модель визначення положення пластичної зони залежно від розподілу шихтових матеріалів на колошнику доменної печі, засновану на розрахунку розташування області стікання рідкої фази в пластичній зоні – лінії плавлення, а також центра тяжіння розподілу рудних навантажень на колошнику печі. Такий підхід дозволяє визначати положення пластичної зони у взаємозв’язку не тільки з технологічними параметрами плавки, але й з параметрами розподілу шихти, що відрізняє розроблену модель від відомого, запропонованого Крайбихом, підходу до розрахунку лінії плавлення. Крім того, розроблена математична модель визначення положення пластичної зони в доменній печі передбачає можливість розрахунку величини поверхні плавлення шляхом визначення температурно-теплових властивостей залізорудних матеріалів, відповідно до розробленими в ІЧМ моделями «склад–властивості», що дозволяють по вихідному хімічному складу прогнозувати відновлюваність матеріалів, температури втрати газопроникності шару залізорудних матеріалів, початку фільтрації рідких фаз, кількість і склад первинних, проміжних і «завислих» у шарі коксу шлакових і металовуглецевих розплавів.

Розроблено математичну модель оцінки газодинаміки пластичної зони, що дозволяє визначати перепад тиску газу з урахуванням його витрат і швидкості при проходженні через існуючі різні площі поперечного перерізу коксові вікна, сформовані використовуваною програмою завантаження (рис. 10).

Частка кількості газу Vk для будь-якого k-го вікна визначена в такий спосіб:

, од.,      (10)

де  nкількість коксових вікон у пластичній зоні;

– площа ділянки поверхні k-го коксового вікна на поверхні розм’якшення;

rв и rн – відповідно верхній і нижній радіуси k-го коксового вікна, м;

– довжина коксового вікна, м; Hk – висота коксового вікна, м;

– довжина утворюючого конуса з радіусом основи rв і кутом нахилу утворюючої, рівної куту нахилу границі коксового вікна;

rkбезрозмірний загальний опір газовому потоку для вікна k, од.

,  (11)

де ; Xkвідстань від осі до середини вікна, м.

Розроблено математичну модель оцінки газодинаміки сухої зони доменної печі, що дозволяє врахувати розподіл газового потоку в кільцевих зонах печі, розрахований на основі моделювання газодинаміки пластичної зони.

Запропоновано метод аналітичної оцінки газодинамічного режиму доменної плавки, заснований на системному представленні структури стовпа шихтових матеріалів, використанні математичних моделей для описування положення елементів структури й особливостей руху газового потоку в рівновеликих кільцевих зонах перерізу печі, а також експериментальних даних, отриманих на основі інформації системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику, про границю сухої зони доменної печі й характер опускання по її висоті шихтових матеріалів.

У сьомому розділі з використанням результатів розробок алгоритмів, математичних моделей і експериментальних досліджень опускання шихтових матеріалів у шахті доменної печі виконані аналітичні дослідження елементів структури стовпа шихти й газодинамічного режиму доменної плавки.

За допомогою розробленого алгоритму на основі експериментальних досліджень опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі розраховані положення шарів шихтових матеріалів по мірі їхнього опускання в сухій зоні доменних печей №5 ВАТ «Сєвєрсталь» і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». При цьому, цикл завантаження шихтових матеріалів для ДП №5 являє собою дві порції шихти, а для ДП №9 – складається з 10-ти порцій, що вивантажуються послідовно. Показано, що характер опускання шарів шихтових матеріалів у шахті печі визначає положення й структуру елементів стовпа шихти, особливо пластичної зони. На основі розробленої математичної моделі визначені форма й положення пластичної зони для умов роботи доменних печей №5 ВАТ «Сєвєрсталь» і №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Установлено, що точка перетинання лінією розм’якшення осі печі – верхня границя пластичної зони для двох відмінних програм завантаження ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» розташована на відстані 11,8–13,1 м від осі повітряних фурм, а для програми завантаження ДП №5 ВАТ «Сєвєрсталь» ця відстань становить 14,6 м.

За допомогою алгоритму розрахунку опускання шихтових матеріалів у сухій зоні визначені кількість і форма шарів, що чергуються, залізорудної частини шихти й коксу, які складають пластичну зону, границі розташування якої розраховані за допомогою запропонованої математичної моделі. Установлено, що залежно від сформованої структури стовпа шихти відбувається й розподіл газу по рівновеликих зонах. З урахуванням розташування шарів шихтових матеріалів, що перебувають у межах розрахованих границь пластичної зони (рис. 11), визначено структурний склад утворюючих її шарів, що вперше дозволило розрахувати витрати й швидкість проходження через коксові вікна пластичної зони газу. Визначено витрати газу, що проходить через кожну рівновелику кільцеву зону, а також швидкості газу, що проходить через ці кільцеві зони, які визначаються відношенням витрат дуття до площі проекцій вихідних перерізів коксових вікон на горизонтальну площину, що проходить через верх пластичної зони.

З використанням запропонованого математичного апарата розраховані газодинамічні характеристики шарів шихтових матеріалів і величини перепаду тиску

Рис. 11. Розподіл коксових вікон у пластичній зоні ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» (а) і ДП №5 ВАТ «Сєвєрсталь» (б)

в рівновеликих кільцевих зонах печі. Виконані за допомогою розробленого математичного апарата дослідження дозволили встановити й кількісно визначити вплив параметрів розподілу шихтових матеріалів у сукупності з дуттєвим режимом на газодинамічні процеси в сухій зоні печі, оцінювані за перепадами тиску. Отримані результати свідчать про те, що запропонований математичний апарат дозволяє задовільно описати умови дискретизації сухої зони печі на окремі кільцеві зони при розрахунку газодинамічних процесів, що дозволить надалі здійснювати прогнозну оцінку зміни газодинамічного режиму при зміні складу шихтових матеріалів, дуттєвих параметрів і параметрів розподілу шихти.

