автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Совершенствование балансовой логико-статистической модели доменного процесса

На правах рукописи

ЧЕСНОКОВ ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ БАЛАНСОВОЙ ЛОГИКО-СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДОМЕННОГО ПРОЦЕССА

Специальность 05 16 02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ174643

Екатеринбург-2007

003174643

Работа выполнена в ГУ Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Шаврин Сергей Викторинович

доктор технических наук, профессор

Спирин Николай Александрович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Мойкин Виталий Иванович

Ведущая организация ОАО ГНЦ РФ "Уральский институт металлов"

Защита состоится "2" ноября 2007 г в 13°° часов на заседании диссертационного совета Д 004 001 01 при ГУ Институт металлургии УрО РАН по адресу 620016, Екатеринбург, ул Амундсена, 101

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной библиотеке УрО РАН Автореферат разослан " ОН " 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 004 001 01, доктор технических наук ¡¿¿Щ^ Дмитриев А Н

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью внедрения в практику работы инженерно-технического персонала доменных цехов современных методов анализа, управления и регулирования, основанных на компьютерном моделировании процессов, происходящих в доменной печи При разработке математической модели процесса следует учитывать необходимость уменьшения зависимости качества расчетных результатов моделирования от объективных и субъективных факторов, например, из-за недостатка исходной и текущей технологической информации или квалификации и опыта персонала Для этого необходимо помимо формализованного математического описания исследуемых физико-химических процессов учесть огромный накопленный промышленный и технологический опыт работы доменных печей

Первые теоретические и практические разработки по вопросам математического моделирования доменного процесса возникли в первой половине двадцатого века Наиболее широкое распространение получил балансовый метод расчета АН Рамма, с помощью которого можно было оценивать влияние наиболее значимых параметров доменной плавки химического состава шихты, температуры и влажности дутья, степень обогащенности его кислородом, вдувания различных топливных добавок (природный газ, мазут) и т п Балансовый метод и созданная Б И Китаевым теория теплообмена для шахтных печей послужили отправной точкой для создания кинетических моделей и одной из первых отечественных разработок в этом направлении была модель, разработанная коллективом исследователей Института металлургии под руководством С В Шаврина Настоящий всплеск научных разработок по данной теме произошел в конце 70-х, начале 80-х годов 20-го века, когда появились кинетико-математические модели исследователей из Японии, Германии, Канады В создание современного математического аппарата и развитие многих направлений исследования доменного процесса огромный

вклад внесли отечественные школы ВНИИМТа, ДМИ, УПИ

Анализ существующих методик расчета показателей доменной плавки показал, что существует несколько серьезных проблем

- Во-первых, при разработке сложных кинетических моделей в силу недостаточной изученности тепло- и массообменных процессов, происходящих в доменной печи (особенно для нижней ее части), приходится использовать допущения, которые могут существенно повлиять на результаты расчета

- Во-вторых, при использовании математического аппарата с решением систем дифференциальных уравнений для двумерной модели при учете нестационарных процессов даже применение современных мощных компьютеров приводит к тому, что время расчета варианта достаточно велико для регулирования "в темпе с процессом"

Это определило потребность в разработке математической модели, опирающейся на основы теории тепло- и массообмена, закона сохранения энергии и одновременно учитывающей особенности влияния технологических характеристик и стандартов исходного сырья на показатели доменной плавки и пригодной для быстрой оценки возможных сценариев поведения доменной печи и выбора наиболее оптимальных вариантов Это в свою очередь обусловило выбор целей, задач, структуры и содержания темы диссертационного исследования

Ограниченные возможности балансовых методов расчета по прогнозу и анализу хода доменной плавки зависят от выбора схемы хода восстановительного процесса и полноты учета характеристик исходного сырья При этом используются в большинстве случаев расчетные методы без должного привлечения огромного экспериментального опыта и данных, накопленных за всю историю доменного процесса

Исходя из этого, целью исследования является изучение кинетических особенностей процесса восстановления оксидов железа в доменной печи и алгоритмов его решения, уточнение влияния различных металлургических

характеристик сырья на показатели доменной плавки Необходимость учета кинетических факторов процесса восстановления и введение ГОСТирован-ных характеристик металлургического сырья, удобных для практического использования техническим персоналом, вытекает из требований по повышению точности и адекватности результатов расчета

Для практической реализации выбранного направления необходимо решение следующих основных задач

• разработка расчетной схемы учета кинетических характеристик металлургического сырья для используемой модели,

• изучение влияния металлургических свойств кокса на показатели доменной плавки, в частности, введение в модель влияния такой важной его характеристики как реакционная способность,

• аналитическое исследование влияния различных технологических факторов доменной плавки с помощью усовершенствованной модели расчета с целью подтверждения применимости предложенного метода расчета,

• разработка математического, алгоритмического и программного обеспечения компонентов модели

Методы исследования основаны на использовании положений теории тепло- и массообмена, теории металлургических процессов, закона сохранении энергии, физико-химических методов исследований, методов математической статистики, теории дифференциального и интегрального исчислений В разработке программного обеспечения для моделирования использовалась технология объектно-ориентированного программирования (ООП)

Научная новизна Предложен новый метод анализа и контроля доменной плавки на основе использования балансовой логико-статистической модели К новым результатам относятся

• разработка и интеграция в балансовую логико-статистическую модель блока учета процессов восстановления оксидов железа в «сухой» части шахты доменной печи, что позволяет повысить адекват-

ность и точность модели, • создание методики определения и учета влияния реакционной способности кокса на показатели доменной плавки в рамках существующей модели

Практическая ценность Теоретические исследования завершены созданием на их основе математического, алгоритмического и программного обеспечения балансовой логико-статистической модели доменного процесса Модель может быть использована инженерно-техническим персоналом для оперативного контроля и анализа новых технических решений в области доменного производства, служить методическим инструментом для обеспечения учебного процесса в вузах по специальности «Металлургия черных металлов»

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы приведены в монографии «Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса», докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии» (Новосибирск, 2-6 апреля 2001 г) Ряд положений диссертации был использован при подготовке тематического сборника «Математическое моделирование доменного процесса» (Екатеринбург, ИМЕТ УрО РАН) По результатам выполненных исследований опубликовано 23 печатные работы

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (50 наименований) и приложений Основное содержание диссертационной работы изложено на 125 страницах машинописного текста, включая 10 таблиц, 8 рисунков

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется цель и задачи исследований, показывается научная новизна и прак-

тическая значимость диссертационной работы

Первая глава посвящена аналитическому обзору состояния вопроса и проблем математического моделирования доменного процесса на современном этапе Рассмотрены и проанализированы существующие методы расчета показателей доменной плавки и даны оценки эффективности их использования Анализ литературных данных отечественных и зарубежных разработок по данной проблеме определил цель и основные задачи настоящего исследования

