![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Экономико-математические методы в решении задач доменного производства
..pdfи) определение расхода известняка. Содержание Si02 , вносимое соответственно рудами, концентратами, колош никовой пылью и золой топлива, рассчитано следующим образом:
е' = 0,01 (ех • А + еу • Б + eZ [ • В + е„ • П + еэ • 3).
Аналогично определяется содержание остальных ком понентов:
ж' = |
0,01(жх -А |
+ |
>ку -Б + |
ж г [ |
-В + |
ж п - П |
-|- ж 3 - 3); |
|
б' = |
0,01(бх -А |
+ |
б у - Б |
+ |
6Ч |
-Б + |
б п - П + |
ба -3); |
|
|
|
Н' = |
ж' + |
б'. |
|
|
Расход известняка обычного, доломитного, извести определяется решением системы уравнений, составленных по основности и количеству MgO в шихте и агломерате:
0,01-Ht | |
•f1 + 0,01-Ht o -/2 + 0,01-Ht 3 |
-4,0 + 1-1' |
\ |
|
|
0,01 |
(et l ^,"+et 2 -*2 ) + e' |
|
|
0,01(6t l |
+ б,2 |
-U + б,3 -4) + б,' = |
б |
|
С учетом значительных потерь известняков при про каливании в шихте должно быть известняка, кг:
обычного— |
/, + |
tY • n t |
= Т+ |
доломитного — (2 + |
t-i'nu |
— |
к) расчет выхода агломерата. Для расчета требуется знать механические потери шихты при спекании и потерн в весе железных окислов за счет образования Fe2 03 .
Потери в весе руды и концентрата от химических ре акций за счет перехода Fe2 03 в Fe3 04 определяются из уравнений:
Юх = 0 , 1 1 ( 1 0 - г ' х )
Юу = 0 , 1 1 ( 1 0 - г ' у )
Юв = 0 , 1 1 ( 1 0 - г ' 8 )
|
|
Юг , = 0 , 1 1 ( 1 0 - ^ ) |
||||
|
|
Ю г з = 0 , 1 1 ( 1 0 - г ' І 2 ) |
||||
|
|
ІОп = 0 , 1 1 ( 1 0 - г ' п ) |
|
|||
С учетом потерь в агломерат |
переходит: |
|||||
= |
0,01 [100 ~(Юх |
+ |
мх+лх)}х |
|||
у' = 0 |
, 0 1 [ 1 0 0 - ( Ю у |
+ м у + |
лу )]у |
|||
г' = |
0,01 [100 - |
(Ю г + |
M Z + |
JIz ) ] Z |
||
n' = 0,01 [100 - |
( Ю п |
+ м„ + |
лп )]п |
|||
|
|
З ' = 0,01(100 - м,)3 |
|
|||
Т / |
= |
0,01 [ 100 - ( м ч |
+лч)]Т1 |
|||
Т'3 |
= |
0,01 [ і о о - к 2 |
|
+ л ( 2 |
) ] Т 2 |
|
|
Т3 = 0,01 |
(100 - м ^ )ій |
||||
Так же рассчитывается |
процентное |
содержание у1 z1 ; |
11і и т. д.; л) расчет состава агломерата. Химический состав аг
ломерата определяется по количеству компонентов в ших те и их процентному содержанию, которое вносят матери
алы: |
|
ах° = |
0,01 -ах - %х' |
ау с = |
0,01 . а у - %у' |
az c = 0,01 -a, -%z' |
|
и т.. д. |
,. |
ас п , ac s , ac t l , a c t a , act3, act4 и ас = Еах с + • • • + ac t3 .
Аналогично найдены компоненты е , и , б , ж , а так же основность по формуле
жс + б с
Р= - с
м) определение оптимальной себестоимости агломе рата— одна из первостепенных задач металлургических заводов.
