Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Экономико-математические методы в решении задач доменного производства

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.96 Mб
Скачать

В штабели концентратов дополнительно вводится ко­ лошниковая пыль в количестве 1,5—3,5 тыс. т и известь, полученная на машинах ОПР, в количестве 2—3 тыс. г, в зависимости от размера штабеля и длительности его формирования. Концентрат составляет 90—95% общего веса штабеля, а 5—10% — известь и колошниковая пыль.

Т а б л и ц а

 

2.

Состав

и вес

штабелей

из концентратов

Дата

 

Вес

 

 

Содержание,

%

 

Доля

формиро­

 

 

 

 

 

 

 

 

штабеля,

 

 

 

 

 

 

участия,

вания

Fe

 

 

Н.,0

jcaOJ А1а Оа

 

 

т

 

Н/О

%

штабеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штабели

3 6 - 45

тыс. т

 

 

20/IV—24/IV

 

37

653

 

59,2

 

9,7

9,6

4,3

1,1

100

24/IX—2/Х

 

37

 

359

 

58,1

 

8,8

9,9

4,8

0,9

100

 

 

 

 

 

 

Штабелп

4 5 - 55

тыс.

т

 

 

4/III—11/Ш

 

50 374

 

59,2

 

10,3

9,3

3,5

0,84

100

7/IV—13/IV

 

46

 

285

 

58,6

 

9,6

9,8

4,9

0,85

100

12/V— 18/V

 

54

872

 

59,2

 

9,5

9,3

4,5

0,84

100

19/V—25/V

 

53

 

334

 

59,3

 

10,0

9,3

4,1

0,86

100

I/IX—6/IX

 

49

901

 

59,3

 

10,0

9,8

4,0

0,80

100

16/1Х—23/IX

 

55

 

158

 

59,2

 

9,2

9,8

4,2

0,90

100

 

 

 

 

 

 

Штабелп

55— 65

тыс.

т

 

 

5/V— 11/V

 

57

 

053

 

59,1

 

9,9

9,5

4,2

0,84

100

13/VI—20/VI

 

57

573

 

59,1

 

9,4

9,7

4,7

0,84

100

20/IV—26/1V

 

60

 

505

 

59,8

 

9.4

9,5

4,9

0,84

100

25/VIII— 1 /IX

65

547

 

58.3

 

10,6

9,1

4,7

0,84

100

7/IX—15/IX

 

59

627

 

58,6

 

9.0

10,4

4,6

0,90

100

В опытный период с использованием результатов ме­ ханизированного обсчета формировались штабели весом от 35 до 65 тЬіс. г (табл. 2), что позволило использовать возможность влияния новой системы обсчета штабелей на качество их подготовки при различных объемах.

Из таблицы видно, что в штабелях весом 35—45 тыс. т колебания в содержании железа и нерастворимого остат­ ка небольшие. Следует отметить, что для такого объема штабелей пет возможности получить большой набор со­ поставимых экспериментальных данных, в связи с чем данные таблицы нужно рассматривать как пробные ре­ зультаты.

При формировании штабелей весом от 45 до 55 тыс. г представилась возможность более четко установить ди-

иамику колебания содержания железа и других компо­ нентов. Колебание содержания железа в таких штабелях уменьшается в среднем на 0,2%- Если при формировании штабеля по данным механизированного учета колебание содержания железа составляло 0,05%, то в период, пред­ шествовавший опыту, эти колебания достигали 0,6%.. Ко­ лебания содержания нерастворимого остатка соответст­ венно составили 0,35 и 0,5%. Содержание глинозема из­ менилось незначительно. При практически одинаковом количестве извести в штабеле содержание СаО измени-, лось также незначительно.

В штабелях весом от 55 до 65 тыс. г по сравнению с предшествующими диапазон колебания содержания же­ леза несколько сократился . Отмечено и более устойчивое изменение содержания нерастворимого остатка. На из­ менение содержания извести, глинозема и влаги приня­ тая система контроля и учета состава и веса материала, практически влияния не оказывает.

Опытные данные подтвердили, что с увеличением ве­ са штабеля несколько стабилизируется его состав.

