автореферат диссертации по , 05.00.00, диссертация на тему:Развитие системы аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами

НТТ «Уральский межакадемический союз»

9 15-5/411

омпания НПРО «Урал»

На правах рукописи

УДК 316.4.063.3:669

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ АГЛОДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОКУ СКОВАННОГО СЫРЬЯ С СИДЕРИТОВЫМИ РУДАМИ

Специальность: 05.25.07 - Исследования в области проектов и программ

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель - действ, член РАЕН, д-р техн. наук, проф.

Гольдштейн Сергей Людвигович; Научный консультант - действ, член МАНПО, д-р техн. наук, д-р пед. наук

Тютюков Сергей Александрович

Екатеринбург 2015

Официальные оппоненты: - действ, член РАЕН, д-р техн. наук, проф.

Смирнов Геннадий Борисович,

- действ, член АИН РФ им. А.И. Прохорова, лауреат премии имени Черепанова, докт. техн. наук, проф.

Филиппов Михаил Александрович

Защита состоится 9 июля 2015 г. в 15-00 на заседании Диссертационного Совета Д 098.07 PCO ММС 096 по адресу: 620002, Екатеринбург, ул. Мира 21, ФТИ, ауд. Ф-304.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в УМС и в библиотеке УрФУ.

Диссертация в виде научного доклада разослана 9 июня 2015 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета ,. / проф., канд. физ.-мат. наук ц В.И. Рогович

Российская список принятых сокРАЩЕ|нИЙРУдарствен ная

библиотека

АИН РФ им. А.И. Прохорова - Академия инженерных наук Российский Федерации имени— А.И. Прохорова

АП - аглодоменное производство

ДТГ - дифференциально-термическая гравиметрия

МАНПО - международная академия наук о природе и обществе

МРСА - микрорентгеновский спектральный анализ

НИОКР - научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа

ОАО «ВГОК» - открытое акционерное общество «Высокогорский горно-обогатительный

комбинат»

ОАО «НТМК» - открытое акционерное общество «Нижне-Тагильский металлургический комбинат»

ОАО «УИМ» - открытое акционерное общество «Уральский институт металлов» ОАО «Урапмеханобр» - открытое акционерное общество «Уральский научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых»

ООО «БРУ» - общество с ограниченной ответственностью «Бакальское рудоуправление»

ОП - отходы производств

ОСС - оценка сложности ситуации

РАЕН - Российская академия естественных наук

РЭМ - растровая электронная микроскопия

СиИн - системная интеграция

СиППИнПМП - системная профильно-поддерживающая интеграция производства металлургиче-

САПОССР - система аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами

ТВЧДП - технологии выплавки чугуна в доменных печах

ТГ - термогравиметрия

ТДЖР - технология добычи железных руд

ТМ - технологическая модель (термин употребляется как синоним термина «способ»)

ТЛЗ - технологическое задание

ТПОС - технологии подготовки окускованного сырья

ТО - термическая обработка

ТС - технологическая схема

ТЭО - технико-экономическое обоснование

ТЭР - топливно-энергетические ресурсы

УГТУ-УПИ - Уральский государственный технический университет-УПИ, ныне УрФУ -

Уральский федеральный университет

УПМП - управление производством металлургической продукции

ЧМ - чёрная металлургия

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Проблема производства окускованного сырья и подготовки его к плавке решена далеко не полностью в чёрной металлургии (4M), конкретнее - в аглодоменном производстве (АП). Необходимое для нормального хода доменной плавки количество оксидов магния вводится с флюсующими добавками (то есть от внешних источников), что благоприятно влияет на свойства доменных шлаков.

Ещё менее изучена проблема переработки для целей 4M магнийсодер-жащих руд, в частности, руд Бакальского месторождения. За рубежом отсутствует опыт получения и переплава продуктов из богатых магнием сидерито-вых руд, поскольку в рудах известных месторождений в Чехии, Канаде, Германии, США, бывшей Югославии, Австрии содержится мало магния.

Бакальское месторождение карбонатных железосодержащих руд, условно называемых сидеритовыми, состоит из основного рудного минерала — сидероплезита, в котором часть железа замещается магнием и марганцем. Достаточно крупные запасы бакальских сидеритов, составляющие по сумме категорий А+В+С1+С2 около 1 млрд т, и его расположение вблизи крупнейших металлургических комбинатов Урало-Сибирской зоны (НТМК, МЕЧЕЛ, ММК, ОХМК, НКМК и ЗСМК) определяют его значимость, особенно в условиях дефицита железорудного сырья для выплавки передельного чугуна на Урале и в Сибири. Основная масса сидерита содержит (28—32)% Fe, (8— 10)% MgO, (1,8—2,0)% МпО и (33—35)% потерь при прокаливании, которые выделяются в интервале температур (600—900)°С в виде углекислого газа. Содержание вредных для металлургии примесей серы и фосфора незначительно.

Особенности минералогического состава сидеритов: (80—85)% железа входит в состав сидероплезита, который представляет собой изоморфную смесь карбонатов железа, магния и марганца; незначительная часть железа, (4—6)%, входит в состав гематита и гидрогетита; пустая порода представлена преимущественно силикатами в виде сланцев, кварца, опала и др.

Добыча руды на предприятии ведется как открытым, так и шахтным способом. В эксплуатации находятся 7 карьеров и шахта Сидеритовая. Обогащение бакальского сырья требует удаления химически связанного с железом и магнием углекислотного аниона, механического отделения алюмосиликатов и магнезиальных соединений. Декарбонизация сидерита возможна только путем термической диссоциации карбонатов Fe, Mg, Ca и Мп в окислительной среде.

Таким образом, в реализуемых отраслью НИОКР недостаточно высока доля комплексных проектов и программ; мало используются возможности профильной интеграции изыскания резервов технологий при получении агломератов. В частности, это касается способов получения окускованного сырья из бакальских сидероплезитовых руд.

Достаточно полный обзор данных по этой проблеме приведён в «Заключении по результатам опытно-промышленных плавок концентрата обожжённого сидерита (КОС) вюститного состава в доменной печи ОАО «Чусовской МЗ» (промежуточный отчёт по договору № 01/01 - ю от

20.07.2010 г. между ООО «Бакальское рудоуправление» и ООО НВП «Пи-ромет - Технология», этапы 3 и 4 календарного плана работ), отчёте по НИ-ОКР «Результаты производства и доменных плавок магнезиального агломерата ВГОК с использованием в аглошихте бакальского концентрата обожжённого сидерита», выполненной силами шести организаций (ОАО «Евраз-Холдинг», ООО НПРО «Урал», ОАО «НТМК», ОАО «ВГОК», ООО «Бакальское РУ», УГТУ-УПИ) в 2004 году. Кроме того, определённая информация по данному вопросу содержится в исследованиях Н.С. Шумакова (1997), С.Г. Меламуда (2005), Демидова К.Н., Смирнова Л.А., Кузнецова С.И., Возчикова А.П., Борисовой Т.В. (2000-2014 г.г.), Bonnickson K.R., King Е.С. (1954), Muhl О. (1981), Levin F. M., McMurdie H. F., Hall F. P. (1957), Mills N. T., Rounsevell J. M., Edgar W. (1975), Grosjean J. C., Riboud P. V. (1983), Hideaki Suito, Ryo Inoue, Minoru Takada (1981), и др.

