Диссертация на тему «Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики», скачать бесплатно автореферат по специальности ВАК РФ 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Содержание

Диссертация на тему «Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики», скачать бесплатно автореферат по специальности ВАК РФ 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Доменная плавка относится к числу непрерывных металлургических процессов, в основу его механизма заложен принцип противотока, что обусловливает высокую экономичность протекающих при этом тепловых и массообменных процессов. Шихтовые материалы (в основном агломерат и кокс), загруженные на колошник доменной печи, медленно движутся вниз (время их пребывания в печи 6 – 12 ч), а им навстречу с довольно большой скоростью (время пребывания порядка нескольких секунд) поднимаются газы, образующиеся в результате сгорания кокса около дутьевых фурм. За это время газы отдают большую часть своего тепла шихтовым материалам и восстанавливают оксиды железа (косвенное восстановление) по схеме:

Восстановлению оксидов металла и снижению температуры плавления материалов способствует также непосредственный контакт кокса с агломератом, особенно по мере приближения к распару и заплечикам, где преобладающим являетсяпрямое восстановление:

Газопроницаемость материалов

Для равномерного распределения газового потока по сечению печи большое значение имеет газопроницаемость сырых материалов. Так как дутье поступает в печь в периферийной области, то газы, в первую очередь, стремятся подниматься вдоль стенок печи. Для выравнивания сопротивления газовому потоку стремятся загружать печь таким образом, чтобы у стен располагался более толстый слой агломерата, газосопротивление которого больше, чем кокса, а в центральной части находилось больше кокса.

Управляющие воздействия

Сверху

Распределение материалов по сечению является важнейшим управлением сверху, действующим, однако, с большим запаздыванием, сравнимым со временем пребывания шихты.

Снизу

Имеются также более быстродействующие управляющие воздействия, направленные снизу. К ним относятся: распределение дутья по фурмам, изменение влажности и температуры дутья, расхода интенсификаторов (кислорода, природного газа или мазута), подаваемых в доменную печь с целью развития процессов косвенного восстановления (в том числе за счет водорода), что приводит к повышению производительности печи и снижению расхода кокса.

Математическое построение модели (второй этап моделирования)

Этапы математического построения модели

Таким образом, даже из приведенной выше краткой характеристики можно видеть, что доменная плавка является очень сложным процессом, распределенным как в пространстве, так и во времени. Математическому описанию этого процесса посвящено большое количество работ. Из-за невозможности сколько-нибудь полного их обзора остановимся лишь на одном достаточно простом примере, удобном с точки зрения пояснения процесса создания модели.

Рассмотрим с этой целью разработанную на заводе Кокура (Япония) модель доменной плавки, предназначенную для использования в системе автоматического управления температурным режимом печи (температурой чугуна).

Прежде чем перейти к конкретным вопросам построения модели следует вспомнить (см. гл. 1), чтопроцесс моделирования состоит из ряда этапов. Первый из них (постановка задачи), связанный с анализом существующих представлений о процессе и учетом цели, кратко уже рассмотрен выше.

Второй этап состоит из двух ступеней: выбора структурной схемы модели и математического описания ее блоков.

Структурная схема модели

Упрощающие допущения

При разработке структурной схемы модели были приняты следующие упрощающие допущения:

распределение температуры и газового потока по сечению печи равномерное;
печь разделена на пять горизонтальных зон, в каждой из которых находятся определенные материалы и протекают соответствующие реакции;
сгорание топлива перед фурмами полное, а косвенное восстановление протекает стабильно;
находящиеся в каждой зоне материалы остаются неизменными;
учитываются только основные компоненты твердой и газообразной фазы;
в каждой зоне для твердой и газообразной фазы учитываются только средние температуры.

Структура модели

Упрощенно структура модели представлена на рис. 8.2.

Рис. 8.2 К построению модели теплового состояния доменной плавки

Здесь и в приводимых ниже формулах приняты следующие условные обозначения:

– температуры шихты по зонам;

– температуры газа по зонам;

, – средние удельные теплоемкости шихты и газа;

, – находящиеся в зоне количества шихты и газа;

, – скорости схода шихты и газового потока;

– количество тепла, получаемого газом в результате реакции ;

– коэффициент теплопередачи между газообразной и твердой фазами;

– адаптивные коэффициенты теплопередачи;

– индекс скорости реакции в зоне (если в зоне протекает реакция , то =1, если не протекает, то =0);

– содержание водорода в мазуте;

– температуры дутья и чугуна;

– степень использования водорода.

Математическое описание блоков модели

Задача создания комбинированной модели

На этапе математического описания ставится задача создания комбинированной (детерминированно-вероятностной) модели. Первая часть ее основана на законах сохранения вещества и энергии, рассмотренных в гл. 3. Вторая – на экспериментально – статистических методах (см. гл. 5).

Составление материального баланса

Определение скоростей реакций

Составление материального баланса начинается с определения скоростей реакций. Скорость каждой реакции косвенного восстановления () выводится из баланса кислорода с учетом допущения 3. Скорость восстановления водородом ( ) и расходование углерода ( ,) можно вывести соответственно из баланса водорода и углерода, при этом принимается, что . С учетом допущения 3 скорости реакций при сгорании топлива перед фурмами определяются непосредственно по параметрам дутья. В результате получена системауравнений скоростей реакций

По этим уравнениям можно рассчитать скорости реакций и в соответствии с составом колошникового газа.

Учитывая допущение 4, при определении скорости схода шихты и скорости газового потока принимают, что количество шихты и газа на выходе из зоны равно их количеству на входе в зону плюс продукты реакции, т. е.