За допомогою розробленої моделі визначені значення перепадів тиску в рівновеликих кільцевих зонах при проходженні газів через пластичну зону для двох аналізованих програм завантаження доменних печей №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і №5 ВАТ «Сєвєрсталь».

Виконано розрахунок геометричних параметрів фурменої зони – її довжини, ширини й висоти, а також визначені параметри «малоактивного коксового конуса» для ДП №9 і ДП №5. Виконано кількісну оцінку газодинамічних процесів у фурменій зоні для двох варіантів, в одному з яких приймається умова, що весь вихідний з фурменого осередку газ рухається в коксовому каналі в напрямку до коксових вікон, причому ті з них, які знаходяться у кореневій частині пластичної зони й «упираються» у заплечики шахти печі, закриті для проходу газу. Для іншого варіанта розрахунку приймається умова, що вихідний з фурменого осередку газ проходить через всі коксові вікна, що перебувають у пластичній зоні. Отримані за другим варіантом розрахунку значення перепаду тиску відповідають уявленням про розподіл газу в коксовому каналі й «малоактивному коксовому конусі» і можуть бути прийняті для подальших досліджень. Виконана кількісна оцінка газодинамічних процесів у фурменій зоні є базою для описування газодинамічних процесів у повному об’ємі структури стовпа шихтових матеріалів у доменній печі.

З урахуванням отриманого нерівномірного розподілу швидкостей газового потоку по перерізу печі, що виходить із коксових вікон пластичної зони, виконано розрахунок газодинамічних характеристик шарів матеріалів і перепадів тиску в кільцевих зонах перерізу сухої зони ДП №9 і ДП №5.

У результаті визначення сумарних втрат тиску газового потоку встановлено, що найбільші втрати характерні для пластичної зони, що задовільно узгоджується з відомими з літературних джерел даними, згідно з якими втрати напору при проходженні газу через пластичну зону можуть досягати 60 %. Причому, при визначенні перепадів тиску в кожному структурному елементі по висоті стовпа шихти величина тиску задавалася з урахуванням втрат тиску газу, що виходить із попереднього елемента. Зіставлення розрахункових параметрів перепадів тиску в елементах структури стовпа шихтових матеріалів з вимірюваними на ДП №9 і ДП №5 свідчить про їхню високу збіжність. Наприклад, для ДП №9 отримані в результаті розрахунків значення верхнього й нижнього перепадів тиску: верхнього – 0,038 МПа й нижнього – 0,171 МПа, близькі до вимірюваного на печі значення, що становлять, відповідно, верхній – 0,024 МПа й нижній – 0,160 МПа. Висока збіжність розрахункових значень перепадів тиску в елементах структури стовпа шихти з вимірюваними в досліджувані періоди роботи ДП №9 і ДП №5 дозволяє використовувати розроблений метод для оцінки газодинаміки доменної плавки в змінних шихтових і технологічних умовах.

У восьмому розділі наведені результати реалізації виконаних розробок на практиці.

Показано ефективність використання розроблених технологічних вимог до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на доменних печах, оснащених безконусним завантажувальним пристроєм – ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і ДП №2 ВАТ «Алчевський МК» і конусним завантажувальним пристроєм – ДП №8 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг».

Розроблені методи розрахунку параметрів поверхні засипу реалізовані в інформаційних системах, що входять до складу АСУ доменних печей, оснащених конусними й безконусними завантажувальними пристроями.

У складі АСУ ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» реалізовано метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні за зміною швидкостей опускання шихтових матеріалів, які розраховані на основі інформації системи вимірювання профілю поверхні засипу. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження методу прогнозування вмісту кремнію в чавуні становить 1065384 грн.

У складі АСУ завантаженням ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» реалізовано спосіб управління окружним розподілом шихтових матеріалів на колошнику доменної печі на основі інформації профілеміра, використання якого дозволило забезпечити рівномірний розподіл шихти й газового потоку по окружності печі, оцінюване по рівномірності розподілу температур колошникового газу й газу на периферії, а також зменшити питому витрату коксу. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження способу управління окружним розподілом шихтових матеріалів становить 1041706 грн.

Результати впровадження дисертаційної роботи на ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і очікуваний економічний ефект від їхнього використання підтверджені відповідним актом.

ВИСНОВКИ

1. Вперше для контролю, прогнозування ходу доменної печі й вибору управляючих впливів розроблені наукові положення комплексного використання інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику й обґрунтовано вибір впливів на хід плавки з використанням розроблених методів контролю, прогнозу й управління, а також математичних моделей з метою підвищення ефективності роботи доменної печі.

2. Вперше на доменній печі великого об’єму, оснащеної системою вимірювання профілю поверхні засипу шихти, виконано експериментальні дослідження опускання шихтових матеріалів у шахті печі при її видувці на основі безперервного вимірювання положення поверхні засипу, що дозволили встановити, що контрольована двома вимірниками ділянка поверхні засипу шихти, що перебуває на відстані 2,0–3,5 м від стінки печі (при її радіусі в цьому перерізі 6–8 м), опускається із близькими значеннями швидкостей. При певних допущеннях може бути прийнято, що такий характер зміни швидкостей поширюється на всю поверхню засипу шихти. Встановлено також, що у верхній частині шахти печі опускання шихти вповільнюється у порівнянні з її переміщенням на колошнику, а потім на рівні горизонту розпару її рух прискорюється під впливом випусків продуктів плавки.