Вторая глава посвящена разработке методики учета процессов восстановления оксидов железа (гематит, магнетит и вюстит) в балансовой логико-статистической модели, получению основных дифференциальных уравнения для описания схемы восстановления

Для совершенствования методики учета кинетических факторов восстановления использовали модель, разработанную в ИМЕТ УрО РАН Принятый в ней механизм учета процессов восстановления оправдал себя и показал достаточно высокую устойчивость, но расширение круга решаемых задач и повышение требований к адекватности модели выявили необходимость в пересмотре методики учета кинетики восстановительных процессов в сторону ее усложнения - с использованием дифференциальных уравнений, описывающих восстановление оксидов железа в «сухой» части шахты, т е до температур 900°-1000° С Механизм восстановительных процессов в этой области температур достаточно широко изучен и хорошо описывается формально-кинетическим уравнением первого порядка

~-=—{кхСО-кгСО^къНг-кАНгО) (1-а>) (1)

аТ г0

*

с1со

где — - скорость восстановления оксида, сек , Р" - давление газа, кПа, г„ -

средний радиус куска руды, мм, С0,С02,Л2,Н20 - текущие объемные доли компонентов газа в рудной линзе, к„кг - константы прямых реакций, к2,кА -константы обратных реакций

Следует отметить то обстоятельство, что данное уравнение (1) получено в предположении, что константу скорости химической реакции следует выразить в виде функции радиуса куска руды, а энергию активации - в виде функции температуры Следующие приближение - аддитивность процессов восстановления оксидов железа газом (монооксид углерода и водород), что предполагает ступенчатый характер восстановления

о> = со 0 + £ Аа (2)

А „ Г А/ В ,, Г М ,В Г М ,В /-5Ч

А® = <°СО + С0н1 , У3)

где а>0 - начальная степень восстановления, %, тсо н - степень восстановления оксидов железа за счет соответственно СО и Н2, индексы Г,М,В- гематит, магнетит и вюстит соответственно

а>со=Рг Ьа>со+Рм Ьсосо + Рв А®СО, (4)

с}„2 = Рг А®Н2+Рм Дй>я2 + Рв А<2) (5)

где р- доля от общего содержания кислорода, которую необходимо отнять для восстановления гематита до магнетита {рг — 0 11), магнетита до вюстита (ри = 0 166) и вюстита до железа (рв= 0 724) Соотношения констант скоростей реакций восстановления для гематита, магнетита и вюстита приняли следующим К[ = 6 К^ К? =3 К^ Квх =2,5

Константа скорости реакции для вюстита рассчитывается по формуле

к К 4РК (6)

* По) ¿р

где Рк - давление колошникового газа, кПа, <Лр - средний диаметр куска руды,

мм, Т- текущая температура материалов, °С, К° - коэффициент, найденный из лабораторных опытов и откорректированный по условию, что удельный расход кокса в «аналоге-стандарте» равен 400 кг, Е - энергия активации реакции процесса восстановления

В результате получаем следующие формулы для расчета приращений степеней восстановления оксидов при соответствующей температуре

6К^{СО^-с1 А,,,)

пь7 1,19 ЪЩф-И») ' (8)

' Р

. м б К^ [С09„ - ^(1 + Ки)АС0 - К,л (СО2),50] Д^САг

пь7 «К?-Дм3) ' ( )

V е /со2 См

. м _ 7,12ЛГ" [нг° -¿(1+*п,.*м)4„- ЛТПГ (С02 )950 ] В™СА г

. в _ 6 ^х [со950 -а( 1 + /:„(со2)9;0]ССаг ' Р

. в _ 7,12А-»[НГ^(1+/>ПГ Кв)АИ2-Квг Кв(СО2\50]В^Ат

' р (ав)Н20С

, 6 Ре

где а ---количество газа в рудной линзе, при восстановлении оксидов

Увл

железа косвенным путем, Асо, Ан^,Вг,Ви,Вв,Сг,См,Св,Ом,Ов - вспомога-

I 913

тельные коэффициенты, 3Р - диаметр куска руды, мм, Квг = 10(/|751 - кон-

I 85

станта реакции «водяного газа», Км =10(/ 2 0 - константа равновесия реакции

0 9-°™

восстановления магнетита, /£в = 10 т - константа равновесия реакции восстановления вюстита, (0,:)со'н о " эффективный коэффициент диффузии,

характеризующий диффузионное сопротивление восстановленного слоя для гематита, магнетита и вюстита соответственно, СО950 - содержание СО на горизонте 950 °С, %

С0>ДД(С0НС0,)-ЛС0Г-ЛС0;_(С0!)Я1> (13)

'кг

НГ - содержание Н2 на горизонте 950 °С, %

НГ=^^-(Н2О)950, (14)

'кг

(0гом в - начальные степени восстановления соответственно Ре203, Рез04, РеО В результате преобразования уравнений (7-12) получаем искомые значения й>со,й>я2 и затем производится обработка шага расчета

2Д®г.м в =(ЕА«г,м.в)г_1 + Д®СГ0М'В + Д®нг-М в, (15)

Степень восстановления оксидов железа за счет СО

ХА«со = (2>Ом +0,11Д®^о +0,16бА< +0.724ДО&, (16)

Степень восстановления оксидов железа за счет Н2

ГДсц =(£Д<анД ( +0,11Д©н2 +0,166Д®^ +0,724Д^ , (17)

Таким образом, получены уравнения (15-17), используемые в балансовой логико-статистической модели для расчета процессов восстановления оксидов железа в "сухой" зоне доменной печи

Графическую интерпретацию полученных результатов при расчете процессов массо- и теплообмена лучше всего характеризует диаграмма в координатах "степень восстановления - время - температура (со - г - /)", наиболее общий вид которой представлен на рис 1

ш,д ед

Рис 1 Диаграмма "ш — т — (" восстановления оксидов железа

I мат, I газ - температура шихты и газа соответственно, со г,м-в -степени восстановления гематита, магнетита и вюстита, ®со,<и„2

- степени восстановления за счет СО и Н2, со^ - суммарная степень восстановления оксидов

Сравнительный анализ диаграмм вариантов расчета позволяет оперативно оценивать степень подготовленности исходных железорудных компонентов, формирует общее представление о ходе восстановительных процессов в доменной печи в зависимости от типа используемого сырья, оценочное влияние этих процессов на формирование химического состава и структуры жидких продуктов плавки (чугуна и шлака)