Тепловой баланс

Изменение энтальпии в каждой зоне обусловлено нарушением теплового баланса; разницей между количествами тепла на входе и выходе зоны, теплот реакций, теплообмена между твердой и газообразной фазами, а также потерь тепла.

В связи с этим уравнения теплового баланса для твердой и газообразной фаз в каждой зоне можно записать следующим образом:

(8.6) При расчете теплового баланса для газообразной фазы коэффициент теплопередачи рассчитывался по эмпирической формуле. Эти взаимосвязи можно представить дифференциальным уравнением следующего вида:

Так как при стационарном состоянии печи , то температуры твердой и газообразной фаз в каждой зоне можно рассчитать по измеряемым параметрам с использованием получаемого в этом случае соотношения . Адаптивные параметры теплопередачи и выбираются при этом с помощью итеративной процедуры таким образом, чтобы расчетные температуры и совпадали с фактической температурой колошникового газа и жидкого чугуна. Далее в процессе экспериментальной проверки и использования модели подстраиваются по информации об обратной связи еще несколько параметров, учитывающих, в частности, конкретные условия протекания реакций и и степень использования, например, водорода . Для этого применяются алгоритмы, близкие по смыслу к адаптивным шаговым методам, рассмотренным в гл. 5, например, вида:

– число циклов адаптации или управления;

– подстроечный параметр алгоритма адаптации.

Использование модели

Проблемы

Для возможности использования рассмотренной выше модели [уравнения (8.3 – 8.8)] в качестве прогнозирующей в системе управления температурой чугуна необходимо знать динамические характеристики процесса по каналам управляющих воздействий: расходам мазута и кокса, влажности и температуре дутья.

Решения

Эта задача может быть сведена к экспериментальному определению зависимостей во времени от упомянутых входных факторов (временных характеристик) скоростей реакций и температуры чугуна. С использованием методики, аналогичной описанной в §3 гл. 5, эти характеристики аппроксимируются апериодическим звеном первого порядка и чистым запаздыванием и представляются в виде весовой (импульсной) функции следующим образом:

– численные значения постоянной времени;

– коэффициент передачи объекта;

– время чистого запаздывания.

Прогнозирующая модель

В результате для прогнозирующей модели уравнения скоростей реакций и в системе (8.3) принимают вид:

– скорость реакции в момент ;

– адаптивный член обратной связи, рассчитываемый по соотношению .

Полученная выше прогнозирующая адаптивная модель [уравнения вида 8.3 – 8.9 с уточнениями типа (8.10)] составляет основу алгоритма системы управления температурой чугуна. Коротко принцип ее работы близок к рассмотренному на рис. 6.5 и 6.6. Cпрогнозированное с помощью модели значение температуры чугуна с определенным интервалом опережения (например 12 ч) сравнивается с заданным для этого же момента времени. В случае их расхождения путем эксперимента на модели заранее выбираются значения управляющих воздействий, обеспечивающие выполнение задания на прогнозируемый момент времени. Обратная связь по отклонению прогнозируемых с помощью модели выходов от фактических используется для адаптации модели.

Исследование и экспериментальная проверка модели (этапы 3 и 4, см. §2 гл. 1) показали возможность прогнозирования температуры чугуна с точностью порядка , а построенная на основе этой модели система управления позволила существенно снизить расход топлива.

Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Голубев, Олег Викторович

Оглавление диссертации кандидат технических наук Голубев, Олег Викторович

Глава 1. Доменный процесс выплавки чугуна и моделирование сложных термодинамических систем

Читать статью Какую роль играет флюс в доменном процессе — Все о сварке

1.1. Краткое описание доменного процесса

1.2. Неравновесная термодинамика и методы нелинейной динамики

1.3. Численные методы решения дифференциальных уравнений

1.4. Исследование точности численного решения динамических систем

1.5. Иерархия упрощенных моделей 50 Выводы

Глава 2. Моделирование процессов нагрева и охлаждения насадки доменного воздухонагревателя

2.1. Воздухонагреватели. Типы и основные характеристики

2.2. Модель теплового состояния насадки воздухонагревателя

2.3. Физическая модель воздухонагревателя с учетом суперпозиции действующих сил

2.4. Компьютерное моделирование процесса нагрева и охлаждения насадки воздухонагревателя

2.5. Рассмотрение возможных способов нагрева и охлаждения насадки

2.6. Влияние шага дискретизации в математической модели насадки воздухонагревателя 82 Выводы

Глава 3. Моделирование процесса косвенного восстановления железа в доменной печи с использованием аппарата нелинейной динамики

3.1. Модель косвенного восстановления железа в доменной печи

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики»

Изучение процессов, протекающих в системах реального мира, показывает, что поведение объектов зачастую носит сложный для его описания характер. Традиционные подходы к моделированию и исследованию динамики различного рода процессов, к которым относится и большинство процессов доменного производства чугуна, часто искажают картину истинного поведения объектов. Это обстоятельство ведет к снижению эффективности мероприятий, направленных на оптимизацию, автоматизацию и совершенствование процессов доменного производства.

Необходимость анализа металлургического производства вообще и объектов доменного производства, в частности, с позиций новой, активно разрабатываемой и развивающейся в последние десятилетия теории открытых дисси-пативных нелинейных систем, обусловлена практически полным отсутствием математических моделей этих процессов. В настоящее время, благодаря многочисленным работам таких крупных ученых, как лауреата Нобелевской премии И. Пригожина, Ю.Н. Неймарка, С.П. Курдюмова, Г.Г. Малинецкого и др., теория нелинейной динамики стала мощным инструментом, позволяющим описывать объекты, обладающие сложным поведением. Исследования объектов черной металлургии с использованием аппарата нелинейной динамики и неравновесной термодинамики активно развиваются, например, в научных школах В.П. Цымбала, Б.Н. Окорокова и др.