В целом при совершенствовании существующих технологий ощущается потребность в методологии системной интеграции, адаптированной к нуждам получения продуктов аглодоменного производства.

Функционирование существующих технологий и моделирование новых осуществляется в следующих основных направлениях: во-первых, - в корпоративном узкопрофильном технико-технологическом (по переделам -добычи железных руд, подготовки окускованного сырья и его переплава в доменных печах); во-вторых - междисциплинарном; в-третьих - в управленческом.

Однако уровень взаимодействия между этими направлениями недостаточен.

В связи со сказанным представляется актуальным исследование обозначенной проблемы на базе разработок системного подхода (C.B. Колпако-ва, С. Л. Гольдштейна, В.Н. Ильина, H.H. Моисеева и др.).

Материалы диссертационного исследования были востребованы при разработке программы по развитию моногородов Челябинской области (2012-2015 годы).

Объект исследования - система аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами (САПОССР).

Предмет исследования - развитие системы аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами.

Цели и задачи исследования

Глобальная цель - развитая система аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами.

Локальная цель 1 - получение новых знаний в виде пакета моделей о системе аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами.

Локальная цель 2 - практическое использование новых знаний.

Задачи:

- анализ аспектов функционирования и развития систем аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами с выходом на пакет научных и корпоративных прототипов;

- формирование пакета моделей САПОССР и её подсистем;

- развитие технологических моделей (способов) получения продукции

вАП;

- выработка рекомендаций ло развитию САПОССР, их реализация и оценка результативности предлагаемых решений и рекомендаций.

Методы исследования:

- общенаучные (логический, исторический, индуктивный, дедуктивный, аналогий, системного подхода, системной интеграции);

- конкретно-научные и эмпирические (сравнительного анализа научных источников информации и продуктов профессиональной деятельности, наблюдения, аналитической химии, микрорентгеноструктурного и фазового анализа, математической статистики, промышленного эксперимента, мониторинга эксплуатации, технико-экономических оценок).

Научная новизна:

- сформирован базовый пакет научных прототипов САПОССР, отличающийся трёхранговой структурой;

- развита в сравнении с прототипом структура САПОССР за счет ввода подсистемы системной профильно-поддерживающей интеграции производства металлургической продукции (СиППИнПМП), а также изменения структуры трёх подсистем - технологий подготовки окускованного сырья (ТПОС), технологий выплавки чугуна в доменных и дуговых печах (ТВЧДП), управления производством металлургической продукции (УПМП) путем введения в них новых технологических моделей (способов) подготовки сырья, выплавки с новыми связями;

- создан пакет структурных, технологических, алгоритмических и кортежных моделей, отличающийся большей степенью формализации металлургических процессов;

- развиты до уровня изобретений и корпоративных рацпредложений 5 способов (технологических моделей), а именно - технологии производства железорудного агломерата, технологии подготовки к спеканию агломерационной шихты, технологии производства вюститного продукта для промывки горна доменной печи, технологии доменной плавки передельного чугуна, организации получения окатышей из шламов доменного и конвертерного производства путём разработки и изменения технологических режимов, создания новых и совершенствования существующих устройств, составов шихт.

Положения, выносимые на защиту:

- в металлургии прототипирование понимается узко утилитарно, то есть как база для развития частных технических решений. В диссертации сформирован базовый трёхразовый пакет научных прототипов по теме диссертации и на этой основе сформулированы

б

гипотезы о разработке и развитии системы производства агломерата из сидеритовых руд;

- при анализе технологических схем в металлургической отрасли слабо используется системный подход. В диссертации впервые разработана структура САПОССР, включающая совершенствуемые подсистемы ТПОС, ТВЧДП, УПМП, существующую подсистему ТДЖР и предложенную подсистему СиППИнПМП;

- в металлургии применяется недостаточно формализованный язык при описании функционирования объектов исследования. Диссертантом создан пакет структурно-технологических, алгоритмических и кортежных моделей, отличающийся большей степенью формализации металлургических процессов;

- в отрасли наблюдаются недостаточно высокие параметры качества продукции АП. В диссертации разработаны элементы комплексных проектов и программ в развитии САПОССР;

- в металлургическом комплексе наметилась негативная тенденция понижения интереса к проблемам разработки отечественных технологий получения материалов из сложных по химическому составу отечественных руд. В диссертации модернизированы 4 технологических модели (способа) соответствующих подсистем - производства железорудного агломерата, подготовки к спеканию агломерационной шихты и производства вюс-титного продукта для промывки горна доменной печи (подсистема ТТЮС), доменной плавки передельного чугуна (подсистема ТВЧДП), а также создания новых и совершенствования существующих устройств (во всех перечисленных выше подсистемах);

Практическая значимость

Предложенные подходы и решения использованы при разработке новых и модернизации существующих технологий производства продукции АП в ООО «Бакальское рудоуправление». Факты использования подтверждены соответствующими расчетами, ТЭО, ТЛЗ, отчетами по НИОКР, актами внедрения.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационного исследования были представлены на международных, всероссийских научно-технических конференциях, семинарах и конгрессах:

- второй форум органов власти и деловых кругов России и Украины (международная конференция) - г. Киев, 24-26 мая 2011 г..

- актуальные проблемы современной науки, техники и образования

(межрегиональная конференция, МГТУ) - г. Магнитогорск, 28 апреля

2011 г. и других.

Результаты работы обсуждались на научно-технических советах ООО «Бакальское рудоуправление», ОАО «Уралмеханобр» и компании НПРО «Урал» (2000-2010 гг.), на научных семинарах кафедры вычислительной техники УрФУ (2014 г.).

Публикации

Содержание диссертации опубликовано в 10 печатных работах (научных статьях) и 4 патентах. По проблематике исследования выпущены отчеты о НИОКР.

Личный вклад автора. Автору принадлежат постановка и разработка вопросов стратегии, тактики и техники настоящего исследования. В частности, проанализированы тенденции развития производства окускованного сырья из магний-содержащих руд в металлургическом комплексе, выявлены направления исследований в области проектов и программ, синтезированы новые подходы и знания для развития систем производства окускованного сырья из магний-содержащих руд в АП в металлургическом комплексе, организованы и выполнены НИОКР при научном руководстве и участии в постановке задач, высказывании гипотез, проведении экспериментов, получении, анализе, оформлении и апробации результатов изысканий.