Решение задачи сводится к разработке множества ва риантов и выбору из них наиболее рационального. Резер вы снижения себестоимости агломерата определяются расчетом прогрессивных расходных коэффициентов по от дельным компонентам шихты с помощью математических методов.
Обычно планирование расходных коэффициентов на металлургических заводах происходит путем технологи ческого расчета шихты. Если технологический расчет шихты обеспечивает соответствие характеристик агломе рата при изменении качества поступающего сырья, то ус тановление расходных коэффициентов и состава «задан ного» требуется для определения плановых заданий по себестоимости.
Таким образом, расчеты дополняют друг друга. При выявлении оптимальных расходных коэффициентов аг ломерационной шихты на заводе использован регрессион ный анализ и методы линейного программирования. В расходных коэффициентах, обеспечивающих минималь но возможную стоимость «заданного», учтены качест венные характеристики агломерата и максимальная про изводительность аглофабрики. Решение задачи основыва лось на аналитическом использовании влияния факторов (компонентов шихты) на характеристику работы агло фабрики и оптимальном планировании расходных коэф фициентов шихты.
В результате |
исследований |
получен |
ряд |
уравнений |
|
множественной регрессии типа |
|
|
|
|
|
у = а,*! |
+ а3х2 + цх3 |
-\ |
\- апхп |
+ |
Ь. |
В уравнениях функциями обозначены: основность аг ломерата, содержание железа в агломерате, производи тельность аглофабрики в календарные сутки, стоимость всех видов топлива в шихте, содержание закиси железа
в агломерате, |
восстановимость агломерата; |
аргумента |
ми— основные |
и регулярно используемые |
компоненты |
шихты: руды, концентраты, колошниковая пыль, известь, флюсы и т. д.
Себестоимость определена как сумма стоимости сы-
рья, рассчитанная на основании наилучших расходных коэффициентов А, Б, В, П, К, Г, 3, Т ь Т2 > Т3 и расходов по переделу:
Ц" = А - Ц Х + Б - Ц У + В - Ц 2 + Г Ц Ї Ч + П - Ц П |
+ К-ЦК + |
+ З Ц З + Ї ! • ц ч + т 2 - ц , 2 + т 3 . ц і з + |
ц ' . |
Переход на механизированный контроль и обсчеты с помощью цифровых и электронных машин является од ним из важнейших элементов новой формы организации труда, позволившей принести значительную экономию для предприятия.
4.Перспективы учета
Сцелью дальнейшего совершенствования контроля за поступлением на завод аглосырья и оптимальным его штабелированием, а также расчета шихты для аглофаб рики на Коммунарском металлургическом заводе разработан и внедряется ряд программ для ЭВМ «Минск-22».
Воснову системы сбора и обработки информации по ложены следующие принципы: минимальные требования
кпервичной информации; широко разветвленная система необходимых показателей и вторичной информации; пе редача всей информации с помощью современных средств связи и обработка всей информации на ЭВМ.
Информация о поступлении руд, концентратов и дру гих материалов в адрес завода передается со станций Дебальцево и Родаково по телетайпу. О прибытии желез нодорожных вагонов с сырьем поступает по каналам свя зи на ВЦ завода информация: номер накладной, время поступления, время возврата вагонов МПС, номер шта беля, кусковатость, химический состав.
По полученной уточненной первичной информации на ЭВМ «Минск-22» рассчитывается и выдается на печать в виде формы ряд показателей: время простоя вагонов, сумма штрафов за простой вагонов, причины простоев, усредненный химический состав штабелей и другие. Эти данные по материалам и поставщикам фиксируются на магнитной ленте за сутки, пятидневку и нарастающим итогом с начала месяца. (Алгоритм расчета веса штабе-
леи и формы выдачи па печать, а также перечень лиц, ко торым поступает информация, приведены ранее).