3. Виконані в період завантаження печі при «упущеному» за межі колошника рівні засипу й постійних параметрах дуттєвого режиму дослідження дозволили експериментально визначити швидкості опускання поверхні шихтових матеріалів у шахті доменної печі. Встановлено, що швидкість опускання шихтових матеріалів у шахті печі зменшується на 30 % у порівнянні з її значенням на рівні колошника.

4. Виконані в періоди завантаження печі при «упущеному» за межі колошника рівні засипу й видувки печі дослідження дозволили встановити зменшення в 1,6–2,6 рази у верхній частині шахти, у порівнянні з колошником, величин відхилень вертикальної швидкості опускання шихти в точках радіуса печі від середньої по радіусу, що свідчить про вирівнювання швидкостей по поперечному перерізу печі.

5. Встановлено й пояснено взаємозв’язки швидкостей опускання шихти в осьовій зоні печі із вмістом кремнію в чавуні на випусках, на основі яких розроблено метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні за 2–3 години до випуску його з печі. На основі запропонованого методу розроблено й впроваджено у складі АСУ ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» підсистему прогнозування вмісту кремнію в чавуні на випусках. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження методу прогнозування вмісту кремнію в чавуні становить 1065384 грн.

6. Запропоновано показники стабільності опускання шихти в окремих зонах і по всьому перерізу колошника печі – коефіцієнти нестабільності, визначувані за величиною середньоквадратичного відхилення швидкостей опускання шихти. Встановлено зв’язки цих коефіцієнтів з величиною виходу колошникового газу на одиницю площі колошника в діапазонах її зміни 45–64 нм3/хв м2, на основі яких розроблено метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі, випробування якого на ДП №9 показало зменшення витрат коксу на виплавку чавуну. Встановлено також, що найбільш стабільний схід шихти досягається при виході колошникового газу 48–55 нм3/хв м2.

7. Запропоновано метод оперативної оцінки розподілу матеріалів по радіусу колошника з використанням даних профілеміра, відповідно до якого розподіл шихтових матеріалів визначається показниками, розрахованими в частках від загального рудного навантаження пропорційно зміні відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу (Нзвмк) у зонах перерізу колошника. Встановлено тісні зв’язки (rxy=0,973) розрахованих на його основі показників розподілу з розрахунковим розподілом рудних навантажень і з об’ємною часткою СО2 у газі. Встановлена обернено пропорційна залежність відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу Нзвмк (як показника розподілу шихтових матеріалів на колошнику) з коефіцієнтами нестабільності опускання шихти в зонах перерізу колошника, що дозволяє використовувати ці коефіцієнти для обґрунтування необхідності зміни режиму роботи печі.

8. На основі встановлених закономірностей і нових методів визначені граничні умови впливу на доменну плавку: «знизу» – зміною витрат дуття і його узгодженням з тиском газу під колошником, що відповідають встановленій за допомогою коефіцієнтів нестабільності опускання шихти раціональної для конкретних умов плавки величині верхньої границі виходу колошникового газу й «зверху» – необхідністю коригування програми завантаження як результату відсутності стабільності опускання шихти й рівного ходу печі після зміни газодинамічного режиму плавки, спрямованого на узгодження кількості дуття і тиску під колошником.

9. Розроблено метод визначення положення пластичної зони в доменній печі по оцінці варіації швидкості опускання поверхні шихти на колошнику, відповідно до якого відстань від «технологічного нуля» до точки початку утворення рідких фаз визначається умноженням інтервалу часу між максимальними середньоквадратичними відхиленнями швидкості, що перевищують середнє їхнє значення, і середніх за ці інтервали значень швидкостей опускання шихти в кожній зоні. Розраховане за допомогою запропонованого методу положення пластичної зони в ДП №9 узгоджується з вихідними показниками плавки.

10. Розроблено спосіб і алгоритм його здійснення, які дозволяють виконувати розрахункову зміну в програмі завантаження об’ємів матеріалів, що вивантажуються, із заданих кутових позицій лоткового розподільника залежно від швидкостей опускання шихти на колошнику при збереженні практично незмінними значень рудних навантажень, як по позиціях розподільника, так і середнього рудного навантаження за цикл завантаження. Запропонований спосіб використовується на ДП№9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг».

11. Встановлено, що задавання в математичну модель радіального розподілу шихти параметрів поверхні засипу, розрахованих на основі інформації профілеміра, дозволяє збільшити коефіцієнт кореляції розрахованих рудних навантажень по радіусу колошника з об’ємною часткою СО2 у газі до 0,95 од. у порівнянні з його значенням 0,76 од. для умов задавання вихідних даних відповідно до відомих з літературних джерел їхніми значеннями. Це дозволяє здійснювати адаптацію моделей радіального розподілу шихти до конкретних об’єктів і умов їхньої експлуатації й, таким чином, збільшити ефективність прийнятих рішень з вибору програм завантаження за допомогою розрахункових методів.

