Офіційний веб сайт

Удосконалення контролю і управління доменною плавкою з використанням сучасних засобів вимірювання поверхні засипу шихти

М53

Автор: Семенов Ю.С.

Представлена Інститутом чорної металургії ім. З.І.Некрасова НАН України.

Кількість публікацій: 33 наукові публікації, в т.ч. 20 статей, 9 тез доповідей, 1 патент на корисну модель, 3 патенти України.

Розроблено технологічні положення представлення інформації про поверхню засипу шихти на колошнику доменної печі. Науково обґрунтовано технологічні вимоги до систем контролю поверхні засипу шихти доменних печей, обладнаних безконусними (БЗП) і конусними (КЗП) завантажувальними пристроями. Розроблено методи розрахунку основних параметрів поверхні засипу шихти, метод визначення об`єму витисненого коксу при вивантаженні на шар коксу залізовмісних компонентів шихти, метод розрахунку швидкостей опускання шихтових матеріалів. Визначено значення кутів укосу поверхні засипу на колошнику.

Розроблено рекомендації із вдосконалення технологічних прийомів оцінки і управління окружним розподілом шихтових матеріалів та реалізовано в складі АСУ завантаженням доменної печі прийом управління окружним розподілом шихтових матеріалів на колошнику з використанням інформації профілеміра, який дозволяє оперативно вирівнювати розподіл шихти створенням направленої (компенсаційної) нерівномірності.

Встановлено, що швидкості опускання шихти, які характеризують рух стовпа, слід розраховувати через 25–40 секунд після закінчення вивантаження. Це покладено в основу нового методу визначення швидкостей опускання шихтових матеріалів за інформацією профілеміра. Отримано аналітичну залежність об`єму витисненого залізовмісними матеріалами коксу по поверхні засипу у напрямі до осьової зони колошника від геометричних параметрів шарів шихтових матеріалів. Вперше встановлено залежність показника розподілу шихтових матеріалів на колошнику через відношення висот шарів залізовмісних матеріалів і коксу до швидкості опускання шихти. Вона покладена в основу нового способу вирівнювання окружного розподілу шихтових матеріалів в печі створенням заданої компенсаційної нерівномірності.

Запропоновано технологічні вимоги до установки систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти, на основі яких розроблені технологічні завдання на установлення систем вимірювання на 8 доменних печах.

Надіслати коментар

Коментарі

Дніпродзержинський державний технічний університет

Робота Ю. С. Семенова, що висунута на здобуття премії Президента України для молодих вчених, є актуальною, оскільки установка сучасних профілемірів відкриває перспективи використання інформації про стан поверхні шихти для більш дієвого управління розподілом шихти, а в перспективі для створення автоматизованих систем спеціального призначення.
Заслуговує на увагу встановлений автором факт про те, що опускання сформованої поверхні засипу характеризують швидкості, розраховані для 25–40 секундного інтервалу після вивантаження порції. Уперше встановлено залежність показника розподілу шихтових матеріалів на колошнику (відношення висот шарів залізовмісних матеріалів i коксу) від швидкості опускання шихти, розрахованої з інформації профілеміра. Ця залежність є основою нового способу вирівнювання окружного розподілу шихтових матеріалів в печі. Новою є аналітична залежність об’єму витісненого до центру коксу від геометричних параметрів шарів шихти i програми завантаження.
Поза сумнівом i практична цінність роботи. Це перш за все інформаційна система представлення параметрів поверхні засипу, реалізована в складі АСУ доменної печі №9 i доменної печі №8 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг», технологічні вимоги i рекомендації, використані в технологічних завданнях. Також розроблено i реалізовано у складі АСУ завантаженням спосіб управління розподілом шихтових матеріалів на колошнику доменної печі, що дозволяє вирівнювати окружну нерівномірність та поліпшувати техніко-економічні показники плавки.
Робота широко i ґрунтовно висвітлена в багатьох статтях i обговорена фаховим загалом на конференціях i семінарах. Вважаємо, що Семенов Ю. С. заслуговує на присудження йому премії Президента України для молодих вчених.