Еще одним затруднением при моделировании объектов доменного производства является то, что в них одновременно протекает большое число разнообразных физических и химических процессов. Кроме того, параметры, определяющие протекание данных процессов, трудноизмеримы, а набор управляющих воздействий, позволяющих проводить эксперименты на объекте, ограничен. При традиционном подходе единое описание поведения системы базируется на синтезе, основанном на анализе элементарных ситуаций и действующих в них законов. Использование этого подхода к сложным системам, в силу действия ряда причин (появление сложных движений, имеющих хаотический характер поведения, «проклятие размерности» для систем высокого порядка, отсутствие наглядности конечного результата, увеличение неустойчивости получаемого результата при повышении точности описания объекта и др.), приводит к тому, что становится невозможным получить свойства целого, изучая его части.

Перечисленные обстоятельства приводят к тому, что при моделировании процессов доменного производства необходимо, оставаясь в рамках теории нелинейной динамики, использовать подход, при котором построение модели основывается на бесспорных общепринятых непротиворечивых для специалистов положениях, с устранением из модели всех второстепенных процессов, ненаблюдаемых и неизмеримых параметров и переменных. Модели данного класса позволяют подтверждать и объяснять наблюдаемые и открывать новые особенности протекания процессов доменного производства, решать задачи оптимизации и автоматизации работы доменного производства.

Работа выполнялась в рамках разрабатываемого в ЛГТУ научного направления «Феноменологические модели и нелинейная динамика высокотемпературных процессов и технологий» при поддержке грантами Минобразования РФ ТОО — 5.2-2928 и ЛГТУ им. Коцаря С.Л. №0111.

Целью работы является повышение точности и минимизация вычислительных затрат при математическом моделировании сложных технологических процессов доменного производства выплавки чугуна на основе использования аппарата теории нелинейной динамики, а именно, процессов нагрева и охлаждения насадки доменного воздухонагревателя и косвенного восстановления железа в доменной печи. За счет применения математических моделей, основанных на аппарате нелинейных динамических систем, глубже понять процессы и явления, протекающие в агрегатах доменного производства выплавки чугуна, для их анализа, решения задач управления и оптимизации.

Исходя из цели работы, были определены следующие основные задачи исследования:

-проанализировать основные процессы доменного производства, определить особенности процессов, обусловленные нелинейными механизмами;

-вскрыть основные закономерности, лежащие в основе поведения моделируемых процессов, и на их базе разработать нелинейные математические модели;

— провести математическое исследование моделей и особенностей их численного решения. Для подтверждения адекватности модели реальному процессу сопоставить результаты моделирования с экспериментальными данными;

-разработать рекомендации по практическому применению результатов моделирования для управления процессами доменного производства.

Методы исследования. В работе использованы методы теории нелинейной динамики, неравновесной термодинамики, математического моделирования, теории автоматического управления, методы математического анализа, численные методы решения дифференциальных уравнений.

Научная новизна исследования. Разработаны математические модели процессов доменного производства (модель нагрева и охлаждения насадки доменного воздухонагревателя и модель косвенного восстановления железа доменной печи), общей особенностью которых является применение теории нелинейной динамики и неравновесной термодинамики к анализу процессов доменного производства. Использование разработанных моделей позволило математически описать процессы перераспределения потоков газов в насадке воздухонагревателя и впервые вскрыть наличие концентрационных колебаний реагентов в зоне косвенного восстановления железа доменной печи и, как следствие, выработать технологические рекомендации по их оптимизации.

Практическая значимость работы. Разработан комплекс прикладных программ, которые применимы в промышленных и учебных целях для решения задач моделирования, исследования и совершенствования доменного производства, а также решения проблемы их автоматизации и оптимизации. Программы «Моделирование процессов нагрева и охлаждения насадки воздухонагревателя доменной печи» и «Расчет корреляционной размерности для анализа временных рядов» зарегистрированы в Государственном фонде алгоритмов и программ Российской Федерации (№ 50200300116 от 26.02.2003 г. и № 50200300117 от 26.02.2003 г.). Созданные программные продукты могут быть использованы в качестве средств информационного обеспечения алгоритмов управления доменным процессом. Установлены режимы рационального функционирования процессов.

Внедрение результатов работы. Материалы диссертации включены в учебные курсы для инженеров и магистров металлургических специальностей ЛГТУ. Программные средства приняты ОАО «Липецкстальпроект» для использования в процессах моделирования процессов доменного производства.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы освещались на международной конференции «Asia Steel International Conference» (Beijing, 2000), международной научной конференции «Синергетика в современном мире» (Белгород, 2000), V международной электронной конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж, 2000), IX областной научно-технической конференции «Повышение эффективности металлургического производства» (Липецк, 2000), международной научно-технической конференции «Теория и технология производства чугуна и стали» (Липецк, 2000), всероссийской научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия» (Липецк, 2001), IX международной конференции «Математика. Компьютер. Образование» (Дубна, 2002).

Работа по исследованию влияния шага дискретизации на поведение динамических систем была удостоена премии имени С.Л. Коцаря областного Совета депутатов и администрации Липецкой области.

Публикации. Результаты исследований нашли свое отражение в 16 опубликованных в печати научных работах, в том числе двух программах, зарегистрированных в Государственном фонде алгоритмов и программ. Во всех работах личный вклад автора заключается в участии в постановке задач, разработке и анализе моделей, разработке алгоритмов, программировании задач и участии в вычислительном эксперименте.

Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики Голубев Олег Викторович

Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики

Голубев Олег Викторович. Математическое моделирование сложных технологических процессов доменного производства методами нелинейной динамики : диссертация . кандидата технических наук : 05.13.18.- Липецк, 2003.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3554-4

Глава 1. Доменный процесс выплавки чугуна и моделирование сложных термодинамических систем 10

1.1. Краткое описание доменного процесса 10

1.2. Неравновесная термодинамика и методы нелинейной динамики 22

1.3. Численные методы решения дифференциальных уравнений 40

1.4. Исследование точности численного решения динамических систем 45

1.5. Иерархия упрощенных моделей 50

Глава 2. Моделирование процессов нагрева и охлаждения насадки доменного воздухонагревателя 55

2.1. Воздухонагреватели. Типы и основные характеристики 55

2.2. Модель теплового состояния насадки воздухонагревателя 58

2.3. Физическая модель воздухонагревателя с учетом суперпозиции действующих сил 63

2.4. Компьютерное моделирование процесса нагрева и охлаждения насадки воздухонагревателя 72

2.5. Рассмотрение возможных способов нагрева и охлаждения насадки 76

2.6. Влияние шага дискретизации в математической модели насадки воздухонагревателя 82 Выводы 86

Глава 3. Моделирование процесса косвенного восстановления железа в доменной печи с использованием аппарата нелинейной динамики 88

3.1. Модель косвенного восстановления железа в доменной печи

3.2. Исследование модели «Доменного Брюсселятора» 92

3.3. Влияние шага дискретизации в математической модели косвенного восстановления железа 106

3.4. Корреляционная размерность и ее определение в модели «Доменного Брюсселятора» 112

3.5. Исследование временных рядов данных доменной печи 116

Глава 4. Программные комплексы и практическое применение разработанных моделей для анализа процессов доменного производства чугуна 133

4.1. Разработка программных комплексов 133

4.2. Технологические параметры пульсирующего вдувания в доменную печь восстановительных газов 138

4.3. Проверка адекватности физической модели нагрева и охлаждения насадки воздухонагревателя реальным данным 143

Библиографический список использованной литературы

Численные методы решения дифференциальных уравнений

Л. Грюнером в 1872 г. был сформулирован один из основных принципов теории доменного процесса, согласно которому идеальный ход доменной печи возможен при восстановлении железной руды только непрямым способом, без потребления твердого углерода. Для того, чтобы приблизиться к идеальному ходу, необходимо, чтобы восстановительный процесс совершался при относительно невысоких температурах, чтобы двуокись углерода не реагировала с твердым углеродом, образовывая СО. Принцип Грюнера вызвал длительную дискуссию среди теоретиков и практиков доменного процесса, критикующих положения об «идеальном» ходе доменной плавки и необходимости для его осуществления максимально возможной степени косвенного восстановления железа.

Читать статью Общая схема доменного процесса — Студопедия

Профессор А.Н. Рамм в [1] подвел резюме распространенным возражениям против принципа Грюнера, указав, в частности, что «содержание принципа Грюнера заключается только в том, что расход кокса в доменной плавке понижается по мере развития непрямого восстановления и что минимальный расход его соответствует максимально возможному в данных условиях плавки Восстановление железа по высоте доменной печи: а-Магнитогорский металлургический комбинат; б — «Запорожсталь» развитию непрямого восстановления. Так как развитие непрямого восстановления — только один из многих факторов, влияющих на расход кокса, то указанное положение предполагает, естественно, постоянство всех других, кроме Vd, условий плавки (состава шихты и выплавляемого чугуна, параметров дутья и т.д.)» Создать модель доменного процесса, в полной мере учитывающую все его свойства, весьма затруднительно [2], поскольку при этом необходимо учитывать все многообразие реальной доменной плавки. При построении моделей приходится делать многочисленные упрощения, вводить уравнения, получаемые эмпирическим путем, и подгоночные параметры, что значительным образом сказывается на области их применимости. Поэтому более точны и эффективны модели, описывающие определенную часть доменного процесса, что дает возможность не учитывать различные несущественные в рассматриваемой модели свойства процесса.

Наиболее распространенными моделями доменного процесса являются балансовые (модели А.Н. Рамма [1], Риста — Писи — Давенпорта [11] и др.). Они устанавливают зависимости между входными и выходными параметрами на основе комплексного анализа изучаемых процессов с точки зрения балансов массы и энергии. Одной из самых известных балансовых моделей является модель А.Н. Рамма. В ней учитываются известные закономерности протекания химических реакций и считаются определенными схемы поведения каждого вещества во время доменной плавки. Исходными данными в модели являются: химический состав и температура загружаемой шихты; химический состав и энтальпия чугуна; основность и энтальпия шлака; температура дутья и содержание в нем кислорода и влаги; удельный расход вдуваемых в горн топливных добавок и восстановительных газов; внешние потери тепла; температура колошника в базовом режиме; степень прямого восстановления и другая информация. Расчет доменного процесса по модели Рамма состоит в следующем: вычисляется удельный расход флюса, позволяющий обеспечить требую основность шлака при заданном химическом составе шихты и чугуна; рассчитывается степень прямого восстановления железа по эмпирической формуле, учитывающей расход вдуваемого топлива и его химический состав, а также температуру дутья и содержание в нем кислорода; определяется температура колошникового газа по эмпирической формуле, учитывающей параметры комбинированного дутья.

Полученной информации оказывается достаточно для того, чтобы получить замкнутую систему уравнений, с помощью которой можно рассчитать удельный расход дутья, кокса и флюса, удельный выход шлака, время пребывания материалов в доменной печи, количество сгораемого кокса на фурмах, химический состав колошникового газа и другие характеристики процесса.

