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

од). Обработка результатов работы печи велась посмен­ но. Определяли влияние различных факторов на произ­ водительность печи и расход кокса.

1. Исследование влияния различных факторов на производительность печи

На примере определения взаимосвязи производитель­ ность—расход кокса для режима работы печи при коксо­ вой колоше 3,8 г и содержании марганца в шихте 40 — 42% рассмотрим методику анализа результатов наблюде­ нии. В этом периоде печь работала со средним расходом дутья 2226 м3/мин при нагреве дутья до 932°С. Печь принимала 86 подач в смену при средней рудной нагруз­ ке 1,436 т/т кокса и выплавляла 21,8 г ферромарганца в час.

Для исследования применяли корреляционный ана­ лиз, который позволяет установить количественную и ка­ чественную зависимости между факторами, а также фор­ мы и степень влияния факторов на процесс. При этом оп­ ределяется уравнение регрессии у=}(х), а также теснота связи между различными значениями функции и аргумен­ та. Одновременно представляется возможным установить форму связи — прямолинейную пли криволинейную — и выявить связь между функцией и отдельными факторами.

Полная корреляционная связь между параметрами определялась путем разграничения значений функции и аргумента, построения и расчета корреляционных таблиц и полей эмпирической линии регрессии и их параметров уравнений, а также путем расчета и построения теорети­ ческой линии регрессии.

Уравнения линейной регрессии имели следующий вид:

7 = kx +b = - 5,274л + 31,54

Зс" = £] У ~ + с = — 0,0108у + 2,18.

Надежность корреляционной связи проверена коэф­ фициентом надежности:

дом нижнего шлака и содержанием в нем закиси марган­ ца описывается уравнениями прямых линий, угол накло­ на которых указывает на незначительное понижение про­ изводительности с увеличением выхода шлака и содержа­ ния в нем закиси марганца. С увеличением количества подач также возрастает производительность печи, хотя и незначительно, но вполне закономерно.

Анализ парных зависимостей позволяет установить лишь влияние каждого фактора в отдельности на произ­ водительность печи. Однако для доменного производства характерно, что все факторы действуют одновременно и к тому же находятся во взаимосвязи. Поэтому определе­ ние комплексного влияния различных факторов сопряже­ но с расчетом множественной корреляции, основой ко­ торой служат расчеты парных корреляций. Избегая за­ громождений в расчетах множественной корреляции, в основу были приняты лишь основные факторы, которые

Уравнение множественной регрессии по четырем фак­ торам имеет следующий вид:

П = 2.193К - 28,034И - 9,175Мпр + 0,494Д + 51,2667,

где К— средний расход кокса, т/т чугуна; И — средний расход известняка, т/т чугуна;

Mrip—средний расход марганцевой руды, т/т чугу­ на;

Д — средний расход доломита, т/т чугуна.

Сопоставление коэффициентов уравнений парной (см. табл. 12) и множественной регрессии позволяет заметить различие между ними. Например, коэффициенты регрес­

две: первая — в уравнение множественной регрессии не вошли сракторы (температура дутья, выход шлака, содер­

отдельные факторы уравнения множественней корреля­ ции оказывают более существенное влияние на произво­ дительность, чем в уравнении парной корреляции.

В последующих периодах работы печи также были оп­ ределены значения парных взаимосвязей между главны­ ми факторами и производительностью печи.

В режиме с коксовой колошей весом 3,8 т и содержа­ нием марганца в руде 38—40% большинство парных за­ висимостей дали высокий коэффициент надежности. Это такие факторы, как расход марганцевой руды, количест­ во подач, температура дутья, выход нижнего шлака, со ­ держание марганца в чугуне. Другие факторы такой за­ висимости не дали, что, вероятно, связано с взаимными действиями одного фактора на другой.

При режиме работы печи с размером коксозой коло­ тий 4,2 т и содержанием марганца в шихте 38—40% на­ блюдаются самые разные значения коэффициента надеж­ ности тесноты связи между факторами. Отдельные фак­ торы (выход шлака, его основность, содержание МпО в нижнем шлаке, Мп в чугуне и др.) дали невысокий ко­ эффициент надежности, что также свидетельствует о влиянии этих факторов на производительность через дру­ гие, одновременно участвующие в процессе. Положитель­ ное действие расхода руды, флюсов, дутья и т. д. под­ тверждается высокими коэффициентами надежности свя­ зи между факторами. С повышением содержания марган­ ца тенденция зависимостей сохраняется.

Расчеты парных корреляций для доменной печи № 1 завода «Запорожсталь» (табл. 13), как и для

Коммунарского завода, в подавляющем большинстве показали высокие коэффициенты надежности для таких факторов, как расход воздуха, марганцевой руды, флю­ сов, кокса и др., то есть тех, которые оказывают прямое влияние па производительность доменной печи.

2. Исследование влияния различных факторов

на расход кокса

Вопрос об определении влияния различных технологи­ ческих и технико-экономических факторов на расход кок­ са решался точно так же и по тому же массиву исходных данных, что и для производительности печи.

Для режима с коксовой колошей 3,8 г и содержани­ ем марганца в шихте 38—40% уравнения регрессии, ко­ эффициенты корреляции и надежности связи факторов, а также средние значения главнейших факторов, оказыва­ ющих влияние на расход кокса, представлены в табл. 14. Наибольшую надежность связи в уравнениях регрессии дали количество и температура дутья, а также расходные коэффициенты шихты. Совсем низкие значения дали ос­ новность шлака и содержание марганца в чугуне.

При режиме работы печи с 40—42% марганца в ших­ те и той же колошей низкий коэффициент надежности по­ лучился только для выхода нижнего шлака, что вероят­ нее всего связано с точностью учета наливов ковшей и их количества.

С увеличением размера коксовой колоши до 4,2 г низ­ кую надежность тесноты связи дали в основном основ­ ность шлака и нагрев дутья.

Для печи завода «Запорожсталь» связь различных факторов с расходом кокса представлена в табл. 15. По этой печи были установлены надежные связи с расход­ ными коэффициентами шихты, температурой дутья, руд­ ной нагрузкой, содержанием марганца в руде и др. Попрежнему (как на КМЗ) отмечен низкий коэффициент на­ дежности основности шлака и содержания марганца в чугуне.

3. Анализ результатов исследования и выбор рационального режима плавки

Средине показатели работы доменной печи Коммунар­ ского завода с различным состазом шихты и размером