Штабели из руд Кривого Рога

Исследованию подвергались аглоруды шахт им. Ки­ рова, Северной и Артема. Эти аглоруды обычно форми­ руют в отдельные штабели. Дополнительно в штабели руды иногда дается известь (она прибывает с рудой для профилактики от смерзания в зимний период) в количе­ стве от 1,5 до 2%. В большинстве же случаев формиро­ вание штабелей ведется без добавок извести.

Было изучено влияние веса штабелей различного объ­ ема на характер усреднения руд при формировании шта­ белей, а также влияние точности учета и контроля со­ става и веса штабелей на качество усреднения. Послед­ нее представилось возможным проследить только при складировании штабелей весом от 25 до 35 тыс. г. При этом было отмечено уменьшение диапазонов колебания железа и нерастворимого остатка в штабелях, сформи­ рованных в период обсчета их на машиносчетной стан­ ции. Прослежена закономерность изменения качества по­ казателей составляющих штабеля в зависимости от веса штабелей в диапазоне от 45 до 55 тыс. т. Для штабелей

весом от 45 до 55 тыс. г диапазон колебания железа со­ ставлял ±0,32%, а нерастворимого остатка ±0,5%.

С увеличением веса штабелей до 65 тыс. т содержание железа в штабелях без участия извести составило ± 0 , 3 % . Штабели, в которые давалась профилактическая известь, имеют более широкий диапазон колебаний вследствие уменьшения общего содержания железа с разубоживанием известью.

Последующее увеличение веса штабелей также спо­ собствует, но уже незначительно, сокращению диапазо­ нов колебания содержания железа и нерастворимого ос­ татка.

Штабели из аглоруд КМА

Штабели руд КМА формировались

весом от 25 до

50 тыс. т. В подавляющем большинстве

они были сфор­

мированы из руд Михайловского месторождения. В до­ вольно редких случаях штабели весом от 40 до 50 тыс. г формировались с участием до 1% извести в штабеле от общего веса.

В штабелях весом от 25 до 35 тыс. г среднее содержа­ ние железа в опытный период составляло 57,15%, при этом колебания достигали практически +0,9%. Содержа­ ние нерастворимого остатка изменялось в диапазоне от 10,3 до 12,8%. Несущественные колебания содержания глинозема в штабеле объяснялись незначительным содер­ жанием его в руде.

При формировании штабелей весом от 40 до 50 тыс. т в опытном периоде колебание содержания железа по шта­

белям

составляло

± 0 , 2 % против +0,45% в доопытиый,

то есть

на 0,25%

выше. В штабелях весом от 25 до

50 тыс. т были также незначительные колебания в содер­

жании

железа.

 

При

добавке 1% извести

в штабеле весом от 40 до

50 тыс. г содержание железа

в среднем уменьшается бо­

лее чем на 1 %, но остается достаточно устойчивым. То же самое наблюдается и в изменении содержания нераство­ римого остатка, глинозема и извести в штабелях.

Таким образом, оказалось, что с применением новой системы учета веса и состава штабелей диапазоны коле­ бания содержания в них железа и других составляющих несколько сократились.

3. Расчет аглошихты на ЭВМ «Промінь»

Поступающие на Коммунарский металлургический завод руды и концентраты складируются на рудном дво­ ре в штабели, которые, как указывалось выше, подверга­ ются предварительному обсчету на МСС завода. Еще до окончания формирования штабеля известны основные его параметры: вес, состав, кусковатость и другие. Эти сведения МСС каждые сутки передает в ЦЛВТ для ус­ тановления непрерывного контроля и расчета агломера­ ционной шихты на себестоимость не только по окончании формирования штабелей, но и в процессе их формирова­

ния. Для

расчета

агломерационных

шихт ЦЛВТ

получа­

ет также необходимые дополнительные сведения

из ОТК

доменного

цеха

и агломерационной

исследовательской

лаборатории.

 

 

 

Схема потоков данных, необходимых для расчета сос­ тава и веса штабелей при формировании на рудном дво­ ре, следующая:

Проектирование основных элементов аглошихты

В основу проектирования расчета аглошихты на ЭВМ «Промінь» по данным ОТК доменного цеха, агломераци­ онной исследовательской лаборатории и МСС были при­ няты упрощенные методы расчета, позволяющие опреде­ лить расход основных компонентов на производство аг­ ломерата и его состав.