12. За допомогою розробленої математичної моделі виконана оцінка газодинаміки пластичної зони, яка дозволила визначити перепад тиску газу з урахуванням його витрат й швидкості проходження через існуючі різні площі поперечного перерізу коксові вікна, сформовані використовуваною програмою завантаження. При цьому, за допомогою алгоритму розрахунку опускання шихтових матеріалів у сухій зоні визначені кількість і форма шарів залізорудної частини шихти й коксу, що чергуються і складають пластичну зону, границі розташування якої розраховані за допомогою запропонованої математичної моделі, яка дозволяє визначати положення пластичної зони залежно від розподілу шихтових матеріалів у доменній печі.

13. Розроблено аналітичний метод оцінки газодинамічного режиму доменної плавки, заснований на системному представленні структури стовпа шихтових матеріалів, використанні математичних моделей для описування положення елементів структури й особливостей руху газового потоку в рівновеликих кільцевих зонах перерізу печі, а також експериментальних даних, отриманих на основі інформації системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику про границю сухої зони доменної печі й характер опускання по її висоті шихтових матеріалів. За допомогою розробленого методу може бути здійснена прогнозна оцінка газодинамічного режиму при змінах складу шихтових матеріалів, дуттєвих параметрів і параметрів розподілу шихти, що дозволить оптимізувати вибір програм завантаження доменної печі.

14. На промислових об’єктах також реалізовані:

– технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на доменних печах, оснащених безконусним завантажувальним пристроєм – ДП №9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і ДП №2 ВАТ «Алчевський МК» і конусним завантажувальним пристроєм – ДП №8 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;

– методи визначення параметрів поверхні засипу, що дозволяють визначити: профілі поверхні засипу шихти по радіусах перерізу колошника печі, кути укосу поверхні шихтових матеріалів, глибину й зсув осьової воронки, конфігурацію шарів вивантажених порцій шихти по радіусах колошника, зміну параметрів поверхні засипу шихти по окружності печі, на основі яких створені й реалізовані інформаційні системи, що входять до складу АСУ доменних печей, оснащених конусними й безконусними завантажувальними пристроями – ДП №9 і ДП №8 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»;

– спосіб управління окружним розподілом шихтових матеріалів на колошнику доменної печі з використанням інформації профілеміра, реалізація якого в складі АСУ завантаженням дозволила забезпечити рівномірний розподіл шихти й газового потоку по окружності печі, оцінюваний по рівномірності розподілу температур колошникового газу й газу на периферії, а також зменшити питому витрату коксу. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження способу управління окружним розподілом шихтових матеріалів становить 1041706 грн.

Основний зміст дисертації опублікований у роботах:

Монографія

  1.  Доменное производство «Криворожстали». Монография под ред. чл.-корр. НАНУ В. И. Большакова / [Большаков В. И., Бородулин А. В., Гладков Н. А., Иванча Н. Г., Кекух А. В., Костенко Г. П., Листопадов В. С., Можаренко Н. М., Муравьева И. Г., Нестеров А. С., Орел Г. И., Сокуренко А. В., Тогобицкая Д. Н., Шеремет В. А., Шулико С. Т., Шутылев Ф. М.] ИЧМ НАНУ, «Криворожсталь». Днепропетровск, Кривой Рог, 2004. – 378 с.

Брошура

  1.  Реконструкция и освоение систем загрузки доменных печей / [Большаков В. И., Иванча Н. Г., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Шутылев Ф. М.] – Бюл. НТЭИ Черная металлургия. Аглодоменное приложение, 2005. – 56 с.

