Обсуждена проблема информационного обеспечения металлургии. Рассмотрена специфика организации фонда знаний о свойствах шихтовых материалов, металлических и шлаковых расплавов, влияния легирования на свойства сталей и сплавов. Предложена методология оценки достоверности данных и адекватности моделей, основанная на принципе взаимной дополнительности.

На основе современных информационных технологий и физико-химических критериев структуры изложены принципы и методология информационно-математического моделирования шлаковых и железоуглеродистых расплавов при изучении ионообменных процессов в системе "металл-шлак". На конкретных примерах показана эффективность применения разработок.

На основе информационно-математического моделирования описаны подходы к прогнозированию коэффициентов распределения элементов в системе металл-шлак в восстановительных условиях доменной плавки. Обоснован выбор физико-химических "критериев" химического состава чугуна и шлака. Представлены результаты моделирования коэффициентов распределения серы, кремния и марганца на основе баз фундаментальных равновесных данных и отчетных данных о работе доменных печей стран СНГ.

Рассмотрены проблемы инвестиционного, структурного и технологического характера, связанные с вопросом комплексной компьютеризации деятельности научно-технических служб металлургического комбината на базе локальных компьютерных сетей. Изложены концепция и опыт создания интегрированной информационно-аналитической системы для комплексного анализа технологических и технико-экономических показателей на различных уровнях управления.

Изложена методика расчета параметров межатомного взаимодействия в молекулярных и кристаллических соединениях, использованная для разработки физико-химических моделей строения металлических и шлаковых расплавов и определения интегральных и парциальных критериев, характеризующих их структурное состояние и реакционную способность. Проанализирована связь этих критериев с основными свойствами расплавов и предложены уравнения для расчета по их сочетанию энтальпий и энергий Гиббса металлических расплавов, вязкости и поверхностного натяжения шлаков. Конкретизированы на уровне численных расчетов представления о кооперативном характере ионообменных процессов в системе металл - шлак.

Ключ. слова: конвертер, окислительная способность шлака, содержание FeO и <$E roman {Fe sub 2 O sub 3}> в шлаке по ходу продувки
Індекс рубрикатора НБУВ: К327.06

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложены вопросы оценки и выбора шихтовых материалов и их смесей, совершенствования технологии и загрузки доменных печей, оборудования систем шихтоподачи и загрузки, автоматизации и контроля доменной плавки, оптимизации шлакового режима, а также расчета тепловых процессов. Представлены результаты исследований бесконусных загрузочных устройств, методические основы расчета программ загрузки, новые способы управления радиальным и окружным распределением шихты в доменных печах. Изложены новые методики и средства оптимизации шлакового режима, расчета тепловых нагрузок шихты и горна печи, методические основы создания систем автоматизированного контроля разгара горна. Намечены перспективы развития доменного производства металлургического комбината "Криворожсталь".

С применением метода физико-химического моделирования на базе результатов лабораторных плавок в 300 кг конвертере и промышленных плавок в 60-тонном конвертере, определены физические характеристики шлака и показано различное влияние на них тока отрицательной и положительной полярностей, используемого для наложения на расплав низковольтного электрического потенциала. С использованием полученных данных оценена способность конвертерных шлаков выполнять функции рафинирования металла от серы и фосфора.

Статистическими методами установлено влияние химического состава (углеродного эквивалента, бора, азота и соотношения бор/азот) на структурные и механические характеристики катанки диаметром 5,5 мм из электростали марок 70КРД-85КРД. Установлена зависимость межпластиночного расстояния в перлите стани 80 с бором и без бора от температуры раскладки катанки на витки.

Проанализировано взаимодействие жидких шлаков с огнеупорами. Показано, что результаты такого взаимодействия определяются совместным учетом модельных физико-химических параметров структуры шлака и огнеупоров. Установлено, что коррозионная активность доменных шлаков по отношению к огнеупорам, а также их рафинирующая способность определяются свойствами шлаков и, прежде всего, их вязкостью и поверхностным натяжением. Разработаны прогнозные модели расчета вязкости и поверхностного натяжения доменных шлаков, которые используются в реальных условиях меткомбината "Криворожсталь" для оптимизации свойств доменных шлаков и получения качественного чугуна.