Струетура диссертационного исследования, приведенная на рис.1, включает 4 программы и 15 проектов.

Спецификация к рис. 1 - подпроекты:

1.1.1 - технологии производства окускованного сырья в металлургическом комплексе,

1.1.2 - совершенствование технологий производства агломерата из сидеритовых

РУД.

1.1.3 - системы аглодоменного производства при использовании окускованного сырья из сидеритовых руд в металлургическом комплексе,

1.1.4 - развитие систем аглодоменного производства при использовании окускованного сырья из сидеритовых руд,

1.1.5 - системный анализ развития аглодоменного производства при использовании окускованного сырья в металлургическом комплексе,

1.2.1 - работа с аналогами,

1.2.2 - работа с прототипами,

1.3.1 - формирование пакета прототипов,

1.3.2 - критика прототипов по рангам,

1.4.1 - гипотеза 1-го ранга,

1.4.2 - гипотеза 2-го ранга.

Программа 2. Разработка пакета моделей САПОССР, её подсистем и блоков

Программа 1. Проблематика развития систем АП при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами (САПОССР) в металлургии

Проект 1.1. Литературно-аналитический обзор Проект 1.2. Базовое прототипирование по направлениям обзора Проект 1.3. Критика базового пакета прототипов Проект 1.4. Гипотезы о предполагаемых решениях

Подпроекгы |Щ[щ[Щ[Щ|Щ Подпроекгы |1.2.1. ||1.2.2\ Подпроекты (I -3.14(1.3.24 Подпроекты Ц.4.1 Л1-4.24

>

Проект 2.1. Структурные модели предлагаемых решений

Проект 2.2. Струк-турно-технологи-ческая модель предлагаемых решений

Проект 2.3. Кортежные модели развития подсистемы СиППИнПМП

Проект 2.4. Алгоритмическая модель функционирования блока

Программа 3. Новые способы усовершенствования процесса получения продукции в агло-ломенном производстве

Проект 3.1. Способы подготовки сырья к плавке чугуна Проект 3.2. Способы выплавки передельного чугуна Проект 3.3. Способы вовлечения ОП в процессы подготовки сырья к плавке

Программа 4. Результативность предлагаемых решений и рекомендаций

Проект 4.1. Оценка технологической эффективности решений Проект 4.2. Оценка экономической эффективности решений Проект 4.3. Оценка социальной эффективности решений Проект 4.4. Расширение горизонтов планирования и внедрения решений

выполненный социальный заказ + новые энанюшговые технические решения

Рис. 1. Структура диссертационного исследования

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ПРОГРАММА 1. ПРОБЛЕМАТИКА РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ АГЛОДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОКУСКОВАННОГО СЫРЬЯ С СИДЕРИТОВЫМИ РУДАМИ В МЕТАЛЛУРГИИ

Программа 1 представлена 4 проектами с 11 подпроектами.

Проект 1.1. Литературно-аналитический обзор.

Литературно-аналитический обзор осуществлен по направлениям: технологии производства окускованного сырья в металлургическом комплексе (подпроект 1.1.1), пути их усовершенствования (подпроект 1.1.2), системы производства агломерата из сидеритовых руд (подпроекты 1.1.3) и их развитие (подпроект 1.1.4), системный анализ развития производства железорудного сырья в металлургическом комплексе (подпроект 1.1.5). Изучены все доступные источники информации (монографии, справочники, патентная документация, публикации в научных журналах и в сети Интернет, отчеты о НИР, консультации специалистов и др.) за период с 1985 по 2015 гг. В результате анализа оценены полнота, достоверность, релевантность и пертинентность этой информации.

Проект 1.2. Базовое прототипирование по направлениям обзора.

Исходя из данных литературно-аналитического обзора выявлены аналоги (подпроект 1.2.1). Аналоги ранжированы по экспертной системе критериев и те из них, которые набрали наибольшую сумму баллов, идентифицированы в качестве научных прототипов (подпроект 1.2.2). Старшие составляющие пакета прототипов по структурному признаку приведены в табл. 1. Выявлены, но не приведены в диссертации из-за ограничений по объёму, также прототипы по алгоритмам функционирования.

Таблица 1

Состав базового пакета научных и корпоративных прототипов

№ Ранг Наименование прототипа Источник

п/п прото- информации

типа

1 0 Система аглодоменного производства при [1-12]

использовании окускованного сырья с сиде-

ритовыми рудами (САПОССР)

2 1 Подсистема 1 технологий добычи железных [1-3]

руд

3 Подсистема 2 технологий подготовки оку- [4-6]

скованного сырья (ТПОС)

4 Подсистема 3 технологий выплавки чугуна в [7-9]

доменных печах (ТВЧДП)

5 Подсистема 4 управления производством ме- [10—12]

таллургической продукции (УПМП)

1. Голик В.И. Природоохранные технологии разработки рудных месторождений. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. 192 е.; Оценка и перспективы развития сырьевой базы черной металлургии Челябинского района/ М.В. Васильев, A.C. Вьюхина, Е.П. Дороненко и др. Свердловск, 1964.112 с.

2. Тащенко П.А. Подготовка труднообогатимых железных руд. - М.: Недра, 1979. 208 с.

3. Остапенко П.Е., Обогащение железных руд,- М.: Недра, 1977.272 с.

10

4. Белоусова М.И. Влияние особенностей вещественного состава бакальских карбонатных руд на их обогатимость. Дис.....канд. техн. наук. - Свердловск, 1952. 138 с.

5. Пирометаллургическая переработка комплексных руд /Л.И. Леонтьев, H.A. Ватолин, C.B. Шаврин, Н.С. Шумаков. - М.: Металлургия, 1997. 432 с.

6. Вегман В.Ф. Теория и технология агломерации. - М.: Металлургия, 1974. 288 с.

7. Кочин М.Ф., Кащенко Д.С., Адарюков В.И. Плавка сырых бакальских сидеритов// Сталь. 1950. №5. С. 400-408.

8. Опытные доменные плавки подготовленных бакальских сидеритов с получением высокомагнезиальных шлаков /Т.П. Вяткин, Л.Я. Гаврилюк, А.Г. Жунёв и др. // Сталь. 1966. №1. С. 17-21.

9. Доменные плавки на высокомагнезиальных шлаках/ Б.А. Савельев, А.Г. Жунёв, А.И. Виноградов, А.И. Юферов// Бюлл. ЦНИИЧМ. 1962. № 10. С. 6-9.