Статті в науково-технічних журналах і збірниках наукових праць

  1.  Большаков В. И. Средства контроля профиля поверхности засыпи шихты в доменной печи / В. И. Большаков, И. Г. Муравьева. – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2002. – № 2. – С. 91–94.
  2.  Технологические требования к установке радиолокационного профилемера на колошнике доменной печи / [Муравьева И. Г., Большаков В. И., Шулико С. Т., Гладков Н. А., Хлынцева А. В.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2002. – № 4. – С. 109–112.
  3.  Роль структуры столба шихты в достижении высокой эффективности доменной плавки. / [Большаков В. И., Гладков Н. А., Шутылев Ф. М., Муравьева И. Г.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2002. – Вып. 5. – С. 27–38.
  4.  Совершенствование управления распределением шихты и газа в доменных печах / [Большаков В. И., Шутылев Ф. М., Гладков Н. А., Муравьева И. Г., Шулико С. Т.] – «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2002. – № 12. – С. 19–24.
  5.  Технологические особенности автоматизированного измерения профиля засыпи шихты в доменной печи, оснащенной БЗУ / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Семенов Ю. С., Листопадов В. С., Орел Г. И.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2003. – №2. – С. 112–114.
  6.  Анализ результатов эксплуатации профилемеров на доменных печах / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Семенов Ю. С.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2003. – №4. – С. 123–127.
  7.  Оценка изменения профиля засыпи шихты в доменной печи радиолокационным уровнемером / [Большаков В. И., Шулико С. Т., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Листопадов В. С., Дударенко А. А. и др.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2004. – №2. – С. 117–121.
  8.  Анализ средств и результатов измерения профилей поверхности засыпи шихты в доменных печах / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Семенов Ю. С.] – Новости науки Приднепровья, 2004. – №1. – C. 27–38.
  9.  Большаков В. И. Перспективы управления ходом доменной печи с использованием результатов измерения профиля засыпи / В. И. Большаков, И. Г. Муравьева. – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2004. – №4. – С. 81–84.
  10.  Моделирование опускания шихты в сухой зоне доменной печи / [Большаков В. И., Гладков Н. А., Шутылев Ф. М., Муравьева И. Г., Белошапка Е. А.] – «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2004. – № 8. – С. 31–34.
  11.  Структура нижней части столба шихты и роль ее элементов в организации процессов плавки / [Большаков В. И., Гладков Н. А., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Лебедь В. В.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2004. – Вып. 8. – С. 113–120.
  12.  Особенности представления информации, полученной радиолокационным профилемером / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т., Белошапка Е. А.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2004. – Вып. 9. – С. 45–50.
  13.  Оценка положения центра воронки поверхности засыпи шихты относительно оси печи / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2006. – №2. – С. 106–111.
  14.  Оценка формирования слоев шихты на колошнике доменной печи с помощью радиолокационного профилемера / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2006. – №3. – С. 5–10.
  15.  Использование информации профилемера для выбора управляющих воздействий на ход доменной плавки / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т., Листопадов В. С., Дмитренко К. А., Орел Г. И.] – «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2006. – № 5. – С. 29–34.
  16.  Анализ результатов исследований скоростей опускания шихты в доменных печах / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2006. – Вып. 12. – С. 109–117.
  17.  Определение границ пластичной зоны в доменной печи / [Большаков В. И., Гладков Н. А., Муравьева И. Г., Белошапка Е. А.] – «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2006. – № 12. – С. 29–33.
  18.  Исследование газодинамики столба шихты в доменной печи / [Большаков В. И., Гладков Н. А., Муравьева И. Г., Белошапка Е. А.] – Известия ВУЗов. Черная металлургия, 2007. – № 7. – С. 9–15.
  19.  Определение углов откоса поверхности засыпи шихтовых материалов в доменной печи / [Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т., Шумельчик Е. И.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2007. – Вып. 14. – С. 40–49.
  20.  Методика определения скоростей опускания шихты по сечению колошника в доменной печи / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т., Шумельчик Е. И.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2008. – №2. – С. 114–118.
  21.  Большаков В. И. Оценка информации, полученной стационарным профилемером / Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С. – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2008. – Вып. 16. – C. 372–379.
  22.  Стабилизация шлакового режима доменной плавки в условиях работы ДП №9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» на многокомпонентной шихте / [Листопадов В. С., Тогобицкая Д. Н., Муравьева И. Г., Гладков Н. А., Хамхотько А. Ф., Белькова А. И.] – «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2008. – № 8. – С. 14–19.
  23.  Оценка окружного распределения шихты в доменной печи радиолокационным профилемером / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», Вып. 17, 2008. – С. 74–85.
  24.  Муравьева И. Г. Повышение эффективности доменной плавки с использованием информации стационарных систем измерения профиля поверхности засыпи шихты / Муравьева И. Г. – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», Вып. 18, 2008. – С. 16–20.
  25.  Аналитическое исследование доменной плавки с различными параметрами отдушин и промежуточной зоны / [Товаровский И. Г., Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шутылев Ф. М., Лебедь В. В., Меркулов А. Е.] – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2009. – №1. – С. 45–48.
  26.  Прогнозирование теплового состояния горна доменной печи / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шулико С. Т., Шумельчик Е. И.] – Сталь, 2009. – №5. – С. 7–9.
  27.  Метод определения объема вытесненного кокса при выгрузке на него железосодержащих компонентов шихты / [Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шутылев Ф. М., Шумельчик Е. И., Шулико С. Т., Богачев Ю. А.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2009. – Вып. 19. – С. 80–89.
  28.  Муравьева И.Г. Новые возможности автоматизированного управления ходом доменной печи / И. Г. Муравьева. – Металлургическая и горнорудная промышленность, 2010. – №. 3 – С. 126–129.
  29.  Исследование движения шихтовых материалов в шахте доменной печи. / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Семенов Ю.С. Шулико С.Т.] – Металлург, 2010. – № 8. – С. 6570.
  30.  Определение отражения микроволнового излучения металлургическими материалами / [Кукушкин О. Н., Головко В. И., Смоктий В. В., Потапов А. В., Хасянов А. Ф., Воронин Г. Ю., Муравьева И. Г., Прокопенко П. Г., Черемисинов А. Н.] – Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 1995. – С. 171–175.
  31.  Большаков В.И. Обеспечение безопасности и сохранности футеровки доменных печей при выдувке и задувке / Большаков В.И., Можаренко Н.М., Муравьева И.Г. Металл и литье Украины, 2009. №78. – С. 7579.

Матеріали науково-технічних конференцій

  1.  Перспективы использования профилемеров в управлении распределением шихтовых материалов в доменной печи / [Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Семенов Ю. С., Листопадов В. С.] – Теория и практика производства чугуна, труды международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию КГГМК “Криворожсталь”, 2004. – C. 404–408.
  2.  Радарный контроль радиального распределения шихты на колошнике доменной печи / [Головко В. И., Кукушкин О. Н., Михайловский Н. В., Муравьева И. Г., Тригуб И. Г.] – Сборник трудов первой международной конференции, посвященной 70-летию ПГТУ «Вычислительная техника в информационных и управляющих системах», Мариуполь, 2000. – С. 123–124.
  3.  Состояние и перспективы создания радиолокационных профилемеров для доменных печей. Современные проблемы металлургии / [Головко В. И., Кукушкин О. Н., Михайловский Н. В., Муравьева И. Г., Тараканов А. К., Тригуб И. Г.] – Материалы научно-технической конференции «Проблемы и перспективы получения конкурентоспособной продукции в горно-металлургическом комплексе Украины». – Днепропетровск: «Системные технологии», 2001. – С.173 – 191.
  4.  Большаков В. И. Новые металлургические технологии и научно–технические разработки Института черной металлургии в 2007 году / Большаков В. И., Жучков С. М., Муравьева И. Г. – Труды IV Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании». Том 1. Варна, Болгария, 2008. – С. 14–28.

