Дисертації

Permanent URI for this collectionhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/10523

UKR: Дисертаційні роботи, що були виконані або захищені в УДУНТ
ENG: Dissertations, made or defended at USUST

Browse

Now showing 1 - 1 of 1

Вдосконалення управління завантаженням доменної печі багатокомпонентною шихтою на основі інформації про параметри пластичної зони
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Щербачов, Вадим Родіонович
UKR: Метою дисертаційної роботи є підвищення ресурсо- та енергоефективності доменної плавки шляхом наукового обґрунтування управляючих впливів на хід печі за рахунок вибору та коригування параметрів режиму завантаження шихтових матеріалів, що забезпечують формування раціональної структури стовпа шихти у доменній печі. У роботі виконано аналіз сучасних методів та математичних моделей визначення параметрів пластичної (когезійної) зони доменної печі. Розглянуто еволюцію підходів від прямих експериментальних вимірювань до чисельного моделювання (CFD, DEM, SVM). Показано, що через відсутність прямих інструментальних методів основним джерелом інформації є контроль пов’язаних технологічних параметрів у поєднанні з математичним моделюванням. Встановлено, що існуючі моделі часто описують межі пластичної зони у вигляді ізотерм, що базується на припущенні рівномірного розподілу шихти, що знижує точність визначення її реальної конфігурації. Обґрунтовано необхідність врахування багатокомпонентності шихти та її високотемпературних властивостей. Розроблено удосконалену математичну модель визначення площі поверхні плавлення, яка враховує розрахункове визначення тепловиділення у нижній зоні печі. Запропоновано метод визначення форми, товщини та положення пластичної зони на основі системи математичних моделей процесів завантаження, розподілу шихти та високотемпературних перетворень. Встановлено залежності між параметрами пластичної зони та режимом завантаження шихти, зокрема розподілом рудного навантаження по радіусу колошника. Показано суттєвий вплив структури завантаження на положення ліній розм’якшення і плавлення. На основі моделювання визначено температурні інтервали плавлення залізовмісних компонентів та виконано розрахунок теплового стану нижньої частини печі. Побудовано конфігурацію пластичної зони для різних технологічних режимів. Для підтвердження адекватності виконано факторний аналіз впливу технологічних параметрів. Встановлено статистично значущі зв’язки між розподілом температур, рудним навантаженням та положенням пластичної зони. Розроблено критерій оцінки форми та положення пластичної зони, який дозволяє здійснювати її аналіз без прямого вимірювання технологічних параметрів. Показано можливість використання критерію в системах оперативного контролю. Встановлено, що співвідношення агломерат/окатиші суттєво впливає на температури плавлення та геометрію пластичної зони. Отримані залежності характеризуються високими коефіцієнтами апроксимації та можуть бути використані для керування режимом завантаження. Запропоновано спосіб коригування параметрів завантаження шихти на основі моделювання розподілу компонентів по радіусу колошника та прогнозування їх високотемпературної поведінки. Результати роботи можуть бути використані в системах автоматизованого керування доменною плавкою та експертних системах підтримки прийняття рішень. Ключові слова: доменна піч, розподіл компонентів шихти, суміш, хімічний склад, температура, відновлення оксидів заліза, математична модель, структура стовпа шихти, когезія, пластична зона, пиловугільне паливо, корегування характеристик, термовимірювальні зонди, режим завантаження.