Професор кафедри електроніки і автоматики Дніпродзержинського державного технічного університету (ДДТУ), д.т.н. Б.П. Довгалюк

ОАО «Енакиевский металлургический завод»

Работа Семенова Ю. С., представленная на соискание премии Президента Украины для молодых ученых, представляет, как практический, так и научный интерес и направлена на усовершенствование распределения шихтовых материалов по радиусу и окружности печи, а, следовательно, на организацию более эффективной работы газового потока доменной печи, что, несомненно, влечет за собой снижение удельного расхода кокса. Автором разработаны методы расчета параметров поверхности засыпи шихты; определения объема вытесненного кокса к оси печи при послойной загрузке шихтовых материалов; расчета скоростей опускания шихты в различных сечениях колошника.
Предложенные методы управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике успешно реализованы в составе АСУ на печи объемом 5000 м3 с использованием информации профилемера, которые позволили оперативно выравнивать распределение шихты путем создания направленной (компенсационной) неравномерности. Это способствует ровному ходу, сокращению выноса пыли, что существенно улучшает экологические условия при эксплуатации загрузочного устройства.
Обоснование технологических требований к системам контроля поверхности засыпи шихты доменных печей, оснащенных конусными засыпными устройствами (КЗУ) очень актуально в настоящий момент для цехов Украины, т.к. из 28 работающих печей бесконусные загрузочные устройства (БЗУ) установлены только на 5 печах. Разработка эффективного способа загрузки доменной печи, оборудованной БЗУ в комплексе с профилемером и АСУТП, будет стимулировать принятие решения предприятиями об отказе от КЗУ.
Работа содержит новые научные и практические результаты, и ее автор – Семенов Юрий Станиславович заслуживает присуждения ему премии Президента Украины для молодых ученых.

Начальник доменного цеха ОАО «Енакиевский металлургический завод» А. М. Кузнецов

Объединение производителей чугуна

Актуальность работы Ю. С. Семенова, представленной на соискание премии Президента Украины для молодых ученых, заключается в возможности повышения эффективности доменной плавки за счет увеличения объема информации о параметрах, характеризующих ход процесса. К числу таких параметров относятся характеристики поверхности засыпи шихты, более полная информация о которых может быть получена с помощью стационарных систем измерения профиля поверхности засыпи, причем для использования этих систем важными задачами являются разработки научно-обоснованных требований к их установке и создание методов расчета параметров поверхности засыпи шихты. Установка на доменных печах современных профилемеров позволяет не только получать информацию о параметрах, характеризующих состояние поверхности засыпи шихты, но и позволяет использовать эту информацию в АСУ загрузкой печи.
В работе разработаны требования к установке стационарных систем измерения характеристик профиля засыпи на колошнике доменной печи и технологическому представлению этих характеристик для использования технологическим персоналом в процессе плавки, а также обоснован количественный состав измерителей в системе как для печей с бесконусными, так и с конусными загрузочными устройствами.
Разработаны методы расчета параметров поверхности засыпи по информации, получаемой от радиолокационных измерителей системы контроля поверхности засыпи шихты, в том числе углы откоса в различных кольцевых сечениях, объемы шихтовых материалов и скорости их опускания в контролируемых точках, объем вытесняемого кокса при выгрузке на него железосодержащей части шихты. Разработанные методы расчета параметров поверхности засыпи реализованы в системе АСУ ДП №9.
Представлены результаты расчета по разработанным методам углов откоса железосодержащих материалов и кокса в различных кольцевых зонах поверхности засыпи: к стенке печи, в промежуточной и осевой зонах и установлена зависимость этих углов от программы загрузки, уровня засыпи и скорости опускания шихты.
Автор представил и развил приемы управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике ДП №9 «АрселорМиттал Кривой Рог». Причем показано, что с помощью этих приемов можно обеспечивать как равномерное распределение шихтовых материалов по окружности колошника, так и создавать направленную неравномерность при возникновении нарушений в распределении газового потока.
Таким образом, автор работы, представленной на соискание премии Президента для молодых ученых, Семенов Юрий Станиславович разработав и обосновав перечень технологических параметров, характеризующих поверхность засыпи шихты на колошнике доменной печи и методы их расчета по данным, полученным стационарной радиолокационной системой контроля профиля засыпи, протестировав их на доменной печи №9 «АрселорМиттал Кривой Рог», получив при этом повышение степени использования восстановительной способности газового потока, внес существенный вклад в теорию и практику доменного процесса.
В работе представлены акты о внедрении на доменной печи №9 «АрселорМиттал Кривой Рог» результатов исследований, которые применены на доменных печах этой фирмы и других предприятий.
Работа содержит в достаточном объеме результаты экспериментальных исследований, выполненных на доменной печи объемом 5000 м3, расчетов параметров поверхности засыпи шихты, выполненных по разработанным автором методам, практические технологические рекомендации, обеспечивающие снижение затрат на выплавку чугуна. Экспериментальные исследования и расчеты выполнены на высоком современном уровне, свидетельствуют о достаточной научной и производственной квалификации автора, его способностях планировать, осуществлять и анализировать результаты исследований. Материалы работы достаточно полно отражены в 35 публикациях автора.
Считаем, что автор работы заслуживает на присуждение ему премии Президента Украины для молодых ученых.