10. Храброва И.А. Корпоративное управление: Вопросы интеграции. М., 2000

11. Турков И.Б. Стратегия и структура корпорации: Учебное пособие. М., 2006

12. Юркова Т.Н. Интеграция и диверсификация в металлургии fhttp ://yurkovs.narod.ru/Ec otr/ch63.htm)

Младшие составляющие пакета прототипов (с учётом нумерации на рис. 3 диссертации) приведены в табл.2; в ней же приведены недостатки прототипов.

Таблица 2

Научные и корпоративные прототипы способов (технологических модулей) производства продукции АП и их недостатки (фрагмент)

№ п/п

Наименование прототипа и источник информации

Недостатки общие/ частные

Способ 2.2.1 («Технология производства железорудного агломерата») [13]

Способ 2.2.2 («Технология подготовки к спеканию агломерационной шихты») [14]

Способ 2.2.3 («Технология производства вюститного продукта для промывки горна доменной печи») [15]

Способ 2.2.4 -«Технология обогащения ме-таллизованной сидеритовой руды с получением концентрата для выплавки сплавов» [16]

Способ 3.1.1 («Технология доменной плавки передельного чугуна») [17]

Способ 3.1.2. - «Технология выплавки железоуглеродистых сплавов с использованием металлизованных продуктов из сиде-ритовых руд» [5]

Способ 4.1.1 («Организации получения окатышей из шламов доменного и конвертерного производства») [18]_

Функционально-структурная неполнота /Перерасход энергоресурсов, низкая производительность. То же/ Не достигаются в аглошихте и агломерате требуемое соотношение АЬОз :М£0

То же /Не оптимален тепловой режим спекания

То же /Недостаточно высокое содержание железа в концентрате

То же/Из-за образования карбидов титана на коксовой насадке вблизи фурм теряется дренажная способность горна, что приводит к снижению производительности печи и перерасходу кокса. То же /Высокое содержание серы в сплаве, высокая доля чугуна в шихте электропечи

То же/Сложная организационно-технологическая схема формирования шихты

13). Пат. РФ №2175987, С 22 В 1/216, опубл. 20.11.2001.

14). Патент РФ №2041964, С 22 В 1/24, опубл. 20.08.1995, БИ №23.

15). A.c. №1574656, кл. С21В 1/16, опубл. 30.06.1990, бюл. 24.

16). Юрьев Б.П., Гольцев В.А. Влияние состава сидеритовой руды, конструктивных и режимных факторов на показатели работы шахтных печей //Сталь. 2013. №4. С. 6-10.

17). Авторское свидетельство СССР N 831781, кл. С 21 В 5/00,1981.

18). Ливенец В.И., Динельт В.М., Черепнев К.А. Получение безобжиговьк окатышей с использованием частично сгущённых шламов //Известия вузов. Чёрная металлургия. 1993. №2. С. 12-14; Берман Ю.А. Основные закономерности производства окатышей. - Челябинск: Металлургия, Челяб. отд-е, 1991,184 с.

Проект 1.3. Критика базового пакета прототипов. Проведён анализ содержания всех прототипов (подпроект 1.3.1) до выявления их недостатков (см. табл. 2) в подпроекте 1.2.2.

Проект 1.4. Гипотезы о предполагаемых решениях. В составе проекта выполнены подпроекты 1.4.1 и 1.4.2, в которых представлены гипотезы о предполагаемых решениях по структурам и алгоритмам их функционирования.

Гипотеза 1 - дополнить структуру САПОССР подсистемой СиП-ПИнПМП и дополнительным интерфейсом.

Гипотеза 2 - ввести в структуру подсистемы ТПОС технологические модели (способы): технологии производства железорудного агломерата, технологии подготовки к спеканию агломерационной шихты, технологии производства вюститного продукта для промывки горна доменной печи, технологии производства металлизированного продукта для использования в доменных и электросталеплавильных печах и соответствующий интерфейс.

Гипотеза 3 - ввести в структуру подсистемы ТВЧДП технологическую модель (способ) технологии доменной плавки передельного чугуна и соответствующий интерфейс.

Гипотеза 4 - ввести в структуру подсистемы УПМП технологическую модель (способ) организации получения окатышей из шламов доменного и конвертерного производства и соответствующий интерфейс.

Гипотеза 5 - оптимизировать и модернизировать алгоритмы получения продукции АП на базе предложенных ресурсосберегающих техпроцессов и устройств.

Резюме по программе 1: получен базовый пакет прототипов, достаточный для постановки НИОКР по развитию САПОССР.

ПРОГРАММА 2. РАЗРАБОТКА ПАКЕТА МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ АГЛОДОМЕН-НОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОКУСКО-ВАННОГО СЫРЬЯ С СИДЕРИТОВЫМИ РУДАМИ, ЕЁ ПОДСИСТЕМ И БЛОКОВ

Программа включает 4 проекта.

Проект 2.1. Структурные модели предлагаемых решений.

В соответствии с гипотезой 1 прототипная структура САПОССР дополнена подсистемой СиППИнПМП и новым интерфейсом с развитием трёх имеющихся подсистем — технологий подготовки окускованного сырья, технологий выплавки чугуна в доменных печах, управления производством металлургической продукции (рис.2).

Вход

- социальные заказы:

на окускованное железорудное сырьё для производства чугуна; на систему производства окускованного железорудного сырья; на системную интеграцию;

- материальное и информационное сырьё;

- энергия

САПОССР

I-------------------

Прототип нулевого ранга

1 2

¡6 - к

1 Г г

I 4

Выход:

- выполненные социальные заказы, втом числе продукция производства окускованного сырья;

- новая информация;

Рис. 2. Структура системы аглодоменного производства при использовании окускованного сырья с сидеритовыми рудами по компилятивному прототипу нулевого ранга и предлагаемому решению: заштрихованные уголки и прямоугольник

(Подсистемы: 1 — технологий добычи железных руд (ТДЖР), 2 - технологий подготовки окускованного сырья (ТПОС), 3 — технологий выплавки чугуна в доменных и дуговых печах (ТВЧДП), 4 — управления производством металлургической продукции (УПМП), 5 - системной профильно-поддерживающей интеграции производства металлургической продукции (СиППИнПМП); интерфейсы: 6—существующие, 7 — новый).

Проект 2.2. Структурно-технологическая модель предлагаемых решений.

На рис. 3 приведена разработанная нами в соответствии с характеристикой техпроцесса (ссылка [1] из списка научных трудов автора диссертации) структурно-технологическая модель системы аглодоменного производства при использовании окускованного сырья из сидеритовых руд.

сырье

энергия

информация

I ' 15.1 1 см л

1 1 ! 5 ! Л

1. 1 .■¡ЙЙ!

