Введение
1 Загрузка шихтовых материалов и контроль их распределения в доменной печи 8
1.1 Управление загрузкой шихтовых материалов в доменную печь 8
1.1.1 Бесконусное загрузочное устройство 8
1.1.2 Математическая модель загрузки доменной печи 13
1.1.3 Перечень физических феноменов, учитываемых в модели загрузки 15
1.1.4 Метод крупных частиц 18
1.2 Контроль параметров доменной печи при помощи зондов 21
1.2.1 Сканирующие зонды 24
1.2.2 Система непрерывного сканирующего зондирования 24
1.2.3 Автоматическая зондовая система для измерения распределения кокса в доменной печи 27
1.2.4 Автоматическая зондовая сканирующая система на заводе ЕКО Stahl Arcelor Gruppe (Германия) 32
ЬЗВыводы по разделу 35
2 Теоретические основы математической модели загрузки и автоматической зондовой сканирующей системы 38
2.1 Теория перколяции 38
2.1.1 Основные понятия теории перколяции 38
2.1.2 Перколяция как критическое явление 44
2.1.3 Критические показатели и масштабная инвариантность 45
2.1.4 Основные постулаты теории перколяции (для сыпучих систем) 47
2.2 Моделирование «поведения» частиц внутри столба шихтовых материалов 47
2.2.1 Изучения процесса перколяции реальных
шихтовых материалов на заводе ЕКО Stahl
2.3 Углы откоса 60
2.4 Порозность многокомпонентных сыпучих смесей 61
2.5 Выводы по разделу 70
3 Исследование порозности сыпучих многокомпонентных смесей 71
3.1 Проведение лабораторных опытов по измерению порозности сыпучих многокомпонентных смесей 73
3.1.1 Описание оборудования 73
3.1.2 Проведение экспериментов 75
3.1.3 Обработка результатов эксперимента 78
3.2 Выводы по разделу 86
4 Изучение свойств сыпучих шихтовых материалов 87
4.1 Опыты по измерению электрического сопротивления смесей металлических электропроводных шаров (ШЭПМ) диаметром 8 мм (имитирующих кокс) и металлических неэлектропроводных шаров (ШНЭПМ) диаметром 4,5 мм (имитирующих железорудные материалы), представляющих собой близкие к идеальным сыпучие смеси (с коэффициентом формы равным 1) 88
4.1.1 Описание оборудования 8 8
4.1.2 Проведение экспериментов 90
4.1.3 Математическая обработка полученных результатов 91
4.2. Опыты по измерению электрического сопротивления смесей металлических электропроводных шаров (ШЭПМ) диаметром 8 мм (имитирующих кокс) и неэлектропроводных шаров (ШНЭПМ) диаметром 4,5 мм (имитирующих железорудные материалы), представляющими собой близкие к идеальным сыпучие смеси (с коэффициентом формы равным 1) с использованием дополнительного уплотнения 92
4.2.1 Описание оборудования 92
4.2.2 Проведение экспериментов 94
4.2.3 Математическая обработка полученных результатов
4.3. Опыты по измерению электрического сопротивления смесей шихтовых материалов (кокса и агломерата) в условиях лаборатории МИСиС 100
4.3.1 Описание оборудования 100
4.3.2 Проведение экспериментов 102
4.3.3 Математическая обработка полученных результатов 104
4.4 Определение среднего размера кластера кокса 110
4.5 Статистическая обработка результатов лабораторных исследований 115
4.6 Выводы по разделу 118
5 Разработка датчика вида шихтовых материалов и его градуировка в условиях ОАО «НЛМК» 120
5.1 Промышленные опыты по измерению электрического сопротивления смесей шихтовых материалов (кокса и агломерата) в доменном цехе №1 на ОАО НЛМК ОАО «НЛМК» 120
5.1.1 Описание оборудования для градуировки 120
5.1.2 Проведение опытов 122
5.1.3 Математическая обработка полученных результатов 127
5.2 Сравнение полученных результатов с результатами промышленных опытов на заводе ЕКО Stahl Arcelor Gruppe (Германия) 134
5.3 Выводы по разделу 138
Заключение и выводы по работе 139
Публикации по материалам диссертации 144
Список использованных источников
