Реєстраційний номер
0214U002117,
0112U000496
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка і впровадження програмного комплексу з технологій вдування порошкоподібних матеріалів в розплави й агрегати.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Харлашин Петро Степанович,
Дата реєстрації
20-01-2014
Організація виконавець
Державний вищий навчальний заклад "Приазовський державний технічний університет"
Опис етапу
Об'єкт дослідження - створення програмних комплексів з технологій вдування порошкоподібніх матеріалів в розплави й агрегати, що включають двошвидкісний двохтемпературний квазістаціонарний моно- і полідісперсний потік низької, середньої, високої концентрацій порошків різної дісперсності. Мета роботи - розробка програмного комплексу з новітніх способів транспортування і вдування порошкоподібних матеріалів у розплави і металургійні агрегати з подальшим впровадженням результатів на підприємствах чорній металургії, який дозволить істотно оптимізувати технологічні процеси в металургії. Метод дослідження - чисельне рішення системи диференціальних та алгебрагіческіх рівнянь (~300) для інтенсифікаціі процесу горіння пиловугільного палива в фурмені вогнищі доменної печі , посилення перемішування розплаву в технології глибокої десульфурації чавуну, збільшення потужності струменів при раздувці кінцевого шлаку в кисневому конвертері. Предмет дослідження - пилотранспортні системи для подачі пиловугільного палива у горн доменних печей, горіння палива в фурменому вогнищі, паливні форсунки, встановлені на доменних печах, де впроваджується пиловугільне паливо, пристрої для глибокої десульфурації чавуну в ковші. Розроблено методику газодинамічного розрахунку паливної форсунки діючих доменних печей з урахуванням зміни в широкому діапазоні головних параметрів газосуспензії - концентрації порошку і діаметра частинок. Вперше при газодинамічних розрахунках параметри газопорошкового потоку по довжині форсунки для вдування пиловугільного палива в доменну піч були розділені пофазно. Показано, що на пиловугільних форсунках доменних печей № 1, 3,4 МК ім. Ілліча внутрішній діаметр трубок 12мм ( китайська поставка) вибраний невірно - в широкому діапазоні зміни витрати порошку швидкість витікання частинок вугілля в фурмені вогнище знаходиться в межах 60 - 100 м / c, а треба зменшити діаметр до 16мм, швидкість витікання повинна бути в межах 20-30 м / с. Новизною роботи є наступне:вперше створена модель та розроблені технічні пропозиції, що забезпечують у виробничих умовах ПАО ММК ім. Ілліча і "Азовсталь" ефективну реалізацію технології доменної плавки з вдуванням пиловугільного палива більше 150 кг/т чавуну. Розроблені пропозиції, як при подачі в доменній печі технологічних порошків і, перш за все, пиловугільного палива, знизити енергетичні витрати на їх транспортування майже в 2 рази;вперше розрахунок проведено, починаючи від параметрів на вході в фурму, коли задаються тільки значення витрати газуносія, порошку, діаметрів фурми і заглиблення вихідного перерізу в метал, а не параметри витікання з сопла, заглибленого в метал, які нікому не відомі. Показано, що якщо враховувати відскік частинок від стінки, то фактично з'являється 3-а фаза - фаза відбитих від стінки частинок, що гальмують газодісперсний потік. Вперше показано, що при нагріві газодісперсного потоку сумарний імпульс може бути збільшений в ~ 1,5 - 2 рази. Використання двох- та багатошвидкісну, двох- та багатотемпературну модель течії газопорошкового потоку в фурмі для інжекції технологічних порошків в розплав ковша дозволило встановити ~ 20 фізичних впливів на ~ 30 важко піддающіхся параметрів газодісперсного потоку і тим самим розробити рекомендації для удосконалення найважливіших металургійних технологій.
Опис продукції
Розроблений програмний комплекс включає систему многопараметрических дефференціальних і алгебраїчних рівнянь руху, енергії, кінетики горіння пиловугільного палива в доменній печі описує взаємодію газопорошкового струменів, в тому числі надзвукових, з шлаковим і залізовуглецевих розплавом в кисневому конвертері і сталерозливних ковшах. Цей програмний комплекс дозволяє прискорити розрахунки в сотні разів при вирішенні технічних проблем і вдосконаленні технологій. На базі ковшової десульфурації чавуна (вдування гранульованого магнію і вапно) істотно зменшити до наднізькіх значень вміст сірки, підвищити стійкість футеровки конвертерів в 3-4 рази, майже вдвічі знизити енерговитрати при транспорті вугільніх та інших порошків у високощільному потоці, що подається в доменні печі.
Автори роботи
Грігор'єва Марія Олександрівна
Куземко Руслан Дмитрович
Харлашин Петро Степанович
Яценко Андрій Миколаєвич
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
