Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Оценка неравномерности распределения шихтовых материалов в доменной печи

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-766-773

Полный текст:

Аннотация

В различных отраслях производства неравномерность распределения материальных и энергетических ресурсов существенно влияет на стабильность технологического процесса и снижает качество выпускаемой продукции. В частности в доменном производстве неравномерность распределения материалов шихты и температуры газов существенно влияет на технико-экономические показатели работы печи. Анализ библиографических источников показал, что для оценки неравномерности обычно использовались различные коэффициенты, учитывающие изменчивость материальных и энергетических ресурсов в процессе производства продукции. Наибольшее распространение получил коэффициент вариации, введенный К. Пирсоном еще в 1895 г. Установлена связь квадрата коэффициента вариации V2 величины Х2k = (n(N-1))/N V2,  согласно которой случайная величина V2 имеет Х2k распределение с k степенями свободы, k = N - 1, где n = n1 + n2 + ... + nN, ni - значение i-го измерения, i = 1,N, N - число измерений. Предлагаемая методика оценки неравномерности основана на статистиках  X 2kи X2, так же введенных К. Пирсоном соответственно в 1901 и 1904 гг. Последняя из них предназначалась для проверки гипотезы H0-соответсвия эмпирического и статистического распределений. Методика определения окружной неравномерности распределения материалов и газов в доменной печи основана на согласованности X 2k и X2 статистик Пирсона с помощью так называемого квантильного множителя q, если в расчетах X2 используется по аналогии не частоты измеряемых величин, а значения самих физических величин. В данной методике X2-статистику после коррекции применили для определения меры отклонения (р) от равномерного распределения, т. е. вычислили коэффициент неравномерности р = р(Х2k ), Р є (0; 1 - а),  X 2k = X2кор = qX2. Для согласования статистик X2 и  X 2k при измерениях физических величин (температура, давление) или материалов (сыпучих, газообразных) X2-статистику необходимо корректировать так, чтобы qX2max ≈ X 2k (α), X2max сX(2k ,..., Х2k , где M - число экспериментов, для которых определялись значения X2-статистики; Х 2k (α) - верхняя а-квантиль х* статистики; q - квантильный множитель, вводимый для коррекции значений X2-статистик; X2max- предельное значение X2-статистики, допустимое для определения меры неравномерности. Методика апробирована для оценки относительной неравномерности компонентов загружаемой шихты и распределения окружной температуры на доменных печах ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» объемом 2014 и 1370 м3. Выявлено влияние последовательности набора компонентов шихты в бункер бесконусного загрузочного устройства печей на коэффициент окружной неравномерности материалов и технико-экономические показатели плавки.

Об авторах

С. К. Сибагатуллин
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры технологий металлургии и литейных процессов.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38



А. С. Харченко
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры технологий металлургии и литейных процессов.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Л. Д. Девятченко
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры математики.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Список литературы

1. Тонких Д.А., Кариков С.А., Тараканов А.К. и др. Совершенствование режимов загрузки и дутья на доменных печах ПАО МК «АЗОВСТАЛЬ» // Металлург. 2013. № 9. С. 42 – 48.

2. Большаков В.И., Шулико С.Т., Лебедь В.В. и др. Распределение дутья по окружности доменной печи объемом 5000 м3 при ее работе и выдувке // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2005. № 2 С. 10 – 13.

3. Сибагатуллин С.К., Харченко А.С., Бегинюк В.А. Технологические решения для оптимальной реализации доменного процесса // Металлург. 2014. № 4. С. 64 – 70.

4. Андронов В.Н., Белов Ю.А. Оценка эффективности распределения дутья и природного газа по фурмам // Сталь. 2002. № 9. С. 15 – 17.

5. Листопадов В.С., Дмитриенко К.А., Параносенков А.А. и др. Исследование влияния распределения потока на ровность схода материалов по окружности доменной печи // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2008. № 6. С. 11 – 15.