Каждому поставщику сырья, всем основным матери алам и видам топлива был присвоен своп шифр. Однако работнику, регистрирующему поступление материалов, не приходится иметь дело с шифрами и кодами. Одновре менно с заполнением бланка о поступлении материалов в суммирующую машину вводится шифр нажатием клави ши, соответствующей определенному виду материала. По мере печатания бланка суммирующая машина, связан ная с телетайпом, автоматически перфорирует ленту, при годную для непосредственного ввода в ЭВМ, и формиру ет контрольные итоги, которые также печатаются на бланке. Чтобы гарантировать правильность набивки пер фоленты, все данные, содержащиеся в бланке, набира ются на суммирующей машине вторично, на этот раз при нажатой клавише «вычитание».
Если данные набраны правильно оба раза, то на ито говом регистре будет получен нулевой баланс. Если ну левой баланс не получен, значит, набор данных непра вильный и нужно заполнить новый бланк.
Первой операцией ЭВМ по обработке поступившей информации является контроль исходных данных. При этом предусмотрены, в частности, следующие операции: контрольное суммирование всех полученных данных и сверка их. с контрольным итогом; проверка, показываю щая, вся ли информация численная; логический конт роль соответствия переданных числовых данных.
Вторая операция: расшифровка поставщика по коду продукции, сведения о которой поступили в машину, и суммирование нарастающим итогом (за сутки, за пяти дневку, с начала месяца) поставки сырья и топлива, про стоев вагонов и других технико-экономических показа телей.
В настоящее время на ЭВМ «Минск-22» производится учет формирования штабелей аглосырья с отражением химсостава и анатомии по участкам закладки материалов в штабели.
По телетайпу из ОТК доменного цеха в вычислитель ный центр поступают следующие данные: накладные на все виды аглосырья, карты учета повагонной выгрузки его и добавок (известь, колошниковая пыль и др.) с указани ем участка выгрузки в каждом штабеле (заполняется ма-
шин истом вагоноопрокидывателя), а также химсостав выгружаемых добавок.
На ЭВМ «Минск-22» рассчитывают показатели, кото рые печатаются на АЦПУ-128 в виде форм, две из кото рых прилагаются (табл. 10, 11).
Форма «Разрез формируемых штабелей» (см. табл. 10) дает работникам аглофабрики, доменного цеха и других заинтересованных служб наглядное представле ние о строении закладываемого штабеля для оператив
ного контроля за |
его формированием |
и дозированием |
||
шихты при агломерации. |
|
|
|
|
«Табуляграмма |
учета |
формируемых |
штабелей» |
|
(см. табл. 11) содержит те |
же сведения, |
но с |
более по |
дробной расшифровкой показателей. В ней по участкам штабелей указан вес закладываемого материала, сред ний химический состав за каждые сутки и с начала ме сяца.
•Выпускаемые на ЭВМ материалы контролируют пу тем сравнения итогов механизированных разработок с соответствующими итогами по журналам контрольных чисел и направляют начальнику доменного и агломераци онного цехов, отделу сырья и топлива, один экземпляр остается на ВЦ.
Ведомость о простоях вагонов с начисленным штра фом за простои направляется в транспортный цех. и ру ководству завода. На основании полученных данных по формированию штабелей проектируется программа по расчету шихты для аглофабрики.
Алгоритм расчета шихты приведен в примере по рас чету шихты для ЭВМ «Промінь». В настоящее время с помощью ЭВМ уточняется состав шихты. На основании накопленного статистического материала по расчету ших ты по предлагаемому алгоритму ведутся работы по опре делению влияния каждого компонента (с учетом себе стоимости) на качество агломерата.