продукция

ю

Ь: н

Новые знания, в том числе статьи в научных журналах, изобретения и т.д.

^опГ^

Рис.3. Структурно-технологическая модель системы АЛ при использовании сидеритовых руд (САПОССР) по прототипу [1-18] и предлагаемому решению

(Подсистемы: 1 - ТДЖР, 2 - ТПОС, 3 - ТВЧДП, 4 - УПМП, 5 - СиППИнПМП; блоки: 2.1 - обогащения железной руды, 2.2 - получения агломерата, железорудных и металлизованных окатышей, 4.1 - программного управления с обратной связью, 4.2 - программного управления без обратной связи, 5.1 — научно-исследовательской аналитики, 5.2 - системного синтеза новых решений).

Примечание: ЖР - железная руда, ОЖР - обогащенная железная руда, А - агломерат, ЖО - железорудные окатыши, МО - метаапизо-ванные окатыши, ОП - отходы производств, в том числе информационные отвалы.

Проект 23. Кортежные модели развития подсистемы СиППИнПМП.

Применение формализма кортежных представлений способствовало развитию СиППИнПМП следующим образом:

Р СиППИнПМП = <{П1-ИСиИнНТД}, {П2-ИСиИнНТД}, И; Я >, (1)

где Р СиППИнПМП - развитие СиППИнПМП, {П1-ИСиИнНТД} - средства развития инструментария СиИн для поддержки научно-технической деятельности по исследованию проблемных ситуаций, {ГО- ИСиИнНТД} - процесс развития инструментария СиИн для поддержки научно-технической деятельности по разрешению проблемных ситуаций и синтезу интегративкых решений, И - итоги, Я- матрица связи;

П1-ИСиИнНТД = <{СРМ}, {СРП}, {СРВ}, {СДПр}, {СУ}, {ССП}, {СПП}, {САД}; Ю>, (2)

где совокупность средств: {СРМ} - моделирования, {СРП} - проектирования, {СРВ} -внедрения решений, {СДПр} -диагностирования в прогнозирования, {СУ} - управления, {ССП} -ситуационной поддержки, {СПП} - программных продуктов, {САД} - настройки с целью адаптации; Ш - матрица связи.

П2- ИСиИнНТД = <{ СНС }, {СНТС}, {СЛС}, { САИРПАПиСПМ}; Я2>, (3)

где синтез: {СНС} - новых составов, {СНТС} - новых технологических схем, {СЛС} -логистических схем, {САИРПАПиСПМ} - алгоритмов интеграции решений проблем АП и социальных проблем моногородов, Я2 - матрица связи.

И=< КП, КС; ЯЗ >, (4)

где КП, КС - качество процесса и средств соответственно, ИЗ - матрица связи.

Проект 2.4. Алгоритмическая модель функционирования блока 5.2 подсистемы СиППИнПМП.

В соответствии с рис. 3 и кортежной моделью (3) разработана алгоритмическая модель функционирования блока 5.2 (рис. 4).

( Начало )

Начало цикла решения по времени"} ^ \

9—= '

Информация о запросах на А,ЖО,МО и металлопродукцию от предприятий, социально-экономическая стратегия развития предприятий моногородов, изменения в распределении бюджетных средств на развитие моногородов

Начало цикла решения по ресурсам

10

11

Функционирование ТМ 5.2.1.

X

'12

Функционирование ТМ 5.2.2

X

Функционирование ТМ 5.2.3

13

14

Функционирование ТМ 5.2.4

IГ

Функционирование ТМ 5.2.5

15 16

На уровне специалистов технического иссоивпыдоманомичвасого профиля-Г

18*

Решение

задачи с

элементами

интеграции

1

17

19

Конец цикла по ресурсам^] Х^

21

23 2^"

По критериям качества процесса и результата

Конец цикла по времени

22

£Конец цикла по целеполаганию

Подведение итогов

25.

26

Решение задачи, отчеты, опыт

С Конец )

Рис. 4. Алгоритм функционирования блока 5.2 предложенной подсистемы 5 СиП-ПИнПМП по прототипу [1-18] и предлагаемому решению

(Технологические модули: 5.2.1 - - потока материальных ресурсов, 5.2.2 - потока энергетических ресурсов, 5.2.3 - финансово-инвестиционно-имущественного потока, 5.2.4 - корпоративно-социального потока; 5.2.5 - потока инновационной информации.

Примечание: ТМ - технологическая модель, способ.

Резюме по программе 2: получен пакет структурных, структурно-технологических, алгоритмических, кортежных моделей для САПОССР, её подсистем и блоков, достаточный для более детального моделирования входящих в их состав способов.

ПРОГРАММА 3. НОВЫЕ СПОСОБЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКЦИИ В АГЛОДОМЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Программа включает 3 проекта и отражает результаты исследований на уровне низовых звеньев САПОССР, то есть технологических моделей (способов).

Проект 3.1. Способы подготовки сырья к плавке чугуна. В развитие данных табл. 2 сформулирована сущность новаций на уровне способов выплавки (табл. 3).

Таблица 3

Отличительные особенности предложенных способов подготовки

Объект притязаний и нумерация его структуры по табл. 2 Сущность новизны (ее доказательство приводится в соответствующей ссылке из списка публикаций автора в конце настоящей диссертации в виде доклада)

Способ 2.2.1 -«Технология производства железорудного агломерата» - по-луформа-лизованный поведенческий Установлен и экспериментально обоснован способ, отличающийся тем, что в состав шихты агломерата дополнительно вводят природнолегированный магнием железо-содержащий концентрат (например, концентрат обожжённого сидероплезита бакальского месторождения с массовой долей фракции 0-10 мм не менее 90%) в количестве 5-15% от массы всей шихты, а спекание осуществляют за счет тепла от горения твердого топлива в восстановительно-окислительной атмосфере с получением агломерата на оливи-но-ферритных связках [12].

Способ 2.2.2 - «Технология подготовки к спеканию агломерационной шихты» - полу-фор-малиэованный поведенческий Экспериментально обоснован способ, отличающийся тем, что часть железорудных продуктов вводят в виде концентрата обжиг-магнитного обогащения сидероплезита, полученного после обжига сидероппезито-вой руды при 850-1050 °С и сухой магнитной сепарации обожженного продукта в полях напряженностью 1000-1200 эрстед, смешанного с оборотными продуктами металлургических производств и железорудными концентратами в соотношении (0,08-0,20):(0,05-0,15): 1,00 [13].