Порядок расчета

а) определение средневзвешенных компонентов ших­ ты производится по формуле

А-а + В-ЪЛ-

C-c + D-d

 

 

A+B +

C + D

'

( 1 )

где А, В, С, D — весовое содержание компонентов в штабеле;

а, Ь, с, d — процентное содержание соответствую­ щих компонентов в штабеле.

Таких средневзвешенных компонентов в шихте со­ держится 10 (шифр индексов приведен в табл. 3 и 4);

б) ввод данных в память машины. Средневзвешенные

Т а б л и ц а 3. Вводные данные на ЭВМ «Промінь» к задаче «Расчет шихты для аглофабрики» (расчет ведется на 100 кг агломерата)

Значение индекса

к

S

ЦИ реї І о ЗМ

си

Значение индекса

1 го OJ =

3

Зола коксовой

мелочи

°о

П

Расход колошниковой ныли

к г

К

Расход

коксовой

мелочи

кг

 

Содержание в

колошни-

 

 

В смеси руды

и

концентрата в п

ковоіі

ныли

 

%

 

 

 

Fe 2 0 3

в х .

 

 

 

 

Fe.,0.,

% е„

и

 

S i 0 3

е х

 

 

 

 

 

SiO., „

Ж 1

 

СаО „

Ж ч '

 

 

 

 

С а б „

Ж-„

 

MgO .

>К\

 

 

 

 

MgO „

И п

 

 

А 1 3 0 , „

И х

 

 

 

 

 

AloOi „

Гх

 

 

FeO

ГЧ

 

 

 

 

 

FeO „ q-'п

 

Mn.,0.,

q'x

 

 

 

 

 

МпО., „

Ж„

 

CaO+MgO

Ж \

 

 

 

 

CaO + MgO .

q,i

 

 

MnO „

q x

 

 

 

 

 

MnO „

 

В золе

коксовой

мелочи

 

Л х

Потери

при

нрокалнвашш

 

 

в 3

 

 

FeoO.,

%

 

Содержание

в

известняке

 

 

е,

 

 

SlOi, „

в г

 

 

 

 

 

Ре-,03

96 Ж-,1

 

СаО' .

ez

 

 

 

 

 

SiOo , Жз'-'

 

MgO

Ж ' г

 

 

 

 

С а б „ 1 '3

 

 

А 1 , 0 3

Ж 2

2

 

 

 

 

MgO „

 

 

 

M n 3 0 4

И 2

 

 

 

 

 

А1„03

„ Жз

 

CaO+MgO „

>KZ

 

 

 

 

CaO--MgO

. Чз

 

 

MnO „

(|z

 

при

 

 

 

MnO „

Содержание FeO

 

 

Лг Потери

прокаливании

из­

 

 

 

 

 

 

вестняка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4.

Карточка вводных

данных

в ЭВМ «Промінь» к

 

 

 

задаче

«Расчет

шихты для аглофабрики»

 

 

 

 

 

 

 

Данные

При­

 

 

 

 

 

 

Индекс

 

меча­

А д Р £ с

Индекс

Данные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

ячейки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

08

3

 

 

13,5

 

 

 

28

Жп1

9,2

 

 

09

К

 

 

8,1

 

 

 

29

 

2,0

 

 

10

п

 

 

3,1

 

 

 

30

 

1,9

 

 

11

в х

 

 

67,1

 

 

 

31

л х

1,8

 

 

12

е х

 

 

10,6

 

 

 

32

г х

14,0

 

 

13

Ж х

'

 

2,0

 

 

 

33

qx1

0

 

 

14

 

ж х

=

 

0,5

 

 

 

34

Ж х

2,5

 

 

15

Их

 

 

1,1

 

 

 

35

Чх

0.52

 

 

16

в 2

 

 

0

 

 

 

36

Л г

43,5

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 4

Адрес

 

 

При­

Адрес

Индекс

Данные

Індекс

Данные

ме­

ячейки

ячейки

 

чание

 

 

 

 

 

 

 

 

17

ez

1,2

 

37

<\z

53,7

18

>K'z

48,1

 

38

0

19

 

5,6

 

39

 

 

20

и ,

0.3

 

40

Г П

18,8

21

в 3

28,7

 

41

Чп'-'

!,9

22

е 3

39,1

 

4 2

ж „

11,2

23

Жз'

3,8

 

43

Он

0

24

 

1,6

 