Недостаток данной модели заключается в использовании эмпирических формул, выражающих зависимость степени прямого восстановления Fe и температуры колошникового газа от параметров процесса, полученных для сравнительно узкой области их изменения. Более того, балансовые модели доменного процесса содержат около 20-30 дифференциальных уравнений и являются чрезвычайно громоздкими. При этом работы по вычислительной математике (например [12]) указывают, что решение систем, имеющих более 6-7 дифференциальных уравнений, приводят к искажениям результатов даже при малых шагах дискретизации численных методов. В связи с этим является разумным применять для описания процессов, протекающих в доменной печи, нелинейные динамические модели, имеющие малый порядок и опирающиеся на базовые характеристики процесса (п. 1.5). Построение и исследование феноменологических моделей различных металлургических процессов производится в работах Б.Н. Окорокова, С.А. Дубровского, В.П. Цымбала и др. [13 — 24].

Большинство существующих моделей не принимают во внимание многочисленные обратные связи между параметрами доменного процесса. Попытки построения моделей с их учетом сделаны в работах А.Б. Шура [25, 26], В.Н. Андронова [3, 4]. В них исследуются различные процессы доменной плавки с помощью метода структурных схем. Однако, в данных моделях обратные связи берутся линейными, а параметры — фиксированными. Попытки создания моде 17 лей с физико-химическими обратными связями (как положительными, так и отрицательными) приводятся в работах С.А. Дубровского [14, 15, 18, 19, 22].

Многочисленность нелинейных связей между параметрами, описывающими доменный процесс, их сложная взаимозависимость, а также потребность учета большого числа начальных условий и входных переменных доменной плавки приводит исследователей к выводу о необходимости использования методов нелинейной динамики для моделирования высокотемпературных физико-химических процессов в доменной печи. Неравновесное состояние химических параметров доменного процесса обусловлено высокими скоростями реакций и условиями их протекания, что приводит к необходимости применения аппарата неравновесной термодинамики как для описания явлений в домне, так и для термодинамических процессов, проходящих в воздухонагревателях доменной печи.

Моделирование процесса работы доменных воздухонагревателей. Рассмотрим устройство, режимы и основные показатели, определяющие работу доменного воздухонагревателя. Воздухонагреватель используется для нагрева воздуха, который вдувается в горн доменной печи с целью увеличения температуры и интенсивности горения кокса, что ведет к значительной экономии топлива. Воздухонагреватели наряду с доменной печью являются наиболее крупными (диаметр их цилиндрической части достигает около 10 м., а высота -60 м), сложными и ресурсоемкими устройствами доменного цеха [27-30] (рис. 1.3). Обычно они располагаются блоками по четыре воздухонагревателя на одну доменную печь [10, 31].

Модель теплового состояния насадки воздухонагревателя

При изучении сложных систем исследователи зачастую пытались формировать их по частям, объединяя независимо созданные модели. Однако в таком случае обычно получались трудно интерпретируемые результаты. «Многократное усложнение моделей, ставшее возможным благодаря прогрессу вычислительной техники, дало гораздо более скромные, чем ожидалось, результаты» [77, с. 19]. Современный подход заключается в выделении основных, ключевых процессов явления, после чего строится еще более простая модель с меньшей областью применимости и учитывающая меньшее количество факторов. Упрощение модели происходит до тех пор, пока ее поведение не становится понятным. Поэтому считается [66], что основным достижением и целью исследований при решении сложных задач является построение иерархии упрощенных моделей, создание которых идет как в физике, так и в ряде областей химии, математической экономике, биологии. К сожалению, данный подход практически не применялся при создании моделей технологических процессов в металлургии. При этом можно выделить следующие сложившиеся направления, применяющиеся при моделировании реальных процессов [14]:

Аппроксимационные модели, которые строятся из условия максимальной близости результатов работы модели и оригинала в смысле заранее заданного критерия.

Модели структурного соответствия, которые отражают соответствие оригиналу в рамках отображения структурных особенностей изменения выходных сигналов и состояния.

Феноменологические модели, которые по исходным предпосылкам декларируют сущность явления, не претендуя на его точное воспроизведение.

Феноменологические модели, несмотря на их возможную низкую прогностическую способность, дают возможность анализировать феномен явления во всадего многообразии, включая «запредельные» состояния и возможные аномальные явления в поведении анализируемого процесса. Таким образом, упрощенные (феноменологические) модели могут являться базовыми для создания иерархии упрощенных моделей.

Подобное разделение моделей на математические (аналитические), физические (эмпирические) и концептуальные (феноменологические) приводит П. Эйкхофф в [95]. Тип модели зависит от того, какая сторона объекта наиболее существенна, от использующихся при построении модели методов и от полноты и достоверности имеющейся информации.

В [96] А.А. Красовским дано такое определение феноменологических моделей: «Феноменологическими математическими моделями обычно называют упрощенные модели . отражающие в количественном отношении лишь самые важные закономерности.»

Таким образом, представляется, что феноменологические модели, связывая наиболее общие характеристики объектов, позволяют вскрывать скрытые, слабо изученные явления, которые ранее декларировать лишь как наблюдаемые, но математически не объясненные. Более того, класс этих моделей может генерировать ситуации, которые наравне с ранее известными, не наблюдались и не анализировались, как в практических, так и в теоретических исследованиях.

Феноменологические модели должны быть просты в своей исходной постановке, понятны по сути принятых ограничений, давая описание существа проблемы, «очищенной» от побочных, второстепенных эффектов, изучение которых производится на последующих шагах исследования с помощью аппрок-симационных моделей и моделей структурного соответствия.

Построению и теоретическому исследованию феноменологических моделей металлургического производства посвящено сравнительно мало публикаций: [13, 24, 25]. Созданию феноменологических моделей различных процессов металлургического производства, основанных на теории самоорганизации и нелинейной динамики, посвящены работы С.А. Дубровского [14,16-22,97].