Таким образом, с применением вычислительной тех ники улучшается учет поступления на завод сырья, ос новных материалов и топлива, контроль за формирова нием оптимальных штабелей агломерационного и домен ного сырья. Кроме того, появляется возможность систе матически вести расчеты агломерационных и доменных шихт с учетом получения минимальной себестоимости продукции и повышенного ее качества.
|
|
|
Т а б л и ц а |
10. Разрез |
формируемых |
штабелей на « |
» |
|
|
19 |
г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Для |
штабеля |
концентрата: |
|
|
|
|
|
|
Для |
штабеля |
аглоруды: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
К — концентрат |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
руда |
с Fe |
56,2±0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
И — известь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(—»—с Fe меньше |
55,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
= —колошниковая пыль |
|
|
|
|
|
|
Б—»—с Fe больше |
56,9 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
О — окалина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Д — другие добавки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Высота одной строки равна весу общего |
вагона |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Номера участков |
штабеля концентрата |
|
|
|
Номера |
участков |
штабеля |
аглоруды |
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
2 |
|
| |
3 |
|
4 |
| |
5 |
|
|
1 |
|
| |
2 |
|
1 |
3 | |
|
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
К К К |
к к к |
|
и и и |
1-І и и |
и и и |
|
+ |
4- + Б Б Б Б Б Б |
( |
|
( |
|
( |
|
4- |
|
|
|
||||||||||
I I И И |
Н И И |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
( |
|
Б Б Б |
+ — |
|
-- |
. . . |
|
+_ L |
— — 4- |
||||||||||||
|
|
( |
( |
|
•1- |
|||||||||||||||||||||||
К К К |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
Б |
Б Б |
( |
( |
( Б Б Б |
+ |
|
|
Б Б Б |
|
||||||||||||
К К к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
+ |
~г |
+ |
+ - - г |
|
+ |
-г |
Б Б Б |
( |
( |
( |
|
|
|||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
Б Б Б |
~г + + + |
-г i- |
Б Б Б |
( |
( |
( |
|
|
|||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
( |
( |
( |
( |
( |
( |
( |
( |
( |
. . . -г |
|
+ |
4- |
|
|
|
|
|||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
4- |
+ + |
Б Б Б Б Б Б |
Б Б Б |
Б Б Б |
|
||||||||||||||||
|
к к к |
|
|
+ + + + |
-г |
+ |
— 4- + |
4- |
|
- |
L |
- |
||||||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
|
Б Б Б |
|
|
||||||||||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
+ |
— -г Б Б Б Б Б Б |
( ( |
|
( |
( ( |
( |
|
|
|||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
-г _1_ -і—і—г |
— -f |
+ |
Б Б Б |
Б Б Б |
|
||||||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
Б Б Б |
Б Б Б Б Б Б |
•— |
|
|
4- |
• 4 |
|
4- |
|||||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
- f -г |
|
( |
( |
( |
( |
( |
( |
. . . |
|
— |
|
|
-г |
|
-j- |
||||||
= ==== |
== = |
== |
= = |
= |
|
= |
= |
= |
( |
( |
(' |
( |
( |
( |
( |
( |
( |
Б |
|
Б |
|
Б |
Б |
Б |
Б |
|
|
|
к к к |
к к к |
|
к к к |
К N К |
к к к |
|
|
|
4- |
+ + + |
|
_)- |
|
— 4- 4- |
;_ |
+ т |
|
|
||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
Б Б Б |
Б Б Б |
+ -f + |
— — |
|
|
( |
( |
( |
|
|
|||||||||||
к к к |
к к к |
|
к к к |
к к к |
к к к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и и и |
и и и |
|
и и и |
1-І и и |
и и и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Участки
Вес, т 1. Fe, %
SiO;
Вес, г
2.Fe, % S i 0 3
Вес, т
3.Fe, % S i 0 2
Вес, т Fe, % МО а
|
|
Т а б л и ц а |
11. Табуляграмма учета формируемых штабелей |
|
|
|||||
|
|
|
|
за « |
» |
19 |
г. |
|
|
|
|
|
|
Штабель концентрата |
|
|
Штабель |
аглоруды |
|||
кон |
'из |
|
ока |
другие |
из |
|
СаО, |
руда рудо |
СаО, |
|
цент |
весть |
пыль |
лина |
добавки |
итого весть |
Fe, % |
% |
CaO/SiOs управления |
% |
CaO/SiO, |
рат |
|
|
|
|
|
|
|
им. Кирова |
|
|
Итого за сутки
Итого с начала месяца
Г л а в а III . ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ
Широкое применение ферросплавов в качестве раскислптелей, дегазаторов, десульфураторов, легирующих присадок при выплавке стали определяет важность про изводства ферросплавов для развития тяжелой индуст рии.