Таким образом, рассмотрены вопросы учета кинетических характеристик процесса восстановления оксидов железа до температур 900-1000 °С, т е в «сухой» части шахты доменной печи Определены функциональные зависимости, алгоритм расчета и контроля параметров схемы восстановления в рамках балансовой логико-статистической модели, рассмотрены базисные характеристики, определяющие ход восстановительного процесса в доменной печи Введение блока учета параметров восстановления и графический

метод визуализации результатов на вышеприведенных принципах дает возможность целостного представления о ходе восстановительного процесса и его практической ценности для доменного процесса

В главе 3 рассмотрен вопрос создания методики контроля и учета в рамках существующей модели такой важнейшей характеристики качества кокса как реакционная способность (Р С ) и связанной с ней "горячей прочности" Приведены и проанализированы достоинства и недостатки существующих методик определения реакционной способности кокса, рассмотрены вопросы влияния природной структуры исходных углей на формирование качественных характеристик кокса

На рис 2 приведена схема, иллюстрирующая влияние реакционной способности на ход накопления СОг по высоте печи, а тем самым на расход кокса Кривая 1 соответствует варианту, в котором при 950 °С Р С скачком становится бесконечной и, соответственно, содержание СО2 на этом горизонте равно 0,0 Кривая 2 соответствует реальному значению Р С , а кривая 3 соответствует варианту, когда Р С —* 0,0, в результате чего процессы восстановления оксидов железа максимально смещены в нижние горизонты печи

95

со2,

Рис 2 Схематичная зависимость накопления С02 по высоте печи 1 -РС 0 (I < 950 °С), Р С -> оо(1 >950 °С), 2-норма, 3-РС -> 0

Для учета реакционной способности кокса в модели предлагается использовать следующее уравнение

где тк - полная степень косвенного восстановления, [/<<?] - содержание железа в чу1уне, кг/т, т - отношение в колошниковом газе (Я2 + Н20)/[С0 + С02), <р(1) - функция, учитывающая высоту печи, асо^ -

отношение прореагировавшего объема СО2 к исходному, рассчитываемая по формуле

Для количественного сопоставления коксов целесообразно в порядке первого приближения использовать данные типовой технологической инструкции по доменному производству о влиянии характеристик кокса на его расход Влияния летучих кокса (ДК = 1% на 1% летучих) в этой технологической инструкции нет Однако увеличение летучих на 1% дает перерасход кокса, непропорциональный уменьшению содержания углерода Кроме того, в техническом анализе кокса содержание летучих, как правило, занижается На основании этого, например, в практике Чусовского металлургического завода принимается коэффициент усиления влияния этого фактора равный 2,4, с чем следует согласиться, но при условии, что остальные характеристики, в том числе и реакционная способность, близки или не учитываются

Аналогичный вопрос возникает в отношении способа тушения кокса и влияния содержания серы в коксе Для базы сравнения предложены следующие характеристики кокса М25 - 87,0, Мш- 7,5, А - 10,5, Л - 1,0, Б - 0,5, гранулометрический состав +80 - 11 0, (80-60) - 31,5, (60-40) - 41„0, (40-25) -13,5, (25-15) - 0,75, (15-10) - 0,75, (10-5) - 0,75, (5-0) - 0,75, средний диаметр -56 мм, коэффициент равномерности по крупности Кр = 2,96, состав летучих,

'2,95° ~ г„и - (1 - ^ МОЮ +1.53«)'

(18)

(19)

масс % Н2 - 30, С02 - 20, СО - 30, N2 - 20 Дополнительно принимаем реакционную способность этого кокса по ГОСТ - 10089-89 равной 0,4 см3/(г с)

Тогда в первом приближении, т е без учета Р С, коэффициент замены этого кокса каким-либо другим можно рассчитать по формуле Кии =1 + 0,013 (Л-10,5) + 0,1 (5-0,5)+ 0,006 (87-Мм) + 0,028 (М]0-7,5)+ 0,024 (./7 -1 0) + 0 005 (Л/5_0-0,75) + 0,034 СТКЛ

где СТК - коэффициент, учитывающий способ тушения кокса для мокрого СТК =1,0, для сухого - 0,0

Коэффициенты замены стандартного (условного) кокса другими коксами, рассчитанные по формуле (20) приведены в табл 2 На этой базе легко рассчитать коэффициенты замены одного кокса другим Например, чтобы не изменилось тепловое состояние доменной печи, одну тонну Череповецкого кокса сухого тушения необходимо заменить 1,061/0,988=1,09 тонной Алтайского кокса сухого тушения, а чтобы не изменилась себестоимость чугуна цена последнего должна быть равной 100 1,0/1,09 = 92% от цены Череповецкого кокса

Таблица 2

Коэффициенты взаимозаменяемости (цены, %) коксов

Заменитель Заменяемый кокс

ЧСТ ACT AMT ГД

Череповецкий сухого тушения +40 мм (ЧСТ) 1,0 (100) 0,91 (110) 0,86 (116) 0,79 (126)

Алтайский сухого тушения +25 мм (ACT) 1,09 (92) 1,0 (100) 0,94 (106) 0,87 (П5)

Алтайский мокрого тушения +25 мм (AMT) 1,16 (86) 1,06 (94) 1,0 (100) 0,92 (109)

Губахинский доменный (ГД) 1,26 (79) 1,15 (87) 1,09 (92) 1,0 (100)

Сохраняя принятую форму учета реакционной способности, получаем выражение для приращения коэффициента замены базового кокса данным

1 1

1 +

41 4рс

1 +

41 s/mV

56

(21)

где РС в абсолютных единицах, т е в размерности см3/(г с) Соответственно коэффициент 26 в формуле (21) заменен на величину 41, X - коэффициент пропорциональности, который в районе расхода кокса 500 кг оказался равным 0,43

Дополняя (20) выражением (21), получаем

КЗАМ =1 + 0,013 (Л-10,5)+ 0,1 (5-0,5)+ 0,006 (87-Л/25) +

+0,028 (Мю-7,5) + 0,024 (77-Ю) + 0005 (Л/5_0-0,75)+ (22)

+0,034 СТК-- 1

1 +

41 4рс

\ с1к

где Зк - средний диаметр кусков кокса

Для иллюстрации результатов, получаемых по более полной формуле, провели исследования с коксами НТМК сухого и мокрого тушения и получили, что реакционная способность кокса НТМК сухого тушения ниже, чем мокрого в 1,5 раза и, в соответствии, с формулой (22) коэффициент замены первого последним равен при прочих равных условиях 1,02