Приведены результаты исследований поведения промывочных материалов (ПМ) в зоне размягчения-плавления и шлаковой "ванне". Показано, что использование ПМ для удаления коксового мусора наиболее эффективно при загрузке их в промежуточное кольцо по сечению доменной печи (ДП). Установлено, что единоразовое количество ПМ не должно превышать 11 - 19 % от массы расплава в горне ДП.

На базе массива экспериментальных данных по брикетированию отсевов ферросплавов методами многофакторного статистического анализа получены выражения взаимосвязи плотности и прочности прессовок с показателями, характеризующими свойства материала и условия прессования. С использованием методологии физико-химического моделирования разработаны модели уплотнения шихт, учитывающие химический состав манериалов, "сверткой" которого являются интегральные модельные параметры межатомного взаимодействия.

Розв'язано задачі аналізу й оптимізації технологічних процесів виплавки, забезпечення відмінної якості чавуну та сталі. Обгрунтовано вибір фізико-хімічних критеріїв "згортки" інформації про хімічний склад багатокомпонентних залізорудних матеріалів, шлакових і металевих розплавів. Розроблено моделі для прогнозування властивостей залізорудної сировини та металургійних шлаків різноманітного призначення. На підставі аналізу параметрів міжатомної взаємодії в розплавах розроблено методику оцінки впливу властивостей середовища та локального оточення компонентів металургійних розплавів на їх розподіл у системі метал - шлак. Сформовано базу ретроспективних даних про рівноважний розподіл сірки та фосфору між металом і шлаком, одержано моделі для прогнозування їх рівноважних коефіцієнтів розподілу за умов відновлювальної та окиснювальної плавок.

С использованием системы контроля и управления шлаковым режимом доменной плавки выполнены расчетно-аналитические исследования состава и высокотемпературных свойств шихтовых материалов и соответствующих им свойств первичных и конечных шлаков из задувочных шихт и в период остановки печи на капитальный ремонт для условий работы доменных печей ОАО "АрселорМиттал Кривой Рог" и ОАО "Северсталь". Установлены предельные значения физико-химических свойств первичных и конечных шлаков в рабочем режиме, в периоды задувки и выдувки доменных печей в сырьевых условиях заводов Украины.

Рассчитаны параметры кристаллизационной способности доменных шлаков ДП NB 9 ОАО "АрселорМиттал Кривой Рог", а именно количество выделяющейся твердой фазы при охлаждении шлака и максимальная скорость его кристаллизации. Произведена оценка минералогического состава доменных шлаков в процессе их охлаждения и показано влияние углеродсодержащих макродобавок на свойства шлаков.

На основі експериментальних даних бази даних "Шлак" проведено оцінку зв'язку мінералогічного складу доменних шлаків з їх властивостями. Розроблено комп'ютерну систему розрахунку нормативного мінералогічного складу доменних шлаків. Для реальних умов доменної плавки проведено аналіз нормативного мінералогічного складу натуральних доменних шлаків і встановлено зв'язок якості чавуну і технологічних властивостей шлаку з вмістом в ньому найбільш тугоплавкого мінералу - ларніту. Встановлено оптимальний вміст ларніту, що забезпечує постійність оптимальних значень властивостей шлаку і якість чавуну.

Рассмотрена методика оценки влияния примесных тугоплавких компонентов, попадающих в сталь с шихтой в комплексе с легирующими элементами. Предложен новый подход к решению поставленной задачи путем построения карт поверхностей.

Изучен фазовый состав доменных шлаков, закристаллизованных при различных скоростях их охлаждения, и обосновано микрогетерогенное состояние их расплавов.

Описан разработанный в ИЧМ на базе метода Тихонова и совокупности итерационных методов алгоритм минимизации отклонений материального баланса доменной плавки, позволяющий получить матричную систему сбалансированных данных о параметрах доменного процесса. Показано, что применение данного алгоритма к производственным данным позволяет повысить точность описанных моделей доменного процесса, в частности, термодинамическое согласование расплавов в горне доменной печи.

Рассмотрена разработка новой методики физико-химического моделирования закономерностей изменения свойств горячекатаного крупносортового проката в зависимости от содержания химических элементов.