Способ 2.2.3 - «Технология производства вюститного продукта для промывки горна доменной печи» - полуформализованный поведенческий Разработан способ, отличающийся тем, что осуществляют обжиг шихты из кускового концентрата обожженного сидерита с углеродсодержащим материалом во вращающейся печи при температуре 1250-1350°С в восстановительной атмосфере, которую создают благодаря неполному сгоранию углеродсодержащего материала из-за ограниченного доступа кислорода при расходе природного газа 45,0-55,0 нм3/т шихты и производительности, равной 19,0-25,0 кг/час с 1 м3 объема печи, входящие в шихту концентрат обожженного сидерита и углеродсодержащий материал смешивают в соотношении как 5:1 и компоненты имеют крупность 10-40 мм и 0-10 мм соответственно^].

Способ 2.2.4 -«Технология обогащения металлизо ванной сидеритовой руды с получением концентрата для выплавки сплавов» - полуформализованный поведенческий Способ отличается тем, что сидеритовая руда подвергается радиометрической сепарации с последующим восстановлением кок-сиком или водородом, сухой магнитной сепарации в полях напряжённостью 64-120 кА/м, мокрой магнитной сепарации и полученный металлизованный материал брикетируют для использования в электроплавке [1-3,6, 8,9,11].

Проект 3.2. Способы выплавки передельного чугуна и железоуглеродистых сплавов.

Таблица 4

Отличительные особенности предложенных способов выплавки сплавов с использованием продуктов из комплексных руд

Объект притязаний и нумерация его структуры по табл. 2 Сущность новизны (ее доказательство приводится в соответствующей ссылке 1|3 списка публикаций автора в конце настоящей диссертации в виде доклада)

Способ 3.1.1 - «Технология доменной плавки передельного чугуна» - полуформализованный поведенческий Разработан и экспериментально обоснован способ доменной плавки передельного чугуна, включающий загрузку в печь через колошник железорудной шихты, нагрев, восстановление и плавление ее, выпуск чугуна и шлака, отличающийся тем, что в качестве железорудной части шихты в печь загружают агломерат/концентрат обогащенной сидеритовой руды и низкоосновные титаносо-держащие неофлюсованные окатыши, причем при содержании окатышей в шихте 10...20% их загружают в отстоящую от периферии печи зону на расстоянии (0,25.. .0,50)11, а при содержании в шихте окатышей 21.. .30% в зону на расстоянии от периферии печи до 0,5011, где Я радиус колошника Г 4, 5,7-111.

Способ 3.1.2. - «Технология выплавки железоуглеродистых сплавов с использованием ме-таллизованных продуктов из сидеритовых руд» - полуформализованный поведенческий Разработан способ, отличающийся тем, что при выплавке в дуговой электропечи сплава с содержанием 2,6-2,85 % углерода взамен чугуна используется металлизованный концентрат (степень его металлизации составляет 6070%) [3, 6, 8].

Проект 3.3. Способ вовлечения ОП в процессы подготовки сырья к плавке.

Особенности способа 4.1.1 - «Организация получения окатышей из шламов доменного и конвертерного производства» - полуформализованного поведенческого: разработана технологическая схема, отличающаяся тем, что при формировании состава шихты определяется критерий приведённого к единой основности содержания железа [1]; из смеси шламов и каустического магнезита на участке подготовки сырья получают окатыши диаметром 5-15 мм влажностью 8 - 10 %, которые после сушки вместе с коксом крупностью 0 - 10 мм загружают во вращающиеся печи и обжигают при температуре 1250 - 1300 °С в восстановительной атмосфере с получением металлизированных окатышей, не сгоревшего кокса, золы сгоревшего кокса и железосодержащей мелочи (с содержанием цинка в окатышах и мелочи не более 0,1 % за счёт применения рукавных фильтров)*',

Резюме по программе 3: предложены новые модели и способы в составе блоков подсистем САПОССР.

Резюме по программам 2-3: в процессе выполнения этих программ разработан пакет структурных, структурно-технологических, алгоритмических и кортежных моделей для всех элементов САПОССР, в результате чего обеспечена база для реализации инструментария системной интеграции к потребностям чёрной металлургии в сфере подготовки к переплаву окускованного сырья из комплексных, в частности, сидеритовых, руд; предложены решения, результативность которых подтверждается не только технологическим, экономическим эффектами, но также и социальным эффектом.

ТЭО проекта «Организация получения окатышей из шламов доменного и конвертерного производства ЕВРАЗ НТМК на площадке «Тагильский огнеупорный завод». Рук. И.А. Дудчук. - Озбрск; Нижний Тагил. 2011.29 с.

ПРОГРАММА 4. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИЙ.

Проект 4.1. Оценка технологической эффективности решений.

Технологическая эффективность использования концентрата обожженного сидерита. На ООО "Бакальское РУ" освоено производство нового вида продукции - концентрата обожженного сидерита (КОС) для агломерации, получаемого путем окислительного обжига кусковой сидеритовой руды в шахтных печах и последующей сухой магнитной сепарации обожженной руды. КОС содержит 48-50% Ре, 12-14% 1^0, 3-5% БЮ, 3-4% СаО и 4-6%о остаточных сидеритов. Массовая доля вредных примесей в КОС незначительна: в = 0,2%, Р = 0,01%, К20+№20 = 0,2%, гп<0,04%, Си-следы. Образующиеся при термическом разложении природных карбонатов кальция и магния жженая магнезия и известь частично вступают в реакцию с оксидами железа, образуя ферриты, а частично остаются в чистом виде. Специфический химический и минеральный состав КОС позволяет использовать его в качестве рудной составляющей и магнезиального флюса для аглошихты Высокогорского ГОКа (ВГОК) взамен части сернистой медьсодержащей богословской руды, что и было реализовано.

Технология на Лебяжинской аглофабрике ВГОК включает дробление КОС до агломерационной крупности 10-0 мм и дозирование до требуемого доменщиками содержания М§0 в агломерате 2,4-2,8%. Средний расход КОС составил 10-11%о от общей массы аглошихы. Выявлены следующие положительные изменения:

- снижен расход концентрата за счет более высокого приведенного содержания Ре в КОС по сравнению с богословской рудой, при неизменной массовой доле железа в агломерате Ре = 55,0-55,2%;

- увеличена вертикальная скорость спекания вследствие улучшения комкуемости аглошихты; рост производительности аглоленты на 5-7%> не сопровождался снижением прочности агломерата в исходном состоянии; -достигнуто оптимальное соотношение М^>0/А120з = 0,8-1,0 ед, позволяющее формировать в доменных печах жидкоподвижные шлаки;

- увеличена прочность агломерата при восстановлении; выход мелочи 5-Омм в установке Линдера снизился с 80% для обычного агломерата до 70% для магнезиального.

Отрицательными моментами являлись: -повышенное пыление в дробильно-сортировочном отделении при дроблении КОС из-за отсутствия аспирационной системы, приспособленной для переработки обожженных, а не сырых руд;

-возможное повышение расхода твердого топлива из-за более высоких температур, требуемых для спекания магнезиальных шихт.