Патенти

  1.  Пат. на изобретение Российская Федерация, 2089617 С21В7/24. Способ определения параметров засыпи шихты в доменной печи / Кукушкин О. Н., Грачев К. Г., Головко В. И., Потапов А. В., Смоктий В.В., Хасянов А.Ф., Муравьева И.Г., Воронин Г.Ю., Черемисинов А.Н. – заяв. 08.11.1994; опубл. 10.09.1997, Бюл. №25, 1997 г.
  2.  Деклараційний пат. Україна, 43970 А С21В7/24, G01R27/04. Спосіб визначення параметрів засипки шихти в доменній печі /Кукушкін О. М., Головко В. І., Михайловський М. В, Ізюмський М. М., Муравйова І.Г., Тригуб І. Г. – заяв. 01.08.2000; опубл. 15.01.2002, Бюл. №1, 2002 г.
  3.  Декларационный пат. на полезную модель Украина, UА 9308U 7С21В7/00. Способ определения профиля поверхности засыпи шихты на колошнике доменной печи / В. А. Шеремет, В. С. Листопадов, В. И. Большаков, С. Т. Шулико, И. Г. Муравьева, Ю. С. Семенов. / Бюл., № 9, 2005. Заявл. 17.03.05. Опубл. 15.09.05.
  4.  Пат. на изобретение Украина, UA 82305 C2. Способ прогнозирования содержания кремния в чугуне / Большаков В. И., Шулико С. Т., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Жучков С. М. – опубл. 25.03.08, Бюл. №6, 2008 г.
  5.  Пат. на изобретение Украина, UA 87237 C2. Способ управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи / Большаков В. И., Шутылев Ф. М., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С., Шумельчик Е. И., Листопадов В. С., Дмитренко К. А. – заявл. 02.01.08; опубл. 25.06.09, Бюл. № 12, 2009 г.
  6.  Пат. на изобретение Украина, UA 88848 C2. Способ управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи / Большаков В. И., Шутылев Ф. М., Муравьева И. Г., Семенов Ю. С. – заявл. 29.09.08; опубл. 25.11.09, Бюл. № 22, 2009 г.
  7.  Пат. на изобретение Украина, UA 91799 C2. Способ определения положения пластичной зоны в доменной печи / Большаков В. И., Муравьева И. Г., Шулико С. Т., Семенов Ю. С., Гладков Н. А., Пинчук Д. В., Дмитренко К.А.заявл. 30.06.09; опубл. 25.08.10, Бюл. № 16, 2010 г.

АННОТАЦИЯ

Муравьева И. Г. «Развитие научных основ совершенствования технологии доменной плавки с использованием стационарных систем контроля поверхности засыпи шихты». – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.16.02 – «Металлургия черных и цветных металлов и специальных сплавов». – Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск, 2010.

Диссертационная работа посвящена разработке научных основ комплексного использования информации стационарных систем измерения профиля поверхности засыпи шихты для контроля, прогноза и управления доменной плавкой.

Впервые на доменной печи большого объема, оснащенной системой измерения профиля поверхности засыпи шихты, выполнены экспериментальные исследования опускания поверхности шихтовых материалов в шахте печи при ее выдувке и в период загрузки печи при «упущенном» за пределы колошника уровне засыпи, позволившие установить уменьшение в 1,6–2,6 раза в верхней части шахты, по сравнению с колошником, величин отклонений вертикальной скорости опускания шихты в точках радиуса печи от средней по радиусу, что свидетельствует о выравнивании скоростей по поперечному сечению печи.

Установлены связи измеряемых с помощью профилемера параметров поверхности засыпи с технологическими параметрами доменной плавки и на этой основе разработаны методы контроля и прогноза хода процессов доменной плавки.

Установлено, что изменение содержания кремния в чугуне от выпуска к выпуску тесно взаимосвязано с изменением среднечасовой скорости опускания шихты в осевой зоне печи, что может быть использовано в качестве критерия, с помощью которого можно прогнозировать содержание кремния в чугуне. На основе установленных взаимосвязей разработан метод определения изменения содержания кремния в чугуне на единицу скорости опускания шихты, принятую 0,001 м/мин. – [Si]Vц. Метод позволяет прогнозировать содержание кремния в чугуне за 2–3 часа до выпуска его из печи.

Для оценки ровности хода печи предложены показатели стабильности опускания шихты в отдельных зонах и по всему сечению колошника печи – коэффициенты нестабильности, определяемые по величине среднеквадратичного отклонения скоростей опускания шихты. Установлены связи коэффициентов нестабильности опускания шихтовых материалов по сечению колошника и в кольцевых зонах его сечения с величиной выхода колошникового газа на единицу площади колошника в диапазонах ее изменения 45–64 нм3/мин м2. Разработан метод оценки газодинамического режима работы печи, с помощью которого может быть выполнена оценка ровности ее хода в исследуемые периоды работы по показателям стабильности опускания шихты по сечению колошника. С помощью предложенного метода обоснованы диапазоны изменения величины параметра газодинамического режима плавки – выхода колошникового газа на единицу площади колошника, обеспечивающие максимальную стабильность схода шихты и ровный ход печи.