Канд. техн. наук, ст. научн. сотр., главный технолог ООО «Объединение производителей чугуна» Бузоверя М. Т.; генеральный директор ООО «Объединение производителей чугуна» Изюмский Н. Н.

ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»

Актуальность работы Семенова Юрия Станиславовича, выдвигаемой на соискание премии Президента Украины для молодых ученых, обусловлена важностью для теории и практики доменной плавки вопросов контроля и управления распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи.
Автором разработаны:
– технологические положения представления информации о поверхности засыпи шихты на колошнике доменной печи;
– методы расчета профилей поверхности засыпи по радиусам колошника печи, углов откоса поверхности, глубины и смещения осевой воронки профиля поверхности засыпи, конфигурации слоев выгруженных порций шихтовых материалов по радиусам колошника, параметров поверхности засыпи шихты по окружности печи;
– метод определения объема и количества вытесненного кокса при выгрузке на его слой железорудной части шихты;
– метод расчета скоростей опускания шихтовых материалов в различных сечениях колошника;
– на основе методов расчета параметров поверхности засыпи шихты разработана информационная система отображения информации с использованием радиолокационных датчиков;
– разработан ряд приемов управления окружным распределением шихтовых материалов при выгрузке их в печь путем изменении направления вращения лоткового распределителя шихты, вида материалов в бункерах БЗУ, выравнивания перекосов уровня засыпи шихты по окружности колошника доменной печи.
Разработана и реализована в составе АСУ ДП №9 и ДП №8 информационная система расчета и представления основных параметров поверхности засыпи шихты на колошнике, а также прием управления окружным распределением шихтовых материалов, реализованный в составе АСУ ДП №9.
Учитывая изложенное считаем, что Семенов Ю. С. заслуживает присуждения ему премии Президента Украины для молодых ученых.

Начальник доменного цеха №2 Пинчук Д. В.; директор департамента по производству чугуну ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» Листопадов В. С.; главный технолог аглодоменного и коксового производства ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог», д.т.н., проф. Лялюк В. П.