Поскольку математическое описание феноменологических моделей основано на построении систем дифференциальных уравнений, решение которых производится численными методами, то перед исследователями остро встает проблема нарушения вида движения системы при неверном выборе шага дискретизации (п. 1.4.).

Поскольку основными агрегатами, задействованными в доменном производстве, являются воздухонагреватель и доменная печь, во 2 главе строится и исследуется феноменологическая модель воздухонагревателя с учетом основных действующих в насадке физических сил, а в 3 главе — модель автоколебаний концентрации железа в зоне косвенного восстановления доменной печи.

Влияние шага дискретизации в математической модели косвенного восстановления железа

Во многих работах по доменному процессу упоминаются эффекты самоорганизации как в тепловом состоянии, так и в ходе доменной печи [106 — 109]. Однако, при этом в них не делаются попытки их объяснения с применением аппарата нелинейной динамики. Анализ нелинейных эффектов наиболее удобно осуществлять на феноменологических моделях [14], которые не ставят перед собой цель устанавливать точные соответствия значений переменных модели и оригинала, а объясняют общее поведение системы на основе динамических нелинейных зависимостей малой размерности. Как правило, доменный процесс рассматривается как объект без внутренних обратных связей, но на самом деле в нем имеют место сложные внутренние взаимосвязи перекрестного характера. Пример такого подхода отражен, например, в работах [25, 26], где, в частности, отмечается наличие внутренних технологических обратных связей между удельным расходом кокса и степенью прямого восстановления железа, а в [110] отмечается, что эти связи существенно нелинейны.

Ниже рассмотрим процесс косвенного восстановления железа в доменной печи, обсуждая сосредоточенную, максимально упрощенную динамическую систему. Данная система представляет собой попытку изучить феномен концентрационных колебаний химических соединений в зоне косвенного восстановления железа в доменной печи за счет процесса автокатализа железа.

Читать статью Основные физико-химические процессы, происходящие в доменной печи

В данной феноменологической модели примем следующие допущения: 1) В зоне косвенного восстановления в кусках агломерата одновременно с железом присутствуют его оксиды [1,2, 4]. 2) Железо является катализатором реакции восстановления FeO. Возможность протекания этой реакции подтверждена расчетом энергии Гиббса. 3) Процесс доменной плавки идет стабильно, следовательно, в каждом горизонте доменной печи температура постоянна. Постоянное изменение (увеличение) температуры кусков агломерата можно учесть, однако это резко усложнит форму модели. Кроме того, скорость изменения температуры слоя агломерата ниже скорости химических превращений на куске агломерата. Используя второе допущение, запишем в стандартной форме записи автокаталитическую реакцию: FeO + Н2 + aFe -+ (1 +a)Fe + Н20; FeO + СО + aFe — (1 +a)Fe + C02. Металлическое железо в шихте начинает появляться с температуры около 700К. При его наличии возможно протекание следующих реакций: Fe304 +Fe- 4FeO; FeO + H2 + aFe — (1+a)Fe + H20; FeO + CO + aFe — (J+a)Fe + C02. Железо и Fe304 приходят в зону реакции сверху, а Н2 и СО — снизу печи. Их концентрации соответственно обозначим: для поступающего извне железа -A, Fe304 — В, концентрации (парциальные давления) Н2 и СО объединим и обозначим D. Эти параметры будут являться внешними. Параметр а носит физический смысл степени катализа; чем выше его значение, тем больше атомов свободного железа требуется для взаимодействия с молекулой оксида железа для образования еще одного атома железа. Если принять а=2, а концентрации Fe — X, a FeO — Y, то их изменение по закону действующих масс описывается следующей системой: dX/dt = A-BX + DX2Y X; dY/dt = BX-DX2Y. Настоящая система приведена для последующего анализа к безразмерному виду.

Читать статью Флюс в металлургии что это

При рассмотрении кинетических процессов важным моментом является структурообразование превращения веществ, в этой связи весьма полезным является построение структурных схем, отражающих динамизм той или иной реакции. Для системы дифференциальных уравнений (3.1) эта схема представлена нарис. 3.1.

Схема имеет три входа: Л, BuD, два выхода: X, Г, три контура обратных связей (в том числе и нелинейных), а также два оператора интегрирования величин dX/dt и dY/dt по t. Схема отражает алгоритм моделирования системы дифференциальных уравнений (3.1); значения переменных X и Уна предыдущем вычислительном шаге берутся за основу для их расчета на следующем шаге, вычисляются значения dX/dt и dY/dt и производится операция их численного интегрирования.

Данная система является обобщением модели Брюсселятора, поскольку в уравнения добавляется параметр D. При D = 1 мы приходим к классической его форме. Модель Брюсселятора была предложена, а затем тщательно исследовалась лауреатом Нобелевской премии по химии Ильей Пригожиным [46 -49] и рассматривается в химической кинетике, как яркий пример автокаталитической реакции со сложными видами движений, включая колебательные и стохастические [52]. Изучение различных аспектов процесса концентрационных автоколебаний в физико-химических системах рассматривается также в [111 -113], в системах другой природы — в [114], моделирование процессов в гетерогенном катализе — в [ 115].

Технологические параметры пульсирующего вдувания в доменную печь восстановительных газов

Целью исследования временных рядов данных о температуре по периметру доменной печи и перепадах давления в верхней и нижней части печи являлась попытка связать процесс концентрационных автоколебаний, проходящий в кусках агломерата в зоне косвенного восстановления с основными физическими показателями, снимаемыми приборами с доменной печи. Используемые методы математической статистики см. в [118 — 120].

