ЗАВЕРШЕННОСТЬ ПРОЦЕССА СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ

Авторы

  • Ю. А. ФРОЛОВ ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск Автор
  • Е. А. КАЗАНЦЕВ ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск Автор
  • Д. Н. ГУЩИН ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск Автор
  • Д. М. ЧУКИН Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Россия, г. Магнитогорск Автор
  • В. Е. КОТЫШЕВ ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-10-5-19

Ключевые слова:

спекание агломерационной шихты, агломашина, завершенность процесса, разрежение, температура, аглоспек, зона горения топлива, зажигательный горн, вакуум-камера, советчик агломератчика, управление влажностью шихты, управление расходом топлива

Аннотация

Процесс спекания агломерационной шихты завершается только на агломашинах с зоной охлаждения аглоспека. Степень завершенности процесса, характеризуемая относительной высотой зоны расплава при разгрузке аглоспека с остальных типов агломашин, составляющих абсолютное большинство, находится на уровне 60 %. Под «завершением процесса спекания» на практике принимается выход из слоя спекаемой шихты зоны горения топлива. Завершенным при агломерации является теплообмен в слое спекаемой шихты, при котором температуры отходящих газов и материала на выходе из слоя близки, причем на 60 % длины слоя представлены температурой точки росы. Благодаря этому, а также поступлению с воздухом теплоты охлаждаемого аглоспека и реакции окисления FeO в зону горения топлива, высокому слою шихты, повышенной основности агломерата и вводу в шихту извести расход твердого топлива составляет 40–45 кг/т агломерата при количестве расплава на уровне 60 %. Простой и эффективной для управления процессом агломерации является экспертная система «Советчик агломератчика». Наиболее оперативными и достоверными для необходимой корректировки влажности шихты и расхода твердого топлива являются текущие «советы» от самого процесса. Первые из них агломератчик получает от трендов разрежения в первых вакуум-камерах и в горне, температуры поверхности слоя. Для принятия им решения первичные тренды должны подтверждаться местоположением начала подъема температуры отходящих газов, а затем — максимума температуры. Контроль и управление расходом топлива можно эффективно осуществлять по балансу возврата. Процесс спекания шихты самостоятельно компенсирует до 40 % негативного влияния факторов на скорость спекания, «регулируя» разрежение в газоотводящем тракте агломашины. Эффективным для системы «Советчик агломератчика» является применение дискретного варианта «экстремального регулирования», при котором параметры работы агломашины обрабатываются, корректируются и вновь задаются за периоды, равные продолжительности перемещения зоны горения топлива по высоте слоя. Установка тепловизора в хвосте агломашины позволяет осуществлять непрерывный визуальный контроль теплового уровня процесса, его равномерности по ширине слоя, выявлять недопек шихты и решать задачу управления в целом.

Биографии авторов

  • Ю. А. ФРОЛОВ, ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск

    д-р техн. наук, заместитель директора по технологии

  • Е. А. КАЗАНЦЕВ, ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск

    главный инженер

  • Д. Н. ГУЩИН, ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск

    ведущий специалист

  • Д. М. ЧУКИН, Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Россия, г. Магнитогорск

     канд. техн. наук, старший научный сотрудник, руководитель по развитию бизнеса

  • В. Е. КОТЫШЕВ, ООО «Агломерационные технологии», Россия, г. Магнитогорск

    директор

Библиографические ссылки

Фролов Ю. А., Полоцкий Л. И. Трехмерная математическая (динамическая) модель агломерационного процесса. Ч. 1 // Металлург. 2014. № 12. С. 42–47.

Коротич В. И., Фролов Ю. А., Каплун Л. И. Теоретические основы технологии окускования металлурги-ческого сырья. Агломерация: учебное пособие. — Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2005. — 400 с.

Егорова Е. Е. Оперативное управление процессом производства железорудного агломерата: дис. … канд. техн. наук. — Санкт-Петербург, 2016. — 133 с.

Errigo V., Riccardi C., Scarton A. Waste gas analysis under grate as a new means of sinter process control // 4th International Symposium on Agglomeration, Toronto, June 2–5, 1985. N.Y. 1987. P. 113–121.