Національна металургійна академія України

Робота Ю. С. Семенова, що висунута на здобуття премії Президента України для молодих вчених, присвячена удосконалюванню управління розподілом шихтових матеріалів на колошнику доменної печі з використанням інформації профілеміра, а також розробці науково-обґрунтованих технологічних вимог до установки стаціонарних систем вимірювання поверхні засипу шихти на колошнику доменної печі і методичної бази розрахунку параметрів поверхні засипу. З урахуванням широкого застосування радарної техніки в металургії і використовування її для контролю і управління розподілом шихтових матеріалів розробка теоретичних основ створення систем контролю поверхні засипу шихти, а на їх базі ефективних технологічних прийомів контролю і управління доменною плавкою, які дозволяють зменшити енерговитрати на виробництво чавуну, є актуальною задачею.
В роботі представлено результати виконаних автором аналітичних і експериментальних досліджень, спрямованих на обґрунтовування можливості управління доменною плавкою на основі інформації про параметри поверхні засипу шихти на колошнику доменної печі.
Робота Семенова Ю. С. є закінченим логічним результатом системного дослідження. Обґрунтованість наукових положень, викладених автором, висновків і практичних рекомендацій та достовірність результатів досліджень підтверджуються:
– розробкою технологічних положень представлення інформації про параметри профілю поверхні засипу шихти на колошнику доменної печі, розробкою вимог до кількісного складу і розташування вимірників у складі систем вимірювання профілю поверхні засипу шихти на колошнику доменних печей, обладнаних безконусними і конусними завантажувальними пристроями;
– розробкою методів розрахунку параметрів поверхні засипу шихти з використанням інформації профілеміра, які включають метод визначення об'єму витисненого коксу при вивантаженні на нього залізовмісних компонентів шихти і метод визначення швидкостей опускання шихтових матеріалів в різних перерізах колошника;
– експериментальними дослідженнями особливостей формування поверхні засипу шихти при зміні програм завантаження шихтових матеріалів і кутів нахилу лоткового розподільника;
– удосконаленням і розробкою нового прийому управління окружним розподілом шихтових матеріалів в печі з використанням інформації профілеміра.
Висновки, зроблені в роботі є достатньо обґрунтованими і відповідають сучасним уявленням про предмет дослідження. Рекомендації по практичному впровадженню результатів роботи засновані на глибокому вивченні особливостей використання стаціонарних систем вимірювання поверхні шихти, заснованих на радіолокаційному способі контролю для управління доменною плавкою. Виконані автором дослідження мають як теоретичне, так і практичне значення.
Робота, що висунута на здобуття премії Президента України для молодих вчених, виконана відповідно до планів наукових досліджень Інституту чорної металургії НАН України. В матеріалах роботи представлені акти про впровадження на доменній печі №9 «АрселорМіттал Кривий Ріг» її результатів, які використані на доменних печах цієї фірми та інших підприємств.
Враховуючи викладене вище, вважаємо, що за кваліфікацією та характером викладених робіт, Семенов Ю. С. заслуговує на присудження йому премії Президента України для молодих вчених.

Професор кафедри металургії чавуну Національної металургійної академії України, доктор технічних наук, Ковшов В. М.; професор кафедри металургії чавуну Національної металургійної академії України, доктор технічних наук, Бочка В. В.; завідуючий кафедри металургії чавуну Національної металургійної академії України, доктор технічних наук,професор Тараканов А. К.

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Работа Семенова Ю. С., представленная на соискание премии Президента Украины для молодых ученых, посвящена вопросам совершенствования управления распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи, с использованием информации о поверхности засыпи шихты в доменной печи.
Следует отметить комплексный подход к решению поставленных в работе задач, включающий разработку требований к количественному составу и расположению измерителей в составе систем измерения профиля поверхности засыпи шихты на колошнике доменных печей, оборудованных конусными и бесконусными загрузочными устройствами, разработку методов расчета параметров поверхности засыпи шихты, разработку приема автоматизированного управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике с использованием информации профилемера.
Значительный интерес представляет разработанный автором метод определения объема вытесненного железосодержащими материалами кокса на основании полученной аналитической зависимости объема вытесненного кокса по поверхности засыпи в направлении осевой зоны сечения колошника от геометрических параметров слоев шихтовых материалов и программы загрузки печи.
Результаты работы доведены автором до практического использования на доменных печах Украины.
Считаем что работа выполнена на достаточно высоком научном уровне, актуальна, содержит элементы теоретической новизны и практической ценности, а ее автор Семенов Ю. С. заслуживает присуждения ему премии Президента Украины для молодых ученых.

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», исполнительный директор, к.т.н. Ю. А. Бодяев, начальник аглодоменного отдела ЦЛК, к.т.н. В. А. Гостенин, почетный металлург Российской Федерации, М. Ф. Гибадулин