Таким образом рассмотрены различные методики определения металлургических свойств кокса В качестве основной методики определения реакционной способности кокса промышленной крупности следует рекомендовать методику CRJ, отвечающую мировым стандартам Разработана методика оперативного расчета коэффициентов взаимозаменяемости коксов различного качества с доведением ее до компактных рабочих формул, в том числе с учетом реакционной способности кокса Разработана и внедрена расчетная схема учета реакционной способности кокса в балансовой логико-

статистической модели доменного процесса

15

Адаптация усовершенствованной математической модели проводится за счет корректировки коэффициента газопроницаемости шихты, влияющего на производительность печи и коэффициента неравномерности распределения газового потока, предназначенного для изменения расхода кокса и производительность печи

Адекватность данной модели изучена на совпадении фактических и расчетных технико-экономических показателей доменной плавки (расход кокса, производительность, температура и состав колошникового газа, выход и состав шлака) для доменных печей, работающих в различных сырьевых и технологических условиях

Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке применимости усовершенствованной балансовой логико-статистической модели С этой целью были проведены расчеты по наиболее критичным параметрам доменного процесса - выплавка ферромарганца и ферроникеля, плавка глубоко ме-таллизованного сырья, расчет дифференциального коэффициента замены кокса различными углеродосодержащими добавками Для наглядности результаты расчета графически представлены с помощью диаграммы "а I - г"

Выплавка марганцевых ферросплавов в доменной печи характеризуется повышенным расходом кокса, связанным в первую очередь с высокой теп-лопотребностью процессов восстановления оксидов марганца в нижней части доменной нечи В этих условиях для выплавки качественного ферромарганца необходимы высокие дутьевые параметры максимальный нагрев, глубокое его обогащение кислородом На рис 3 представлены расчетные кривые теплообмена и восстановления оксидов железа в зависимости от времени пребывания материалов в печи при выплавке 72 % ферромарганца Анализ показывает, что в сравнении с обычными условиями плавки высота резервной зоны по времени намного более растянута (1-1,5 часа против 3,5-4,0 часа, соответственно), что предопределяет использование для выплавки ферромарганца низкошахтных печей

Рис 3 Диаграмма "со - т - Г" для условий выплавки ферромарганца

<» , д ед

Рис 4 Диаграмма "со - г— Г" для условий выплавки ферроникеля

Теплообменные кривые при выплавке 10% ферроникеля из бедной силикатной никелевой руды характеризуются принципиальным отличием — вырождением верхней ступени теплообмена и низкой температурой колошникового газа (рис 4) Восстановительные процессы оксидов железа чрезвычайно растянуты по времени и заканчиваются в нижней части доменной печи Очевидно, что при плавке таких руд добавка кислорода к дутью положительного эффекта не дает

На рис 5 приведена диаграмма "со — / - т" при варианте использования моношихты из глубоко металлизованных (90 %) окатышей Анализ полученных результатов расчета показывает, что теплообмен в печи становится практически одноступенчатым, процессы восстановления оксидов железа в верхних горизонтах печи сильно заторможены В этом случае доменная печь играет роль своеобразного плавильного агрегата

00, Д ед

0 01 02 03 04 0,5 06 0,7 0« 09 1

Рис 5 Диаграмма "(o-т-t" при степени металлизации руды 90% Анализ текущей работы конкретной доменной печи при сравнении с "аналог-стандартом" может помочь определить резервы и первоочередные

18

мероприятия по повышению технико-экономических показателей доменной плавки С этой целью были сделаны соответствующие расчеты для условий доменной печи №2 Чусовского металлургического завода Приведение к условиям работы "аналог-стандарта" с ранжированием по максимальному эффекту соответствующего фактора проиллюстрировано в табл 3 Пофактор-ный анализ показал, что первоочередным мероприятием для уменьшения расхода кокса является повышение температуры дутья, улучшение параметров комбинированного дутья и качество самого кокса (86% по сумме факторов) Для производительности печи важными факторами являются повышение содержания кислорода в дутье и давления газа под колошником (63% по сумме факторов без учета влияния объема печи)

Таблица 3

Эффективность основных мероприятий пофакторного анализа

Фактор Изменение АК, ДП,

фактора кг т/сут

Исходные показатели К = 495 П= 1861

Температура дутья, 0 С +270 -26 +135

Расход природного газа, м'/т чугуна +50 -46 -42

Содержание кислорода в дутье, % +6,9 +26 +210

Давление газа под колошником, кПа +170 -13 +302

Массовая доля серы в чугуне, % -0,012 -8 -51

Кокс

показатель прочности М25, % показатель прочности Мю, % зола, % +1 -0,5 -0,5 -2 -4 -3 +11 +22 +4

реакционная способность, % +10 -6 +40

Параметры плавки (состав чугуна, потери -5 +42

металла, потери тепла и т п )

Химический и грансостав шихты, металлургические характеристики сырья -9 +138

Объем печи, м ! 0 +5828

Итого 95 6639

Конечные показатели К = 400 П= 8500

Таким образом, усовершенствованная балансовая логико-

статистическая модель доменного процесса обеспечивает решение широко

круга оптимизационных задач в области доменного производства, используя

19

при этом минимум исходной технологической информации, предоставляет возможность наглядно оценивать и анализировать важнейшие процессы, происходящие в доменной печи

Общие выводы по работе

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе получены следующие результаты

1 Предложен новый метод учета кинетических особенностей процесса восстановления оксидов железа в балансовой логико-статистической модели доменного процесса, отличающийся тем, что он основан на использовании дифференциальных уравнений, описывающих схему восстановления оксидов до температур 900-950 °С, т е в сухой части шахты печи

2 Разработан критерий учета реакционной способности кокса, позволяющий формализовать контроль качества кокса в рамках существующей математической модели Рассмотрены различные методики определения реакционной способности кокса Показана необходимость использования международной методики CRI Использование предложенной методики в математической модели позволяет обосновать требования технологов к качеству кокса с точки зрения влияния на конкретные показатели доменной плавки

3. Предложен новый метод анализа с помощью диаграммы "ш - t - г ", позволяющей оперативно оценивать тепловое состояние доменной печи совместно с процессами восстановления оксидов железа в зависимости от времени пребывания материалов в печи

4 Расчетные варианты выплавки ферросплавов, использование глубоко металлизированного сырья в доменной печи, анализ критичных режимов и параметров комбинированного дутья показали существенное расширение функциональных возможностей и повышение адекватности модели

5 На основе разработанных методов и алгоритмов создан многофункцио-

нальный программный комплекс, который в настоящее время используется на Чусовском металлургическом заводе для оперативного анализа показателей доменной плавки и в учебном процессе УГТУ-УПИ