6. Сибагатуллин С.К., Харченко А.С. Полинов А.А. и др. Стабилизация соотношения расходов природного газа и дутья по фурмам доменной печи // Теория и технология металлургического производства. 2014. № 1 (14). С. 23 – 25.

7. Большаков В.И. Научное обоснование стратегии управления распределением шихты при использовании БЗУ // Сталь. 2002. № 4. С. 37 – 42.

8. Сторожик Д.А., Гребенюк В.М., Тылкин М.А. Изготовление и эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. – М.: Металлургия, 1973. – 319 с.

9. Большаков В.B., Рослик Н.А., Шутылев Ф.М., Котов А.П. Оценка окружного распределения шихты на доменной печи с лотковым БЗУ // Сталь. 1993. № 2. С. 11 – 14.

10. Большаков В.B., Рослик Н.А., Шутылев Ф.М. и др. Управление газораспределением в доменной печи, оборудованной бесконусным загрузочным устройством // Сталь. 1995. № 7. С. 15 – 19.

11. Сибагатуллин С.К., Харченко А.C. Выявление рациональной последовательности набора компонентов сырья в бункер БЗУ лоткового типа физическим моделированием // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2015. № 3. С. 28 – 34.

12. Большаков В.И., Лебедь В.В., Жеребецкий А.А. Совершенствование управления окружным распределением шихты на доменной печи, оснащенной БЗУ // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. – Днепропетровск: ИЧМ НАН Украины, 2010. Вып. 22. С. 18 – 26.

13. Большаков В.И., Муравьева И.Г., Семенов Ю.С., Шулико С.Т. Оценка окружного распределения шихты в доменной печи радиолокационным профилемером // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. – Днепропетровск: ИЧМ НАН Украины, 2008. Вып. 17. С. 74 – 85.

14. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. – М.: Машиностроение, 1973. – 216 с.

15. Sibagatullin S.K., Kharchenko A.S., Logachev G.N. The rational mode of nut coke charging into the blast furnace by compact trough-type charging device // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 86. Р. 531 – 537.

16. Воронин В.В., Адигамов К.А., Петренко С.С., Сизякин Р.А. Критерии и способы оценки качества смешивания сыпучих материалов // Инженерный вестник Дона. 2012. Т. 23. № 4 – 2 (23). С. 36.

17. Seber G. A. Multivariate Observations. – New York: Wiley, 1984. – 686 p.

18. Spath H. Cluster Dissection and Analysis: Theory, FORTRAN Programs, Examples. Translated by J. Goldschmidt. – New York: Halsted Press, 1985.

19. Gorban A.N., Zinovyev A.Y. Principal Graphs and Manifolds. Part. 2 // Handbook of Research on Machine Learning Applications and Trends: Algorithms, Methods, and Techniques. Emilio Soria Olivas et al. (eds), IGI Global, Hershey, PA, USA, 2009. Р. 28 – 59.

20. А.с. 1651172 РФ. Твердохлебова С.В., Спиридонова И.М. // Способ определения равномерности распре деления легирующих элементов в сплавах; заявл. 23.05.1989; опубл. 23.05.1991. Бюл. № 19.

21. Математика: Энциклопедия / Под. ред. Ю.В. Прохорова. – М.: Большая Российская энциклопедия. 2003. – 845 с.

22. Девятченко Л.Д. Таблицы сопряженности. Введение в анализ соответствий. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2008. – 127 с.

23. Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. – М.: Наука, 1976. – 736 с.

24. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. – М.: Наука, 1983. – 416 с.

25. Математическая энциклопедия / Под ред. И.М. Виноградова. Т. 5. – М.: Советская энциклопедия, 1985. – 623 с.


Для цитирования:


Сибагатуллин С.К., Харченко А.С., Девятченко Л.Д. Оценка неравномерности распределения шихтовых материалов в доменной печи. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(10):766-773. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-766-773

For citation:


Sibagatullin S.K., Kharchenko A.S., Devyatchenko L.D. Evaluation of uneven distribution of charge materials at blast furnace. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(10):766-773. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-766-773

Просмотров: 154


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)