Исследовались временные ряды, сформированные на основе данных о перепаде давления в верхней и нижней частях доменной печи (АРв АР„), а также о температуре по периметру печи на уровне одного метра ниже уровня засыпки материалов (tmpj. , tmpj). Данные собирались в период с 9 июня 2001 г. по 17 декабря 2001 г. три раза в сутки (рис. 3.16-3.22). На основе полученных данных также были сформированы временные ряды суммарного перепада давления в доменной печи (АРобщ) и средней температуры по периметру печи (tnepcp) (рис. 3.16, 3.23).

Был произведен расчет коэффициентов корреляции и детерминации между временными рядами перепада давления в верхней и нижней частях доменной печи АРв, АРН и между временными рядами температур tnepli. , tmpj.

Коэффициент корреляции г в_ и» -0.76, а коэффициент детерминации ДРВ, дяк = 0.57, что говорит о существующей отрицательной линейной связи между перепадами давления внизу и вверху доменной печи. Данный факт также подтверждается оценкой суммарного перепада давления газов в доменной печи, находящегося на уровне / атм. Таким образом, чем выше перепад давления зарегистрирован в верхней части доменной печи, тем ниже он в нижней части и наоборот.

Коэффициенты корреляции и детерминации для временных рядов температур измеренных по периметру доменной печи были сведены соответственно в корреляционную матрицу R и матрицу коэффициентов детерминации D:

Поскольку измерения температуры проводились по периметру горизонтального сечения доменной печи (рис. 3.15), то логичным выглядит предположение о наибольшей связи между температурами в соседних контролируемых точках.

В результате исследования коэффициентов корреляции и детерминации имеющихся температурных временных рядов были сделаны следующие выводы: 1) Чем дальше расположены измерительные пункты, тем, в среднем, меньше корреляция между временными рядами, построенными на основе полученной информации. Это согласуется с общими соображениями о взаимосвязях между элементами распределенных в пространстве объектах, поскольку, чем больше расстояние между областями исследуемого объекта, тем зачастую меньше связей между их динамически изменяющимися параметрами. Таким образом, для исследуемых временных рядов справедливо следующее общее эмпирическое соотношение:

Расположение измерительных приборов по горизонтальному сечению доменной печи и значения коэффициентов корреляции между ними причем при усредненных коэффициентах корреляции R индексы должны п э [1, б]; если индекс т 6, то т = т — 6, а если индекс т 1,тот = т + 6. Расписав выражения для усредненных коэффициентов корреляции, имеем, например:

Числовые выражения для усредненных коэффициентов корреляции равны соответственно Rnn+l = 0,72; Rnn+2 = 0,56; Rn „+3 = 0,50, что подтверждает предположение об уменьшении связи между временными рядами с увеличением расстояния между точками контроля. 2) Выявлено относительно малое значение коэффициентов корреляции между временным рядом построенным на основе данных четвертого измерительного прибора и остальными временными рядами, т.е., другими словами, усредненный коэффициент корреляции R4m Rnm, где п # 4, а т = [1, 6]. Действительно R4/n — 0,54, тогда как значения других усредненных коэффициентов корреляции находится в диапазоне от 0,65 до 0,75. Таким образом, необходимо обратить особое внимание на область четвертого измерительного прибора, которая, по всей видимости, имеет отличия в динамике процесса от остальных областей контроля.

3) Отмечается несовершенство автоматизированной системы регулирования перепада давления в доменной печи, поскольку его значения отслеживает автоматика, в задачу которой входит поддерживать на постоянном уровне общий перепад давления, оперативно выравнивая отклонения от его регламентированного значения, а значение коэффициента детерминации между временными рядами перепада давления вверху и внизу доменной печи мало ( 4рв, АР» = 0.57).

С целью вскрытия закономерностей поведения исследуемых характеристик доменной печи в закорреляционной области был произведен расчет корреляционной размерности D [47, 116, 117, 121]. Для соответствующих временных рядов она равна:

DkPe = 6.815 при п — 8; DbpH = 5.789 при п = 8 &Робщ = 2.084 при п = 8; Dtmpj = 3.846 при п-8 Dtmpj = 3.508 при п = 8; Dtmpj = 3.729 при л = 8; Dtnepj = 3.114 при п = 8; Dtmpj = 3.885 при и = 5; Dtmpj 3.576 при я = 5; Dtnepj = 3.525 при я = 8;

Графики зависимости корреляционной размерности D от п для исследуемых временных рядов показаны на рис. 3.24, 3.25. Графики корреляционной размерности временных рядов в динамике показаны на рис. 3.26, 3.27. Вычисление корреляционных размерностей производилось с использованием разработанной на языках программирования Turbo Pascal 7.0 и Delphi программы.

Анализ поведение графиков корреляционной размерности D(n) временных рядов показывает, что:

1) поведение перепадов давления в верхней и нижней части доменной печи с течением времени зависит от многих переменных процесса (порядка 6-7 переменных). Вместе с тем, график D(n) общего перепада давления в печи имеет совершенно иное поведение с малым значением корреляционной размерности, что говорит о необходимости объединения в рассмотрении верхней и нижней части доменной печи и выделении 2-3 основных переменных, определяющих динамику доменной плавки. В качестве основных характеристик можно выделить степень прямого восстановления железа и последовательности загрузки шихтовых материалов и топлива в печь.

2) Выход на плато значений корреляционной размерности D(n) для температурных временных рядов говорит о существовании 3-4 переменных, определяющих температуру газов в верхней части доменной печи. Поскольку в этой области может сказываться влияние внешних причин, оказывающих влияние на температуру, то можно, как и в случае анализа перепадов давлений, выделить 2-3 основные переменные, определяющих работу доменной печи.

