Моделирование распределения шихтовых материалов при загрузке в доменную печь

Описывается математическое моделирование процесса загрузки шихтовых материалов в доменную печь как ключевой компонент интеллектуальной системы управления доменной плавкой. Описаны частные модели этапов загрузки: формирование порций на конвейере или в скипах, загрузка в бункер бесконусного загрузочного устройства (БЗУ), выгрузка из бункера с учетом нормального и гидравлического видов истечения сыпучих сред, а также движение материала по тракту БЗУ и распределение на колошнике. Предложены методы описания истечения многокомпонентных смесей с различной насыпной массой и алгоритм расчета траектории полета частиц. Описана реализация модели, позволяющая прогнозировать распределение шихтовых материалов во внутреннем пространстве домны, рассчитывать радиальные рудные нагрузки и оптимизировать режимы загрузки.

Аффилиация авторов
Волков Евгений Александрович – ведущий эксперт (производство чугуна), e-mail: eavolkov@severstal.com.
Остроухов Сергей Юрьевич – ведущий эксперт (цифровые технологии), e-mail: syuostr@severstal.com.
Архипов Роман Николаевич – эксперт, e-mail: rn.arkhipov@stalcom.com.
Кучин Валерий Юрьевич – ведущий эксперт (производство агломерата),e-mail: vyukuchin@severstal.com.
Суворин Николай Николаевич – менеджер (аналитик), e-mail: nnsuvorin@severstal.com.
Хреева Светлана Николаевна – старший менеджер (внедрение инициатив и инструментов развития бизнеса), e-mail: snhreeva@severstal.com.
ПАО ≪Северсталь≫.

Список литературы
1. Большаков В.И. Технология высокоэффективной энергосберегающей доменной плавки. К.: Наук. думка. 2007. 412 с.
2. Калинин А.П., Загайнов С.А., Ярошенко Ю.Г. Математическая модель оценки качественных характеристик потока при их циклической загрузке и выгрузке из бункера // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. №8. С. 95-98.
3. Пыхтеева К.Б., Загайнов С.А., Тлеугабулов Б.С. и др. Анализ особенностей формирования порций и истечения материалов из бункера БЗУ при загрузке шихты // Сталь. 2008. №6. С. 14-19.
4. Jong-In Park, Hun-Je Jung, Min-Kyu Jo. Mathematical Modeling of the Burden Distribution in the Blast Furnace Shaft // Metals and Materials International. 2011. Vol. 17. No. 3. Pp. 485-496.
5. Dong Fu, Yan Chen, Chenn Q. Zhou. Mathematical modeling of blast furnace burden distribution with non-uniform descending speed // Applied Mathematical Modelling. 2015.
6. Dong Fu, Yan Chen, Yongfu Zhao. CFD modeling of multiphase reacting flow in blast furnace shaft with layered burden // Applied Thermal Engineering. 2014. No. 66. Pp. 298-308.
7. Иванча Н.Г., Муравьева И.Г., Шумельчик Е.И. и др. Комплексная математическая модель распределения многокомпонентной шихты в доменной печи // Металлург. 2018. №2. С. 9-14.
8. Большаков В.И., Иванча Н.Г., Муравьева И.Г., Вишняков В.И. Исследование и промышленное опробование загрузки многокомпонентных смешанных порций, состоящих из железорудных материалов и кокса // Сб. научн. тр. ИЧМ ≪Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии≫. 2013. №27. С. 53-67.
9. Большаков В.И., Семенов Ю.С., Иванча Н.Г. Исследования параметров потока шихтовых материалов и их распределения на колошнике современной доменной печи // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2012. №3. С. 87-92.