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса - М Наука, 1991 -92 с

2 Алексеев Л Ф , Гаврилюк Г Г, Леконцев Ю А , Чесноков Ю А, Ченцов А В , Шаврин С В К вопросу о выплавке ванадиевого чугуна на высокотитанистых шлаках//Изв вуз Черная металлургия 1997 г №3 С 74-75

3 Абрамов С Д , Алексеев Л Ф , Каменских А А , Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Перспективы доменной плавки высокотитанистых ва-надийсодержащих руд//Черные металлы 1997 г №10 С 10-12

4 Демидов А Е , Гаврипюк Г Г , Сыртланов Р Р , Леконцев Ю А , Шаврин С В , Чесноков Ю А , Крашенинников М В Использование продуктов переработки шлаковых отвалов при производстве ванадиевого чугуна // Металлург 2000 г №8 С 34-36

5 Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Моделирование доменного процесса // Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии Труды всероссийской научно-практической конференции СибГИУ - Новокузнецк, 2001 г-С 45-47

6 Сыртланов Р Р , Леконцев Ю А , Чесноков Ю А , Шаврин С В Моделирование доменного процесса при его совершенствовании // Изв вуз Черная металлургия 2001 г № 9 С 64

7 Сыртланов Р Р , Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Выплавка ванадиевого чугуна с использованием Лебединских окатышей // Изв вуз Черная металлургия 2001 г № 5 С 72-73

8 Сыртланов Р Р , Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В К вопросу оптимизации шихты при выплавке ванадиевого чугуна II Изв вуз Черная металлургия 2001 г № 6 С 74-75

9 Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Процессы восстановления оксидов железа и интегральное поле температур в доменных печах в виде диаграммы // Изв вуз Черная металлургия 2001 г №6 С 74-75

10 Чесноков Ю А , Ченцов А В , Шаврин С В Определение коэффициентов взаимозаменяемости коксов с помощью модели доменного процесса -Екатеринбург 1994 -71 с (Препринт Институт металлургии УрО РАН 137)

11 Кудинов Д 3 , Чесноков Ю А , Шаврин С В Особенности доменного процесса при выплавке марганцевых сплавов в виде диаграмм со — t—т // Изв вуз Черная металлургия. 2002 г № 3 С 76-77

12 Намозова Е А , Чесноков Ю А , Шаврин С В Доменный процесс при вы-

плавке низкомарганцевых сплавов по интегральной информации // Изв вуз Черная металлургия 2002 г № 9 С 63-64

13 Сыртланов Р Р , Чесноков Ю А , Шаврин С В Моделирование процесса выплавки ванадиевого чугуна в доменных печах с использованием Лебединских окатышей // Сталь 2002 г №4 С 27

14 Чесноков Ю А , Ченцов А В , Шаврин С В Контролируемые параметры системы загрузки как элемент в моделировании доменного процесса // Изв вуз Черная металлургия 2003 г № 3 С 74-75

15 Чесноков Ю А , Ченцов А В , Шаврин С В Контролируемые параметры распределения материалов на колошнике как элемент моделирования доменного процесса // Изв вуз Черная металлургия 2003 г № 7 С 74-75

16 Чесноков Ю А , Шаврин С В , Беляев И Л Разработка алгоритма для определения температур шлака на основе диаграмм состояния 4-х компонентных шлаковых систем // Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии Труды 2-ой Всероссийской научно-практической конференции СибГИУ - Новокузнецк, 2006 г - С 52-53

17 Беляев И Л , Чесноков Ю А , Шаврин С В Применение двумерной модели доменного процесса для условий его реализации в печи объемом 205 м3 при использовании бурохромистых руд // Изв вуз Черная металлургия 2003 г № 7 С 74-75

18 Дмитриев А Н, Кудинов Д 3 , Пастухова 3 Н, Перепечаев В П , Ченцов А В , Чесноков Ю А Шаврин С В Развитие математических методов анализа явлений в металлургических агрегатах / Физическая химия и технология в металлургии Сб трудов конференции Екатеринбург УрО РАН 2005 С 192-197

19 Беляев ИЛ, Шаврин ВС, Чесноков ЮА, Шаврин С В Применение двумерной модели доменного процесса для условий его реализации в печи объемом 205 м3 при использовании бурохромистых руд // Изв вуз Черная металлургия, 2006, №3 С 13-14

20.Беляев И Л , Шаврин В С , Чесноков Ю А , Шаврин С В Моделирование доменного процесса для условий выплавки хромоникелевых чугунов // Изв вуз Черная металлургия, 2006, №5 С 9-11

21 Ченцов А В , Чесноков Ю А , Шаврин С В Контролируемые параметры системы загрузки и элементы моделирования доменного процесса // Изв вуз Черная металлургия, 2006, №7 С 22-24

22 Беляев И Л , Шаврин В С , Чесноков Ю А , Шаврин С В Использование двумерной модели доменного процесса при выплавке чугунов с 6 % № -Изв вуз Черная металлургия, 2006, №9 С 18-20

23 Вусихис А С , Дмитриев А Н, Кудинов Д 3 , Чесноков Ю А и др Сравнительный анализ различных схем переработки сидеритовых руд при различных вариантах их подготовки / Теория и технология металлургического производства Межрегиональный сборник научных трудов Вып 6 Магнитогорск ГОУ ВПО "МГТУ" 2006 С 20-25

Подписано в печать 25 09 07 Формат 60x84 1/16 Гарнитура "Тайме" Тираж 100 экз Уел печ л 1.Заказ 213

Размножено с готового оригинал-макета в типографии «Уральский центр академического обслуживания», 620219, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОМЕННОГО ПРОЦЕССА С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

1.1. Аналитический обзор (состояние вопроса).

1.2. Обоснование выбранного направления и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УЧЕТА ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ В БАЛАНСОВОЙ ЛОГИКО-СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

2.1. Выбор расчетной схемы учета кинетических характеристик руд.

2.2. Анализ влияния процессов восстановления на показатели работы доменной печи и сопоставление с практическими данными.

3. УЧЕТ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КОКСА

ЗЛ. Исходные требования к металлургическим свойствам и качеству кокса.

3.2. Методика определения и учет влияния реакционной способности кокса на показатели доменной плавки.

3.3. Расчетный анализ взаимозаменяемости коксов различной металлургической ценности.

4. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

4.1. Процессы теплообмена и восстановления в доменной печи при выплавке специальных видов чугунов.

4.2. Пофакторный анализ показателей доменной плавки.

Совершенствование технологии доменной плавки на современном этапе связано, прежде всего, с внедрением мероприятий, направленных на повышение технико-экономических показателей процесса в целом, в том числе снижение удельных затрат энергоресурсов.