44

ж 3

0,32

25

Из

25,1

 

45

5,4

26

Вп

39,2

 

46

Чз

0

27

е п

10,0

 

47

Р

• 1,36

 

 

 

 

70

ГА

12,3

 

 

 

 

 

 

составляющие

(из табл. 4) записывают в соответствую­

щие ячейки памяти машины;

 

 

 

в)

ввиду того, что ЭВМ «Промінь» имеет

100 команд,

а для решения

задачи

требуется 160 команд, расчет аг­

ломерата состоит из двух частей. После остановки ма­ шины в конце первой части расчета в программную мат­

рицу машины вставляют перфокарты второй

части;

г)

по окончании вычисления второй части следует пе­

чать результатов по форме

(табл. 5) и остановка.

 

Т а б л и ц а

5. Состав шихты и агломерата

 

Индекс

Составляющие

Единица

Количество

измерения

 

 

 

 

 

X

Расход

смеси

руды

и

 

г

концентрата

 

кг

878,69

Расход

известняка

«

212,54

 

Содержание в агломерате

 

ВА

Fe 3 0 3

 

 

кг

611,39

СА

SiO,

 

 

«

103,07

Ж ' А

С а б

 

 

«

123,07

MgO

 

 

«

17,09

>1<2Л

 

 

« А

A l 3 0 ,

 

 

«

13,64

ЧА

МпО

 

 

«

0,52

г л

FeO

«

123,0

 

 

Продолжение табл. 5

Индекс

Составляющие

Единица

Количество

измерения

 

 

 

a

Fe

кг

523,66

б

Мп

«

0,403

 

Содержание в агломерате

 

 

В Л

Fe.,03

%

61,64

Е А

SiO,

«

10,39

Ж ' А

CaO

«

12,41

Ж\

MgO

«

1,72

И А

А І , 0 3

«

1,38

ЧА

MnO

«

0,05

FeO

 

12,40

Г Л

 

Расчетный состав шихты по форме табл. 5, выпускае­ мой к 14—00 час, направляется по кольцевой почте на аглофабрику и в доменный цех;

д) элементы расчета

шихты на ЭВМ:

 

Х-—расход смеси руды и концентрата

на 100 кг агломе­

рата (или же каждого

в отдельности);

П расход колошниковой

пыли;

 

 

А — количество агломерата

(100 кг);

 

 

К — расход коксовой мелочи на 100 кг

агломерата;

3 — зола коксовой мелочи, %;

 

 

И — расход известняка

на

100 кг агломерата.

Содержание химических компонентов в шихте обозна­

чаем:

 

 

 

 

 

Fe

а

М п 3 0 +

— д 2

Мп

б

SiOa

е

Fe 3 0 3

в

СаО

-

Ж 1

FeO

-

г

MgO

Ж 2

МпО

д

А1.,03

-

и

МпО.,

д 1

Потери

 

 

 

 

 

при про­

 

 

 

 

 

калива­

 

 

 

 

 

нии

л

СаО -г MgO _ р S i 0 3

Расходные коэффициенты определяются из системы уравнений с двумя неизвестными. Первое уравнение:

0,001 [ ( 1 0 0 - ЛХ )Х + ( 1 0 0 - Л ) ] + 3 - К - 100 ~=

= у^-^Гц —0.01 Гх -Х —0,01

Г п - П — 0,01 -0,184 • Д ' х - Х

+

+ 0,0! .о,о7 ^ д . „ +

т - т - л ; - з . к у

( 2 )

Это уравнение соответствует разности между твердым остатком и количеством годного агломерата, которая ба­ лансируется с потерями кислорода в процессе агломе­ рации (Мп 3 0 4 — МпО или М п 0 2 — МпО или Fe2 03 — FeO и т. д.).

Второе уравнение составляется по заданной основнос­ ти агломерата:

Ж Х - Х + Ж П - П + 0 , 0 1 К . З - Ь Ж

= Р(Х Х П +0,013К 3 4 -- • •)•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

Химический состав агломерата определяется по коли­

честву компонентов

в шихте

 

и расходу материалов

на

100 кг

агломерата.

 

 

 

 

 

 

В х - Х + В

+

В в - П + В3 -0,01-3-К

 

Например: Е8 =

 

 

 

 

 

или

=

Г х - Х +

Г п - П

.