Разработан метод оперативной оценки распределения материалов в зонах сечения колошника на основе данных профилемера. Установлена обратно пропорциональная зависимость отношения высот слоев железосодержащих материалов и кокса Нжсмк (как показателя распределения шихтовых материалов на колошнике) с коэффициентами нестабильности опускания шихты в зонах сечения колошника, что позволяет использовать эти коэффициенты для обоснования необходимости изменения режима работы печи. На основе выполненных исследований предложены подходы к управлению ходом печи с использованием информации профилемера.

Установлена связь вариации скоростей опускания шихтовых материалов на колошнике, оцениваемой по величине их среднеквадратичного отклонения в каждой кольцевой зоне, с изменением границ пластичной зоны и разработан метод определения ее положения в доменной печи с использованием информации профилемера, основанный на дискретном характере опускания отдельных участков поверхности засыпи, вызванном ускоренным образованием свободного объема в результате размягчения и плавления железорудных материалов с последующим дискретным его заполнением кусковым материалом.

На базе информации о профиле поверхности засыпи шихты на колошнике развиты методы расчета показателей распределения шихтовых материалов в печи.

Развиты теоретические основы расчета элементов структуры столба шихтовых материалов в печи. Контролируемые профилемером параметры позволили увеличить достоверность результатов аналитических исследований с помощью известных и разработанных методик и моделей.

На промышленных объектах реализованы следующие результаты работы:

технологические требования к установке стационарных систем измерения профиля поверхности засыпи шихты на доменных печах, оснащенных бесконусным загрузочным устройством – ДП №9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» и ДП №2 ОАО «Алчевский МК» и конусным загрузочным устройством – ДП №8 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»;

разработанные методы расчета параметров поверхности засыпи, которые реализованы в информационных системах, входящих в состав АСУ доменных печей, оснащенных конусными и бесконусными загрузочными устройствами;

метод прогнозирования содержания кремния в чугуне с использованием информации системы измерения профиля поверхности засыпи, реализованный в составе АСУ ТП ДП №9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»;

 способ управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи, реализованный в составе АСУ загрузкой ДП №9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог».

Ключевые слова: доменная плавка, стационарная система измерения профиля поверхности засыпи шихты, скорости опускания поверхности засыпи, параметры поверхности засыпи, прогноз, контроль, управление, структура столба шихтовых материалов.

АНОТАЦІЯ

Муравйова І. Г. «Розвиток наукових основ удосконалення технології доменної плавки з використанням стаціонарних систем контролю поверхні засипу шихти». – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.16.02 – «Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів». – Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2010.

Дисертаційна робота присвячена розробці наукових основ комплексного використання інформації стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти для контролю, прогнозу й управління доменною плавкою.

В результаті виконаних за допомогою системи вимірювання профілю поверхні засипу шихти експериментальних досліджень встановлено характер зміни швидкостей опускання поверхні шихтових матеріалів по поперечному перерізу шахти доменної печі.

Встановлено зв’язки вимірюваних за допомогою профілеміра параметрів поверхні засипу з технологічними параметрами доменної плавки й на цій основі розроблено методи контролю й прогнозу ходу процесів доменної плавки.

На основі встановлених взаємозв’язків вмісту кремнію в чавуні з середньогодинною швидкістю опускання шихти в осьовій зоні печі розроблено метод прогнозування вмісту кремнію в чавуні за 2-3 години до випуску його з печі.

Для оцінки рівності ходу печі запропоновані показники стабільності опускання шихти в окремих зонах і по всьому перерізу колошника печі – коефіцієнти нестабільності. Розроблено метод оцінки газодинамічного режиму роботи печі.

Розроблено метод оперативної оцінки розподілу матеріалів у зонах перерізу колошника на основі даних профілеміра. На основі виконаних досліджень запропоновані підходи до управління ходом печі з використанням інформації профілеміра.

Встановлено зв’язок варіації швидкостей опускання шихтових матеріалів на колошнику, оцінюваної за величиною їхнього середньоквадратичного відхилення в кожній кільцевій зоні, зі зміною границь пластичної зони й розроблено метод визначення її положення в доменній печі з використанням інформації профілеміра.

На базі інформації про профіль поверхні засипу шихти на колошнику розвинені методи розрахунку показників розподілу шихтових матеріалів у печі.

Розвинені теоретичні основи розрахунку елементів структури стовпа шихтових матеріалів у печі. Контрольовані профілеміром параметри дозволили збільшити вірогідність результатів аналітичних досліджень за допомогою відомих і розроблених методик і моделей.

На промислових об’єктах реалізовані технологічні вимоги до установки стаціонарних систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на доменних печах, оснащених безконусним завантажувальним пристроєм, методи розрахунку параметрів стану поверхні засипу, методи контролю, прогнозу та управління доменною плавкою.

Ключові слова: доменна плавка, стаціонарна система вимірювання профілю поверхні засипу шихти, швидкості опускання поверхні засипу, параметри поверхні засипу, прогноз, контроль, управління, структура стовпа шихтових матеріалів.

ABSTRACT

I. G. Muravyova «Development of scientific principles to improve the blast-furnace melting technology with the use of stationary control systems of burden filling surface» – Manuscript.

The thesis is for a doctor’s degree of technical sciences in speciality 05.16.02–“Ferrous and non-ferrous metallurgy and that of special alloys.” – The National Metallurgical Academy of Ukraine, Dnipropetrovs’k, 2010.