На доменной печи № 5 НТМК проверено влияние замены обычного агломерата на магнезиальный на технико-экономические показатели ее работы. При одинаковой доле окатышей в шихте, 30%, показано, что более

19

высокие металлургические свойства магнезиального агломерата позволили улучшить следующие технологические показатели:

снизить вязкость конечных шлаков при 1500°С с 3,0 до 2,5 пуаз и облегчить выполнение горновых операций;

с учетом лучшей обессеривающей способности шлаков с 10-11% (для обычного агломерата 6-8%) снизить основность конечных шлаков с 1,06 до 1,01 ед. с соответствующим выводом сырого известняка;

- более высокая теплопроводность жидко текущих магнезиальных шлаков дала возможность исключить перегрев шлака и снизить содержание кремния в чугуне с 0,60 до 0,55%;

- сокращение интервала вязко-пластичного состояния магнезиальной шихты по сравнению с обычной на 70°С обеспечило повышение газопроницаемости столба шихты и более эффективное использование восстановительной способности газов.

Перечисленные факторы дали возможность снизить расход кокса по сравнению с плавкой обычного агломерата на 7 кг/т чугуна, известняка - на 20 кг/т чугуна, расхода рудной сыпи за счет сокращения потерь чугуна с менее вязким шлаком на 26 кг/т чугуна.

Улучшенные свойства магнезиального агломерата дали возможность увеличить его долю в доменной шихте с 70 до 80% за счет вывода более дорогих окатышей. При этом производительность печи за счет поступления меньшего количества Ре с рудными материалами снизилась на 1,2%. Однако в целом достигнуто улучшение технико-экономических показателей плавки за счет ввода КОС в аглошихту.

Подобная технология с использованием КОС освоена и на Абагурской (Евразруда) аглофабрике. В магнезиальном агломерате обеспечивается повышенное содержание железа, оптимальное (требуемое в доменной плавке) соотношение МДО/АЬОэ = 1 и повышенная прочность, что позволяет повысить на 5-6 % выход агломерата с 1 м2 площади машин, а также увеличить производительность доменных печей [10].

Технологическая эффективность применения аглосидерита. На предприятии «Уральская сталь» внедрена технология получения агломерата с добавкой в шихту 8-10 % аглосидерита, производимого в ООО "Бакальское РУ". Аглосидерит крупности 13-0 мм содержит 30-32% Бе и 8-10% М§0. Внедрение технологии позволило улучшить газопроницаемость слоя на спе-кательных тележках и ввести дополнительное количество тонкозернистых богатых концентратов без снижения производительности агломашин и уменьшения прочности агломерата с повышенным содержанием железа [1].

Проект 4.2. Оценка экономической эффективности решений.

Экономический анализ новой технологии с получением магнезиального агломерата на ВГОКе и его плавкой в доменном цехе НТМК (см. проект 4.1) без снижения доли окатышей и со снижением их доли показал следующее.

Во-первых, за счет использования КОС, более дешевого, чем богословский концентрат, средняя цена агломерата ВГОК для НТМК снизилась на 1,22 руб/т.

Во-вторых, себестоимость чугуна при снижении доли окатышей Михайловского ГОКа в шихте с 30 % до 20% оказалась ниже базовой вследствие снижения расхода рудных компонентов и меньшей цены магнезиального агломерата по сравнению с дорогими окатышами Михайловского ГОКа .

Два изобретения (№ 2283354 «Способ производства железорудного агломерата» и № 2313588 «Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты») были внедрены в производство, соответственно, в Лебяжинском аг-лоцехе Высокогорского ГОКа и Бакальском рудоуправлении (акты внедрения). Ожидаемый экономический эффект при выпуске 1,655 млн. тонн передельного чугуна в двух доменных печах с использованием магнезиального агломерата составит около 3,9 млн. руб/год.

Проект 4.3. Оценка социального эффекта исследования.

В период времени конца 90-х годов XX века - начала XXI века в ООО «БРУ» снизились объёмы производства продукции и возникла социальная напряжённость в г. Бакал. В этом городе-заводе социальное благополучие населения однозначно зависит от конкурентоспособности предприятия. Задержки в выплате заработной платы превышали календарный год, аналогичные задержки были по выплатам налогов и сборов. Отсутствие эффективного управления, падение производства приводит к деградации технологии и воровству.

В результате проведения диссертационного исследования разработана и частично реализована программа по развитию моногородов Челябинской области (2012-2015 годы), включая и г. Бакал. Уровень безработицы в городе снизился с 6,2-5,6% в 2009-2010 г.г. до 4,1-4,3% в 2013-2014 годах в том числе за счёт соответственного увеличения выпуска товарной продукции с 1162,73 тыс. т до 2296,69 тыс. т.

Проект 4.4. Расширение горизонтов планирования и внедрения решений.

Многолетние исследования железосодержащего сырья Бакальского Рудоуправления и особенности доменной плавки при различной доле сидероп-лезитов обеспечили оптимальный подбор составов доменных шихт на ОАО «ММК», ОАО «ЧМК», ОАО «Уральская сталь». Это позволило предприятию занять устойчивое положение на рынке поставщиков и сосредоточить свои усилия на подготовке модернизации и расширения производства. На сегодня регулярные потребности рынка в этом виде продукции составляют 1 200 тыс. тонн в год. Текущие возможности производства не превышают 900 тыс. тонн. Таким образом, не покрытый предложениями спрос на рынке в высокоосновном магнезиальном сырье составляет более 30%.

21

Основные точки роста производства в текущей технологической конфигурации на предприятии:

- увеличение шахтной добычи;

- повышение производительности за счет механизации работ в забое и концентрация производства;

- предварительное обогащение руды (РРС - рентгенорадиометрическая сепарация);

- повышение производительности обжиговых печей за счет разделения потоков руды по классам крупности при обжиге;

- модернизация шахтных печей.

Принимая во внимание общие тенденции в горно-металлургическом комплексе (максимально глубокая переработка сырья и переход на внедо-менные технологии выплавки стали) наиболее перспективным выглядит прямое восстановление железа из сидеритовой руды. Такие работы на сегодня ведутся и получены первые результаты, которые свидетельствуют о возможности прямого восстановления из сидеритов и получении материала со степенью металлизации выше 87%.

Учитывая запасы исходной руды в объеме более 1 млрд, тонн получение такого материала в экономически эффективной технологии обеспечит качественное изменение положения предприятия на рынке в связи с многократным ростом качества готовой железорудной продукции.

