Результаты эксплуатации отечественной радиолокационной системы измерения профиля поверхности засыпи шихты на колошнике ДП №9

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02 «Металлургия черных и цветных металлов и специальных сплавов». – Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, г. Днепропетровск, 2009. Диссертационная работа посвящена совершенствованию управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике доменной печи, с использованием разработанных научно-обоснованных технологических требований к установке стационарных систем измерения профиля поверхности засыпи шихты на колошнике доменной печи и методической базы расчета параметров поверхности засыпи. Разработаны технологические положения представления информации о поверхности засыпи шихты на колошнике доменной печи. Впервые научно обоснованы технологические требования к системам контроля поверхности засыпи шихты доменных печей, оборудованных бесконусными (БЗУ) и конусными (КЗУ) загрузочными устройствами. Разработаны методы расчета параметров поверхности засыпи шихты: профилей поверхности засыпи шихты 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. На основе методов расчета параметров поверхности засыпи шихты разработана информационная системы отображения информации, которая реализована в составе АСУ ДП №9. Разработан метод определения объема вытесненного кокса при выгрузке на слой кокса железосодержащих компонентов шихты и установлена зависимость количества вытесненного кокса от отношения масс железосодержащих материалов и кокса. Разработан метод расчета скоростей опускания шихтовых материалов в различных сечениях колошника. Установлено, что для различных программ загрузки, используемых на ДП №9, скорости опускания шихтовых материалов достигают максимальной величины в осевой зоне печи, уменьшаются по направлению к стенке печи в промежуточных зонах и увеличиваются в периферийной зоне печи. На ДП №9 с использованием радиолокационной системы измерения профиля поверхности засыпи определены значения углов откоса поверхности засыпи на колошнике до и после выгрузки порций кокса и смеси железосодержащих материалов. Разработаны рекомендации по совершенствованию технологических приемов оценки и управления окружным распределением шихтовых материалов путем выбора варианта комбинаций интервалов времени между сменой направления вращения лоткового распределителя и вида материала в бункерах БЗУ. Разработан и реализован в составе АСУ загрузкой ДП №9 прием управления окружным распределением шихтовых материалов на колошнике с использованием информации профилемера, который позволяет оперативно выравнивать распределение шихты созданием направленной (компенсационной) неравномерности.

Приведены результаты исследований влияния изменения углов наклона распределительного лотка бесконусного загрузочного устройства на распределение шихтовых материалов, формирование поверхности засыпи шихты на колошнике и показатели работы печи. Выбраны рациональные величины углов наклона лотка, применение которых обеспечило увеличение эффективности плавки.

Выполнена оценка влияния существующих приемов управления окружным распределением шихтовых материалов на формирование профиля засыпи с помощью радиолокационной системы. В работе впервые предпринята попытка оценки окружного распределения шихты с помощью измерения поверхности засыпи радиолокационным профилемером. Результаты исследований могут быть использованы при выборе способов и периодичности применения различных управляющих воздействий для выравнивания окружной неравномерности распределения шихты и газового потока в печи.