...

 

Er

 

 

 

 

(4)

Так как при получении агломерата часть FeO может превратиться в Fe2 03 и наоборот, то изменение FeO оп­ ределяется из равенства

г

F г — Гх • X + Г п • П

._.

' а

п г 1 а -

|QQ

(.0)

На единицу FeO приходится 1,1112 единиц Fe203, по­ этому изменение Fe2 03 составит: 1,1112.Га0,01 (Гх .Х + + Г П . П) .

Количество Fe2 03 определяется зависимостью

В, = 0,01(ВХ -Х + В

+ В„-П +

В,-0013.К) — 1 , Ш 2 Г ,

-

- 0 , 0

1 ( Г У Х +

ГП -П).

(6)

Поскольку из каждой единицы МпОо и МпС\ образу­ ется 0,8462 и 0,9301 единицы МпО, то количество МнО в агломерате составит

 

Д а

= Д х + Д п + Д 3 .

 

(7)

Остальные

составляющие агломерата

определяются

из следующих

выражений:

 

 

Ех -Х +

Е + Еп -П-+г0,01-Е3 к

 

f R .

Е а =

 

т

,

(8)

Ж . =

 

ш

 

 

,

Ж - а =

Ж 2

Х • X + Ж 2

+ Ж2 „ - П + 0,01 Ж-'з • з„

 

 

 

т

-

 

,

 

,,

И х - Х +

И +

И„-П + 0,01Из-Зк

 

и

-

= —

 

гоо

 

Состав

агломерата,

%:

 

 

 

а = ва + га + Д7+Е7+ жа '+ жа

2

+ иа и т - д "

а содержание железа и марганца в агломерате:

а= 0,7-Ва + 0,778-Га ;

б= 0,774-<7.

(9)

(10)n m

,ш

Постоянные величины в уравнениях определяются хи­ мическим составом шихтовых материалов и их расходом. С изменением химического состава шихтовых материа­ лов постоянные величины пересчитываются.

Непрерывный оперативный расчет шихты на Коммунарском заводе выполняется по описанной методике с де­ кабря 1966 г.

В процессе работы пришлось внести ряд уточнений, которых потребовали совершенствования и дополнения к расчету, а также к программе расчета шихты. После этого стало возможным расчетным путем определить полный состав агломерата и отдельные его составляю­ щие, а также рассчитать шихту на агломерацию с учетом расхода материалов и себестоимости;

е) измененный расчет

агломерационной

шихты для

перевода на ЭВМ. Расчет

ведется на 100 кг

агломерата.

Для расчета железорудной

смеси в табл. 6 приведен хи­

мический состав руд КМА, Кривого Рога,

концентрата

ЦГОК и других материалов, спекаемых на аглофабрике Коммунарского металлургического завода.

Состав смеси руд и концентратов определяется иЗ сле­ дующих уравнений, составленных по Fe, S1O2 и СаО:

0,01 (55,4х + 57у + 61,9z) = 59,5

0,01 (9,8* + \2,2у + 9,7г) = 10,5 0,01(1,15*+1,15у + 1,16г) = 1,16

где х, у, z — соответственно расход руды КМА, Кри­ вого Рога и концентрата ЦГОК, кг;

55,4... 59,5 содержание Fe в рудах,

концентратах

и смеси, %;

 

9,8... 10,5—то же Si02 ; .

1,15... 1,16—то же СаО.

 

Решая систему трех уравнений с тремя неизвестными, находим состав железорудной смеси, кг:

руды КМА

9,7

криворожской руды

32,5

концентрата ЦГОК

57,5

Всего

99/7

Для расчета расхода известняка (обычного и доло­ митного) находим количество БіОг, вносимого железо­ рудными составляющими, колошниковой пылью и золой топлива.

Расход колошниковой пыли 2,5 кг, топлива 8,2 кг на 100 кг и золы кокса 14% от общего его расхода при­ няты по опытным заводским данным.

Названные материалы вносят:

Si02 = 0,01(9,7-9,8 + 32,5-12,2 + 57,5-9,7+ 10,32-2,5 + + 8,2-0,14-38,0) = 11,20 кг;

СаО =0,01(9,7-1,15+ 32,5-1,15+ 57,5-1,16+ 2,5-1,15+ + 1,15-3,3) = 1,48 кг\

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