The thesis paper is dedicated to development of scientific principles of complex use of measuring stationary systems information of burden filling surface profile to control, forecast and operate furnace melting.

Blast-For the first time the experimental research of burden materials surface lowering in the blast-furnace stack during its blowing-out and at the blast-furnace charge at the “omitted” filling level out the throat limits have been carried out in the big-sized blast-furnace equipped with the measuring system of burden filling surface profile.

The relationship of the filling surface parameters measured with the aid of the profile meter with the technological parameters of blast-furnace melting has been determined and on the basis the control and forecast methods of process operation of blast-furnace melting have been developed.

It has been determined that the alteration of silicon contents in cast iron from tapping to tapping is closely connected with the alteration of hourly average burden lowering speed in the axle zone of the furnace which can be used as a criterion that helps to forecast silicon contents in cast iron. The method allows forecasting silicon contents in cast iron 2-3 hours before its tapping from the blast-furnace.

To estimate the smooth driving of the blast-furnace the indices of burden lowering stability in separate zones and the coefficients of unstability determined by the quantity of root-mean-square (rms) deviation of burden lowering speeds along all the throat section of the furnace have been proposed. The estimation method of gas dynamic mode of operation of the blast-furnace has been developed.

The method of operative estimation of materials distribution in the throat section zones has been developed on the basis of the profile meter data. On the basis of the carried out research the approaches towards control of the furnace operation with the use of the profile meter information have been proposed.

The correlation of speed variations of burden materials lowering in the throat valued by the quantity of their rms deviation in each ring zone with the alteration of the plastic zone borders has been determined and the determination method of its position in the furnace with the use of the profile meter information.

On the basis of the information concerning the burden filling surface profile in the throat the calculation methods of indices of burden materials distribution in the blast-furnace have been developed.

The theoretical calculation principles of column structure elements of burden materials in the blast-furnace have been developed. The parameters controlled by the profile meter allowed increasing the reliability of the results of the analytical research with the aid of well-known and developed methodology and models.

The following results of the work have been realized at the industrial objects: the technological requirements to mounting of the stationary measuring systems of burden filling surface in the blast-furnaces, the developed calculation methods of burden surface parameters realized in the information systems of furnaces, the forecasting subsystem of silicon contents in cast iron, the control process of circular burden materials distribution.

The key words furnace melting, a measuring stationary system of burden filling surface profile, speeds of filling surface lowering, filling surface parameters, forecast, control, operation, a structure of burden materials column.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76291. Лимфатические русло и вены верхней конечности 960.59 KB
  Поверхностные располагаются над поверхностной фасцией и собирают лимфу от кожи и подкожной основы располагаются по ходу подкожных вен и делятся на три группы: Л с латеральной группы: по ходу латеральной подкожной вены впадают в подмышечные л у Л с медиальной группы: по ходу медиальной подкожной вены часть впадает в локтевые часть в подмышечные л у Л с средней группы: лимфа от кожи ладонной поверхности кисти и передней поверхности предплечья. По ходу промежуточной вены предплечья присоединяются к л с латеральной и медиальной групп....
76292. Сердце, cor, cardia 134.14 KB
  По пути к сердцу получает кровь из многих вен. ven cv superior идущая от головы короткая вена впадающая в правое предсердиеи собирающая венозную кровь от верхней части тела от головы шеи и верхних конечностей а также венозную кровь от лёгких и бронхов через бронхиальные вены впадающие сначала в v. hemizygos; частично собирает кровь и от стенок брюшной полости за счёт впадения в неё непарной вены.
76294. Артерии и вены сердца 115.84 KB
  A coronaria dextra – между легочным стволом и правым ушком, затем идет по венечной борозде и заходит назад. То есть, в основном, она снабжает правую половину сердца. Отдает r interventricularis posterior – это конечная ветвь, идет по одноименной борозде до самой верхушки, r marginalis dexter – вниз вдоль правого желудочка по краю.
76295. Дуга аорты, грудная часть аорты, их топография, ветви и межсистемные анастомозы 95.09 KB
  Дуга аорты грудная часть аорты их топография ветви и межсистемные анастомозы. Дуга аорты rcus orte расположена между местами отхождения плечеголовного ствола trunсus brchiocephliсus и левой подключичной артерии . На уровне IV грудного позвонка имеется сужение перешеек аорты isthmus orte. Дуга аорты являясь продолжением восходящей части аорты поворачивает влево и назад на уровне тела IV грудного позвонка переходит в нисходящую часть аорты.
76296. Наружная сонная артерия, ее топография, ветви и межсистемные анастомозы 249.62 KB
  Наружная соннаяа ртерия, a.carotis externa, сначала располагается медиальнее от внутренней сонной артерии, затем она постепенно отклоняется кпереди и латерально. Начальный отдел наружной сонной артерии прикрыт грудино-ключично-сосцевидной мышцей, потом она переходит в trigonum caroticum
76297. Артерии лица, из анастомозы 187.52 KB
  Поверхностная височная артерия снабжает кровью околоушную слюнную железу, кожу и мышцы латеральной области лица, височной, теменной и лобной областей волосистой части головы, ушную раковину и наружный слуховой проход. Она анастомозирует с лицевой, затылочной и глазной артериями.
76298. Внутренняя сонная артерия. Ветви, анастомозы 314.76 KB
  Внутренняя сонная артерия. Пройдя сонный канал артерия входит в sinus cvernosus. Пещеристая часть располагается в сонной борозде на боковой поверхности клиновидной кости где артерия проходит через sinus cvernosus твердой мозговой оболочки.