Однако, Бакальский рудный узел характеризуется не только существенными запасами железорудного сырья. На балансе сегодня числятся десятки миллионов тонн кварцитов, которые имеют потенциал использования в электрометаллургии, огнеупорном производстве, производстве архитектурного стекла и прочих строительных материалов. Бакал располагает значительными (сотни миллионов тонн) запасами известняка для производства флюсов и цемента.

На сегодняшний день в процессе инициации Грин Филд ведется строительство в Бакале цементного завода сухой технологии с объемом производства не менее 1,5 млн. тонн цемента в год и объемом инвестиций около 250 млн. долларов.

Реализация этих программ, безусловно, позволит вывести на более высокий качественный уровень производственный экономический потенциал района, параллельно надолго решив социальные задачи.

Резюме по программе 4: в процессе выполнения программы проведена оценка полезности и эффективности предложенных решений, по итогам её выполнения выявлены пути расширения внедрения результатов исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В реализуемых отраслью НИОКР недостаточно высока доля комплексных проектов и программ; мало используются возможности профильной интеграции изыскания резервов технологий при получении агломератов. В частности, это касается способов получения окускованного сырья из ба-кальских сидероплезитовых руд.

В процессе выполнения диссертационного исследования разработан базовый пакет научных и корпоративных прототипов на уровне переделов, достаточный для постановки НИОКР по развитию технологической схемы переработки магнийсодержащих сидеритов а затем, пакет структурных, структурно-технологических, алгоритмических, кортежных моделей для всех элементов САПОССР, в результате чего обеспечена база для реализации инструментария системной интеграции к потребностям чёрной металлургии в сфере подготовки к переплаву и переплава окускованного сырья из комплексных, в частности, магнийсодержащих сидеритовых, руд.

В диссертации с применением упомянутого инструментария поставлена и решена задача развития технологической схемы переработки магнийсодержащих сидеритов на примере ООО «Бакальское рудоуправление» и ОАО «Высокогорский ГОК». В ходе исследования получены следующие широко апробированные результаты:

- разработана структурно-технологическая схема переработки сидероплезитовых руд с получением более высоких показателей извлечения компонентов сырья и отходов производства;

- предложены инновационные решения по развитию элементов схемы на уровне технологических переделов: добычи железных руд, подготовки окускованного сырья, выплавки чугуна в доменных и дуговых печах.

Техническая новизна предлагаемых решений связана с развитием упомянутых выше технологических переделов и защищена как интеллектуальная собственность [12 - 15], результативность решений подтверждается не только технологическим эффектом, но также и социальным эффектом.

Практическая значимость подтверждена внедрениями предложенных решений. Сделан вывод об успешности стратегических, тактических и технологических управленческих решений, подтверждённый эффективностью развитой схемы переработки бакальских сидеритов.

Основные публикации по теме диссертационного исследования

Статьи в научных журналах и материалах научно-технических конференций

1. Опыт использования сидероплезитов Бакальского месторождения в условиях современного аглодоменного производства /В.В. Шацилло, С.Г. Меламуд, А.В Лунегов. И.А. Дудчук // Национальная металлургия. 2005. № 9-10. С. 74-79.

2. Разработка технологии углеродотермической металлизации из бакальских сидеритовых руд / В.В. Шацилло, С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук и др. //Сталь. 2010. №12. С. 6-9.

3. Разработка технологии обогащения металлизованной сидеритовой руды с получением концентрата для выплавки электростали / С.Г. Меламуд, В.В. Шацилло, И.А. Дудчук и др. //Сталь. 2011. №6. С. 4-9

4. Оптимизация шлакового режима доменной плавки при переработке железных руд Уральского региона/ В.В. Шацилло, С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук, С.А. Загайнов // Актуальные проблемы современной науки, технологии и образования: Материалы 69-й межрегиональной научно технической конференции. - Магнитогорск: МГТУ, 2011. С. 12-14.

5. Использование бакальских сидеритов при реализации гибких технологических режимов выплавки чугуна на ОАО «ЧМК»/ В.В. Шацилло, Меламуд С.Г., И.А. Дудчук и др. // Актуальные проблемы современной науки, технологии и образования: Материалы 69-й межрегиональной научно технической конференции. - Магнитогорск: МГТУ, 2011. С. 21-25.

6. Разработка технологии и опытно-промышленные испытания производства металлизированных продуктов из бакальских сидеритовых руд для электросталеплавильного производства/ В.В. Шацилло, С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук и др. // Актуальные проблемы современной науки, технологии и образования: Материалы 69-й межрегиональной научно технической конференции. - Магнитогорск: МГТУ, 2011. С. 32-35.

7. Опыт использования концентрата обожженного сидерита Бакальского месторождения в агломерационном производстве ОАО ММК/ В.В. Шацилло, С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук и др. // Актуальные проблемы современной науки, технологии и образования: Материалы 69-й межрегиональной научно технической конференции. - Магнитогорск: МГТУ, 2011. С. 44-46.

8. Опыт использования сидеритов Бакальского месторождения при производстве чугуна и стали/ И.А. Дудчук, С.Г. Меламуд и др. //Второй форум органов власти и деловых кругов России и Украины: Докл. на междунар. конф. - г. Киев, 24-26 мая 2011 г., С. 7579.

9. Меламуд С.Г, Дудчук И.А., Юрьев Б.П.' Разработка технологии обогащения отсевов сидеритовой руды шахтной добычи //Сталь. 2014. № 9. С. 5-8.

10. Меламуд С.Г, Юрьев Б.П., Дудчук И.А. Использование сидеритовых руд при производстве агломерата и выплавке чугуна //Сталь. 2015. № 1. С. 5-8.

11. Разработка технологии рентгенорадиометрической сепарации кусковых сидеритовых руд /С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук., Б.П. Юрьев, В.В. Шацилло //Сталь. 2015. № 2. С. 26.

Изобретения

12. Дудчук И.А. (в соавторстве) Способ доменной плавки предельного чугуна. Пат. РФ № 2096475, 1997.

13. Дудчук И.А. (в соавторстве). Способ производства железорудного агломерата. Пат. РФ № 2283354, 2006.

14. Дудчук И.А. (в соавторстве). Способ подготовки к спеканию агломерационной шихты. Пат. РФ №2313588, 2007.

15. Дудчук И.А. (в соавторстве). Способ пройзводства вюститного продукта для промывки горна доменной печи. Пат. РФ № 2516428, 2014.

Публикации в печати

16. Дудчук И.А. Система производства агломерата из сидеритовых руд с элементами оценки качества её работы //Вестник Академии инженерных наук. 2015.

Подписано в печать Офсетная печать Формат 60 х 84 1/16

5.06.2015

Бумага типографская Тираж 90 экз. Заказ 85

Риэография НИЧ УрФУ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира 19

99SSZ991-03

2015675566