Для решения этих задач широко используются методы математического моделирования, которые позволяют внедрять в практику работы инженерно-технического персонала доменных цехов современных методов анализа управления и регулирования, основанных на компьютерном расчете процессов происходящих в доменной печи. При разработке математической модели процесса следует учитывать необходимость уменьшения зависимости качества расчетных результатов моделирования от объективных и субъективных факторов, например, недостаток исходной и текущей технологической информации или квалификации и опыта персонала. Для этого необходимо помимо формализованного математического описания исследуемых физико-химических процессов учесть колоссальный промышленный и технологический опыт работы доменных печей.

Первые теоретические и практические разработки по вопросам математического моделирования доменного процесса возникли в первой половине двадцатого века. Наиболее широкое распространение получил балансовый метод расчета А.Н. Рамма, с помощью которого можно было оценивать влияние наиболее значимых параметров доменной плавки: химического состава шихты, температуры и влажности дутья, степень обогащения его кислородом, вдувания различных топливных добавок (природный газ, мазут) и т.п. Балансовый метод и созданная Б.И. Китаевым теория теплообмена для шахтных печей послужили отправной точкой для создания кинетических моделей и одной из первых отечественных разработок в этом направлении была модель, разработанная коллективом исследователей Института металлургии под руководством Шаврина C.B. Настоящий всплеск научных разработок по данной теме произошел в конце 70-х начале 80-х годов двадцатого века, когда появились кинетико-математические модели исследователей из Японии, Германии, Канады. В создание современного математического аппарата и развитие многих направлений исследования доменного процесса огромный вклад внесли отечественные школы ВНИИМТа, ДМИ, УГТУ (УПИ), ИМЕТ УрО РАН.

Анализ существующих методик расчета показателей доменной плавки показал, что существует несколько серьезных проблем:

- во-первых, при разработке сложных кинетических моделей в силу недостаточной изученности тепло- и массообменных процессов, происходящих доменной печи (особенно для нижней ее части), приходится использовать допущения, которые могут существенно повлиять на результаты расчета.

- во-вторых, при использовании математического аппарата с решением систем дифференциальных уравнений для двумерной модели при учете нестационарных процессов даже применение современных мощных компьютеров приводит к тому, что время расчета варианта достаточно велико для регулирования "в темпе с процессом".

Это определило потребность в разработке математической модели, опирающейся на основы теории тепло- и массообмена, закона сохранения энергии и одновременно учитывающей особенности влияния технологических характеристик и стандартов исходного сырья на показатели доменной плавки и пригодной для быстрой оценки возможных сценариев поведения доменной печи и выбора наиболее оптимальных вариантов. Это в свою очередь обусловило выбор целей, задач, структуры и содержания темы диссертационного исследования.

Выбор схемы хода восстановительного процесса, полнота учета характеристик исходного сырья обуславливает ограниченные возможности балансовых методов расчета по прогнозу и анализу хода доменной плавки. При этом используются в большинстве случаев расчетные методы без должного привлечения огромного экспериментального опыта и данных, накопленных за всю историю доменного процесса.

Исходя из этого, целью исследования является изучение кинетических особенностей процесса восстановления в доменной печи и алгоритмов его решения, уточнение влияния различных характеристик металлургического сырья на показатели доменной плавки. Необходимость учета кинетических факторов процесса восстановления и введение ГОСТированных характеристик металлургического сырья, удобных для практического использования техническим персоналом, вытекает из требований по повышению точности и адекватности результатов расчета.

Для практической реализации выбранного направления необходимо решение следующих основных задач:

• разработка расчетной схемы учета кинетических характеристик металлургического сырья для используемой модели;

• изучение влияния металлургических свойств кокса на показатели доменной плавки, в частности, введение в модель влияния такой важной характеристики как реакционная способность кокса;

• разработка математического, алгоритмического и программного обеспечения компонентов модели;

• аналитическое исследование влияния различных технологических факторов доменной плавки с помощью усовершенствованной модели расчета с целью подтверждения применимости предложенного метода расчета.

Методы исследования основаны на использовании положений теории тепло- и массообмена, теории металлургических процессов, закона сохранении энергии, физико-химических методов исследований, методов математической статистики, теории дифференциального и интегрального исчислений. В разработке программного обеспечения для моделирования использовалась технология объектно-ориентированного программирования (ООП).

Научная новизна. Предложен новый метод анализа и контроля на основе использования балансовой логико-статистической модели доменного процесса. К новым результатам относятся:

• разработка и интеграция в балансовую логико-статистическую модель блока учета процессов восстановления оксидов железа в «сухой» части шахты доменной печи, что позволяет повысить адекватность и точность модели;

• создание методики определения и учета влияния реакционной способности кокса на показатели доменной плавки в рамках существующей модели;

Практическая ценность. Теоретические исследования завершены созданием на их основе математического, алгоритмического и программного обеспечения балансовой логико-статистической модели доменного процесса. Модель может быть использована инженерно-техническим персоналом для оперативного контроля и анализа новых технических решений в области доменного производства, служить методическим инструментом для обеспечения учебного процесса в вузах по специальности «Металлургия черных металлов».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы приведены в монографии «Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса», докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии» (Новосибирск, 2-6 апреля 2001 г.). Ряд положений диссертации был использован при подготовке тематического сборника «Математическое моделирование доменного процесса» (Екатеринбург, ИМЕТ УрО РАН). По результатам выполненных исследований опубликовано 12 печатных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе получены следующие результаты.

1. Предложен новый метод учета кинетических особенностей процесса восстановления оксидов железа в балансовой логико-статистической модели доменного процесса, отличающийся тем, что он основан на использовании дифференциальных уравнений, описывающих схему восстановления оксидов до температур 900-950 °С, т.е. в сухой части шахты печи.

2. Разработан критерий учета реакционной способности кокса, позволяющий формализовать контроль качества кокса в рамках существующей математической модели. Рассмотрены различные методики определения реакционной способности кокса. Показана необходимость использования международной методики CRI. Использование предложенной методики в математической модели позволяет обосновать требования технологов к качеству кокса с точки зрения влияния на конкретные показатели доменной плавки.

3. Разработана методика расчета коэффициентов взаимозаменяемости коксов с доведением ее до компактных рабочих формул, включающих в том числе реакционную способность кокса. Предложенные формулы могут быть использованы для уменьшения негативных последствий перешихто-вок и более обоснованного выбора поставщиков кокса.

4. Предложен новый метод анализа с помощью диаграммы "со - t - т ", позволяющей оперативно оценивать тепловое состояние доменной печи совместно с процессами восстановления оксидов железа в зависимости от времени пребывания материалов в печи.