Integrated Pollution Prevention and Control. Draft Reference Document on Best Available Techniques for the Iron and Steel Production. Part 3. Sinter plants // European commission Directorate-general JRC. Joint Re-search Centre. Institute for Prospective Technological Studies Sustainable Production and Consumption Unit European IPPC Bureau. April 2010. RR/EIPPCB/IS_Final_Draft. Chapter 3. P. 94–183.

Фролов Ю. А. Агломерация. Технология. Теплотехника. Управление. Экология. — М.: Металлургиздат, 2016. — 672 с.

Фролов Ю. А., Чукин Д. М., Полинов А. А. и др. Совершенствование операции загрузки шихты на агло-мерационные машины ПАО «ММК». Ч. 2. Формирование рационального профиля слоя шихты по ши-рине агломашины // Металлург. 2022. № 1. С. 11–15.

Nakajima R., Kurosawa S., Fukuyo H. etc. Development of Heat-pattern Control System along the Width Di-rection of Sintering Bed // Tetsu-to-Hagane. 1990. V. 76. № 6. P. 825–831.

Frolov Yu. A., Das A., Moyalan J. P. etc. Rational mix charging practice and fuel conservation in sintering pro-cess // International Symposium (RDCIS SAIL). — M.: Oct. 1995. — 16 p.

Mitra S., Gangadaran M., Raju M. T. etc. A process model for uniform transverse distribution in a sinter plant // Steel Time International. 2005. V. 29. № 5. P. 17, 18.

Ершов Е. В., Фатиев М. Н. Анализ изображения поверхности спекаемого слоя для контроля зажигания при агломерации рудного сырья // Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве: Тезисы докладов II Всероссийской научно-технической конференции. В 11 частях. Часть 6. — Нижний Новгород: НГТУ, 2000. С. 10.

Haidong W., Guanzhou Q., Shengsheng H. Design and development of expert system for controlling sintering process // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 1999. V. 9. Iss. 3. P. 651–654.

Uraikul V., Chan Chr. W., Tontiwachwuthikul P. Artificial intelligence for monitoring and supervisory control of process systems // Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2007. V. 20. Iss. 2. P. 115–131. DOI: 10.1016/j.engappai.2006.07.002.

Dai fei Liu, Xu ling Chen. Development and Application of Sintering Process Data Mining System // 2009 In-ternational Conference on Management and Service Science, Wuhan, 2009. P. 1–4. DOI: 10.1109/ICMSS.2009.5302945.

Xiaohui Fan, Xuling Chen, Yi Wang. Expert System for Sintering Process Control // Expert systems. Edited by Petrica Vizureanu. Croatia, 2010. P. 65–90. DOI: 10.5772/7073.

Фролов Ю. А., Богатиков В. Н., Исаенко Г. Е. и др. Исследование процесса агломерации с использова-нием информации новой АСУ ТП агломерационной машины АКМ-312 // Сталь. 2010. № 5. С. 24–29.

Фролов Ю. А., Чукин Д. М., Полинов А. А. и др. Совершенствование операции загрузки шихты на агло-мерационные машины ПАО «ММК». Ч. 1. Стабилизация потока шихты при загрузке на агломашины // Металлург. 2021. № 10. С. 11–18. DOI: 10.52351/00260827_2021_10_11.

Фролов Ю. А., Марков А. А., Бородай А. А., Репченко С. В. Состояние и перспективы развития техноло-гии производства агломерата. Часть 13. Технологические и теплотехнические принципы оптимизации АСУТП спекания агломерационной шихты // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 4. С. 45–56. EDN: LBJCEH.

Каппель Ф., Игль З., Гронмюллер Г. Автоматическое регулирование содержания топлива в агломераци-онной шихте // Черные металлы. 1964. № 21. С. 10–21.

Опубликован

2026-06-11

Выпуск

Раздел

Аглодоменное производство

Как цитировать

ЗАВЕРШЕННОСТЬ ПРОЦЕССА СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ. (2026). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 80(10), 5-19. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-10-5-19