Среди большого числа продуктов ферросплавной про мышленности особое положение занимает производство ферросплавов на марганцевой основе. Потребность в ферромарганце систематически возрастает в связи с не прерывным наращиванием производственных мощнос тей. Все чаще для производства ферромарганца исполь зуются доменные печи большого объема и доменный фер ромарганец становится основным продуктом цеха. Коммунарский металлургический завод относится к числу крупных поставщиков ферромарганца.
В данном разделе проанализированы особенности вы плавки и пути повышения производства доменного ферро марганца в условиях этого завода. Рассматриваются ос новные теоретические предпосылки производства ферро марганца, особенности подготовки и качества шихтовых материалов, поступающих на выплавку ферромарганца, использование оборудования. Много внимания уделено исследованию особенностей процесса производства фер ромарганца и влияния отдельных технологических фак торов на ход процесса с применением современных мате матических методов анализа показателей, определением сложных зависимостей, описывающих влияние различ ных факторов на главнейшие показатели плавки (произ водительность, расход кокса) и их взаимосвязь с други ми показателями. Установлен наиболее рациональный технологический режим выплавки ферромарганца и определена его экономическая эффективность.
Значительное место отводится изучению себестои мости ферромарганца и определению путей снижения ее. При этом применяется сопоставительный технологиче ский и экономический анализы особенностей производ ства ферромарганца в условиях Коммунарского метал лургического завода и «Запорожстали».
Исследованию подвергались все те результаты рабо ты доменной печи, которые соответствовали устойчивому
режиму выплавки ферромарганца. В анализе учитыва
лись |
большей |
частью |
среднесмеииые |
показатели плав |
|
ки, |
за исключением |
производительности |
доменной |
||
печи, |
которая |
пересчитана на часовую |
ввиду |
пяти вы |
пусков.
Подготовительной стадией послужил систематический сбор сведении о работе и показателях печи, их анализ на пригодность для обработки и затем машинная обработка на машиносчетной станции.
При подготовительной машинной обработке было на бито 6000 перфокарт, выполнено 200 сортировок и 50 та буляграмм. Основной массив перфокарт был разделен на четыре режима в зависимости от состава шихты и мето дов ее загрузки в доменную печь. В результате по раз меру коксовой колоши определилось два этапа. Первый этап характеризуется коксовой колошей 3,8 т и содержа нием марганца в шихте 38—40 и 40—42%. Во втором этапе печь работала на коксовой колоше 4,2 г при том же содержании марганца в шихте.
Такое распределение результатов наблюдений выпол нено с целью определения влияния технологических па раметров и богатства шихты на основные показатели до менной плавки — производительность и расход кокса, а также для выбора оптимального режима.
Обработка сведений выполнена на основе современ ных математических методов анализа. Для определения влияния различных факторов на производительность и расход кокса рассчитаны парные зависимости между факторами и коэффициенты парных корреляций, дано математическое описание взаимосвязи факторов с техно логической оценкой. Определено также комплексное влияние различных факторов на производительность пе чи методом множественной корреляции.
Для сравнительной оценки работы печи Коммунарского завода была проанализирована работа почти такой же по объему доменной печи № 1 завода «Запорожсталь». Объем печи завода «Запорожсталь» лишь на 20 м3 мень ше, печь оборудована дополнительным рядом фурм, ко торые расположены выше оси воздушных фурм и пред назначены для дополнительной подачи смеси кислорода с природным газом или только кислорода. Отличительны ми технологическими особенностями печи завода «Запо рожсталь» являются подача кроме кислорода природно-
4. 52 |
49 |