5. Расчетные варианты выплавки ферросплавов, использование глубоко металлизированного сырья в доменной печи, анализ критичных режимов и параметров комбинированного дутья показали существенное расширение функциональных возможностей и повышение адекватности модели. 6. На основе разработанных методов и алгоритмов создан многофункциональный программный комплекс, который в настоящее время используется на Чусовском металлургическом заводе для оперативного анализа показателей доменной плавки и в учебном процессе УГТУ-УПИ.

1. Omori, Y. (ed.). Blast Furnace Phenomena and Modelling. The 1.on and Steel Institute of Japan., Elsevier, London, 1987. 550 p.

2. Товаровский И.Г., Райх Е.И., Шкодин K.K., Улахович В.А. Применение математических методов и ЭВМ для анализа и управления доменным процессом. М.: Металлургия, 1978. 263 с.

3. Китаев Б.И. Схема теплообмена в доменной печи и подготовка руд к плавке //Сталь. 1944. №7-8, с 5-8.

4. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Сучков В.Д. Теплообмен в шахтных печах.-Свердловск- Москва.: Металлургиздат, 1957.- 280 с.

5. Спирин H.A., Овчинников Ю.Н., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки. Под ред. Ю.Г.Ярошенко. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1995. 243 с.

6. Тепло- и массообмен в плотном слое / Китаев Б.И., Тимофеев В.Н., Боковиков Б. А. и др. М.: Металлургия, 1972. 432 с.

7. Овчинников Ю.Н., Мойкин В.И., Спирин H.A., Боковиков Б.А. Нестационарные процессы и повышение эффективности доменной плавки. Челябинск. Металлургия, 40,1989, с. 120.

8. Онорин О.П., Спирин H.A., Терентьев В.Л., Гилева Л.Ю., Рыболовлев В.Ю., Косаченко И.Е., Лавров В.В., Терентьев A.B. Компьютерные методы моделирования доменного процесса. Под ред. Н.А.Спирина. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. 301 с.

9. Теплотехника доменного процесса / Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Суханов E.J1. и др. М.: Металлургия, 1978. 248 с.

10. МЧМ СССР. ИЧМ, Типовая технологическая инструкция по доменному производству» Днепропетровск, 1990, 161 с.

11. Авдеев В.П., Даниелян Т.М., Белоусов П.Г. Идентификация промышленных объектов с учетом нестационарностей и обратных связей. Новокузнецк: Изд-во ГМИ, 1984.-88 с.

12. Масловский П.М., Авдеев В.П., Раев Ю.О. Способ оценки характеристик доменного процесса по групповым данным // Применение ЭВМ в металлургии: Сб. науч. трудов / МИСиС № 82. М.: Металлургия, 1975. С. 41-43.

13. Авдеев В.П. Основы построения, разработка и внедрение производственно-исследовательских систем управления металлургическими процессами. Дисс. докт. техн. наук. Свердловск, 1984. 348 с.

14. Писи Дж., Давенпорт В. Доменный процесс. Теория и практика. М.: Металлургия, 1984. 142 с. (Пер. с англ.)

15. Rist A., Meysson N., Etude graphigue de la marched u haut fourneav avec vent huide et infection aux tuyeres //Revue de metallurge. 1966. №11. p.995-1039

16. Рамм A.H. Современный доменный процесс. -M.: Металлургия, 1980.- 304 с.

17. Рамм А.Н. Определение технологических показателей доменной плавки (Метод расчета и справочные данные). Л.: Изд-во ЛПИ, 1971. 100 с.

18. Курунов И.Ф., Ященко С.Б. Методика расчета технико-экономических показателей доменной плавки. Научные труды Московского института стали и сплавов №152, 1983 г, с. 57-64.

19. Туманов А.И., Доброскок В.А., Воложин А.В. Математическая модель газодинамики в зоне плавления доменной печи// Известия вузов. Черная металлургия. 1987 №3 с.146-147

20. М. Kuwabara. Mathematical two-dimensional model of the blast furnace process. //Tetsu-to-Hagane. 1992. vol. 77 N 10, pp.1593- 1600.

21. J.A de Castro, H. Nogami, J. Yagi. Transient mathematical model of blast furnace based on multi-fluid concept, with application to high PCI operation. // ISIJ. 2000. vol. 40, N 7, pp. 636-637.

22. M. Kuwabara. Mathematical two-dimensional model of the blast furnace process. //Tetsu-to-Hagane. 1992. vol. 77 N 10, pp.1593- 1600.

23. J.A de Castro, H. Nogami, J. Yagi. Transient mathematical model of blast furnace based on multi-fluid concept, with application to high PCI operation. // ISIJ. 2000. vol. 40, N 7, pp. 636-637.

24. Бабушкин Н.М., Боковиков Б.А., Мойкин В.И. Анализ тепловых процессов доменной плавки на основе математической модели // Металлургическая теплотехника: Темат. отрасл. сб. / ВНИИМТ, № 8. М.: Металлургия, 1979. с.39-46.

25. Мойкин В.И., Боковиков Б.А., Бабушкин Н.М. Теплотехнический анализ работы доменной печи на металлизованной шихте методом математического моделирования // Сталь. 1978. № 11. С. 982-986.

26. Дмитриев А.Н. Разработка и внедрение метода аналитического исследования доменного процесса на основе комплекса двумерных математических моделей/ Дисс. доктора техн. Наук // Екатеринбург 1997.

27. Новые элементы в методах анализа доменного процесса /В. С. Шаврин, А. Н. Дмитриев, Д. 3. Кудинов, СВ. Шаврин//Изв. вузов. Черная металлургия, № 1,2003 г. С. 11-13.

28. S. Amano, Т. Takarabe, Т. Nakamori, Н. Oda, М. Taira, S. Watanabe. Expert System for Blast Furnace Operation at Kimitsu Works. ISIJ International, Vol. 30 (1990), №. 2, pp. 105-110

29. Y. Niwa, T. Sumigama, M. S. And T. Aoki. Application of a Self-learning Function to an Expert System for Blast Furnace Heat Control. ISIJ International, Vol. 30 (1990), №.2, pp. 111-117

30. K. Otsuka, Y. Matoba, Y. Kajiwara, M. Yoshida. A Hybrid Expert System Combined with a Mathematical Model for Blast Furnace Operation. ISIJ International, Vol. 30 (1990), No. 2, pp. 118-127

31. Богданди JI., Энгель Г. Восстановление железных руд. М.: Металлургия, 1971.520 с.

32. Богданди Л., Вартман Р. Математическое исследование в противотоке // Автоматизация в черной металлургии. М.: Металлургия, 1969, с. 84-109.

33. Флиерман Г., Ланген Д. Математическая модель доменной печи, основанная на кинетике реакций // Там же. С. 109-129.

34. Манчинский В,Г., Шкодин К.К. Обзор развития и современного состояния кинетики восстановительных процессов. / Доменный процесс по новейшим исследованиям. М.: Металлургиздат, 1963. С. 154-166.

35. Ростовцев С.Т. Основы кинетики восстановления железных руд газами. / Металлургия чугуна. М.: Металлургиздат, 1952 . С. 42.

36. Khangaonkar P.R., Misra V.N. Recent progress in understanding the theory of oxide redaction // J. Sei. and Jnd. Res, 1976, 3r, № 4. pp. 231-238.

37. Абрамов С.Д., Алексеев Л.Ф., Кудинов Д.З., Ченцов A.B., Шаврин C.B. Макрокинетика восстановления железорудных материалов газами. М.: Наука, 1982. 104 с.

38. Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: Из-во АН СССР, 1950. 600 с.

39. Ченцов A.B., Шаврин C.B. Развитие процессов восстановления в шахте доменной печи. В кн.Форсирование доменной плавки, М., ГНТИ, 1963, с. 6685.

40. Ченцов A.B., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B., Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса. -М., Наука, 1991, 90 с.

41. Щукин П.А. Исследование свойств металлургического кокса, -М., Металлургия, 1971, 183 с.

42. Jwanoge J., Ironmaking and Steelmaking. 1989, v. 16, №2, pi01-109. Экспрессинформация 4M. Производство чугуна, 1989, вып. 12.и вып. 17.

43. Кокс каменоугольный. Метод определения реакционной способности. ГОСТ 10089-89, -М., Изд. стандартов, 1989.

44. Жак P.M., Пыриков А.Н., Зимягин Г.А., Жак А.Р. Применение металлизо-ванного сырья в доменных печах. М.,1983. 31 с. (Сер. Подготовка сырьевых материалов к металлургическому переделу и производство чугуна: Обзор. Информ. Вып.4)

45. Сухоруков В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса, г. Екатеринбург. Издание подготовлено ООО Редакция "Алло". Отпечатано в ГОЗП "Богдановическая типография", 1999. 393 с.

46. Посохов М.Ю., Сухорукое В.И., Рытникова JI.3. О стратегии развития коксохимической промышленности Российской Федерации до 2005 г. // Кокс и химия,2001, № 3. С. 10-18

47. Jwanaga J. Jronmaking and Steelmaking, 1989, VI6, №2, pp. 101-109 // Экспресс-информация 4M. Производство чугуна. 1989. вып. 12 и 17.

48. Valió H.S. Jron and Steelmaking, 1989. V. 16. № 5. p. 77-87 //Экспресс-информация 4M. Коксохимическое производство. 1990. Вып.7.

49. Чесноков Ю.А., Ченцов A.B., Шаврин C.B. и др. Определение коэффициентов взаимозаменяемости коксов с помощью модели доменного процесса //

50. Препринт. Математическое моделирование доменного процесса: Екатеринбург: УРО РАН, Институт металлургии, 1994. С. 29-58.

51. Thiele E.W. Relation between catalytic activity and size of particle // Jnd. And Eng. Chem., 1939, 31 pp. 916-920.

52. Tyrkdogan E.T., Vinters J.V. Gaseous redaction iron oxides: Pt.l. Reduction of hematite an hydogen. Met. Trans., 1971. V. 2, № 11. p. 3175-3188.

53. Olsson R.G. McKewan W.H. Diffusion of H2-H20 through porous iron formed by the reduction of iron oxides. Met. Trans., 1970. № 6. p. 1507-1512.

54. Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986. 462 с.

55. Киселев Б.П. Состояние сырьевой базы коксования России // Кокс и химия, 2001, №3. С. 18-26.

56. Позюк М.Ю., Погорелов В.Н., Гранковский В.И. и др. Влияние качества подготовки шихты на прочность агломерата // Изв. ВУЗов Черная металлургия, 1974. № 1.С. 15-18.

57. Герхинг Г.В., Шульц Г.П., Вальстер М. Взаимосвязь между свойствами, структурой и химическим составом агломерата // Черные металлы, 1985. №4. С. 21-24.

58. Худорожков И.П. Теоретические основы и исследование зависимости прочности агломерата от структуры: Автореф. дис.докт.техн.наук. Свердловск: УПИ, 1974.41 с.

59. Каплун Л.И. Анализ процессов формирования агломерата и совершенствование технологии его производства : Автореф. дисс. докт.техн.наук, Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 37 с.

60. Приходько Э.В., Хамхотько А.Ф., Тогобицкая Д.Н. Строение и физико-химические свойства металлургических шлаковых расплавов./ Ин-т «Черме-тинформация». М., 1983.

61. Приходько Э.В., Хомхотько А.Ф., Тогобицкая Д.Н. База данных и модели для прогнозирования плавкости железорудных материалов. // Сталь, 1998, № 9. С. 7-9.

62. Юрьев Б.Н., Юрьева J1.B. Методы расчета доменной плавки. ГНТИ, Свердловское отделение. Свердловск, 1961. С.302.

63. Технологическая инструкция по доменному производству ТИ 102-Д-78-95. АО «Нижнетагильский металлургический комбинат», Н-Тагил, 1995, 202 с.

64. Атлас шлаков. Перевод с немецкого Жмойдина Г.И. по ред. Куликова И.С. М., Металлургия, 1985, 208 с.

65. Татиевская Е.П., Чуфаров Г.И., Антонов В.К. О скоростях восстановления окислов железа // ЖФХ, 1950. 24. № 4. С. 385-393.

66. Murayama T., Ono Y., Kawai Y. Analyss of CO reduction of hemafite pellets by multy-interfase model Trans. Jron Streel Inst. Jap., 1978. V. 18. № 12, p. 776782.

67. Кудинов Д.З., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B. Особенности доменного процесса при выплавке марганцевых сплавов в виде диаграмм со t - г // Изв. вуз. Черная металлургия. 2002 г. № 3. С.76-77.

68. Намозова Е.А., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B. Доменный процесс при выплавке низкомарганцевых сплавов по интегральной информации // Изв. вуз. Черная металлургия. 2002 г. № 9. С.63-64.

69. Беляев И.Л., Шаврин B.C., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B. Моделирование доменного процесса для условий выплавки хромоникелевых чугунов. // Изв. вуз. Черная металлургия, 2006, №5. С. 9-11.

70. Ченцов A.B., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B. Моделирование доменного процесса // Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии. Труды всероссийской научно-практической конференции. СибГИУ. Новокузнецк, 2001 г.- С. 45- 47.95