3) Поведение температуры в четвертой измерительной точке нестандартно, поскольку корреляционная размерность D(n) для нее минимальна относительно корреляционных размерностей остальных температурных временных рядов, а также график поведения корреляционной размерности в динамике ряда №4 значительно отличается от других графиков. Данный факт можно объяснить неисправностью датчика в измерительном пункте №4.

На рис. 3.28 показаны автокорреляционные функции временных рядов перепада давления и температуры, на рис. 3.29 — взаимокорреляционные функции этих временных рядов, на рис. 3.30, 3.31 — соответственно, их спектральные плотности и кросс-спектры. Вычисления и построение графиков было произведено с использованием специализированного математического пакета прикладных программ STATISTICA 5.0.

Следует обратить внимание на то, что затухание автокорреляционных функций временных рядов происходит медленно, а также, что взаимокорреляционная функция временных рядов АРе и tmpj затухает в значительной степени только в направлении положительного сдвига временного ряда tnepj.

Математическое моделирование металлургических процессов. Ретроспективный библиографический указатель (1995 — 2002 гг.)

Book cover Математическое моделирование металлургических процессов. Ретроспективный библиографический указатель (1995 - 2002 гг.)

Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2004. — 80 c.Цель ретроспективного указателя – ознакомить научных и производственных работников, преподавателей и студентов с литературой о методах математического моделирования в металлургических процессах. Указатель охватывает отечественные и зарубежные публикации за 1995 – 2002 гг. В указателе отражены книги, статьи из периодических и продолжающихся изданий, депонированные рукописи. Указатель аннотирован. Описания документов снабжены ссылками на РЖ. База, использованная для составления указателя, представлена в виде списка просмотренных источников. Материал расположен по разделам. Внутри разделов материал располагается в алфавите авторов и названий.Общие вопросы.
Подготовка сырьевых материалов.
Прямое получение железа.
Доменное производство.
Производство ферросплавов.
Мартеновское производство.
Конвертерное производство.
Электросталеплавильное производство.
Внепечная обработка.
Разливка стали в изложницы.
Непрерывная разливка стали.
Список сокращенных слов.
Список просмотренных источников.

Categories:

PDF, 697 KB

QmRRb79MwS3NH1DEjKc6bQWyFWrnMukGTnmRbLzDEq9JB3

IPFS CID blake2b:

bafykbzacecrejjj6s6khzt4sgefpslwuxsrttuzxupsqvwvi5nlt7m2wh3jpg

Begin your journey into the world of knowledge! Check out the Preview and access other features

Related Booklists

Экология, охрана окружающей среды. Рациональное использование природных ресурсов: ретроспективный библиографический указатель (1999-2005 гг.)

PDF, 700 KB

Гистория Свейской войны (Поденная записка Петра Великого). Выпуск 2

PDF, 14.96 MB

Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» Научно-техническая библиотека Математическое моделирование металлургических процессов Ретроспективный библиографический указатель (1995 – 2002 гг.) НОВОКУЗНЕЦК 2004 УДК 519.87 : 669.1 М 340 Математическое моделирование металлургических процессов: Ретроспективный библиографический указатель / СибГИУ; Сост. Л.В. Крылова. – Новокузнецк, 2004. – 80с. Цель ретроспективного указателя – ознакомить научных и производственных работников, преподавателей и студентов с литературой о методах математического моделирования в металлургических процессах. Указатель охватывает отечественные и зарубежные публикации за 1995 – 2002 гг. В указателе отражены книги, статьи из периодических и продолжающихся изданий, депонированные рукописи. Указатель аннотирован. Описания документов снабжены ссылками на РЖ. База, использованная для составления указателя, представлена в виде списка просмотренных источников. Материал расположен по разделам. Внутри разделов материал располагается в алфавите авторов и названий. © ГОУ ВПО «Сибирский государствен- ный индустриальный университет», 2004 © Крылова Л.В., составление, 2004 2 СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ . 3 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ . 4 ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ . 14 ПРЯМОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗА . 20 ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО . 23 ПРОИЗВОДСТВО ФЕРРОСПЛАВОВ . 38 МАРТЕНОВСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО . ; . 40 КОНВЕРТЕРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО . 41 ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО . 48 ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА . 53 РАЗЛИВКА СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦЫ . 61 НЕПРЕРЫВНАЯ РАЗЛИВКА СТАЛИ . 65 СПИСОК СОКРАЩЕННЫХ СЛОВ . 78 СПИСОК ПРОСМОТРЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ . 79 3 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ 1. Алгоритмы и сравнительная энергоемкость процессов выплавки стали / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, С.Е. Розин, О.П. Дружинина // Сталь. 2000. - № 9. - С. 19-24. 2. Александров В.Д. Математическая модель кристаллизации переохлажденных расплавов / В.Д. Александров, Л.И. Смирнов // Расплавы. - 1996. № 3. - С. 81-84. - РЖ Металлургия, 1997, 7А59. Проведен анализ тепловой задачи при кристаллизации переохлажденных расплавов, учитывающий скорость изменения внутренней энергии кристаллизующейся системы при охлаждении, кинетику кристаллизации на основе уравнения Колмогорова и индукционный период зарождения кристаллов, т.е. время запаздывания подключения источников выделения теплоты фазового превращения. Разработана одномерная математическая модель процесса обезуглероживания, которая для переноса кислорода в шлаке, а также для кислорода и углерода в Ме выражена системой уравнений. Данная математическая модель исследована для различных сталеплавильных агрегатов. 3. Артамонова Л.А. Использование персонального компьютера для исследования экспериментально-статистических моделей / Л.А. Артамонова, Н.В. Халепа // Матер. науч.-техн. конф. Новомоск. ин-та Рос. хим.-технол. унта. – Новомосковск, 23-26 марта, 1999. Ч. 2. – С. 220-223. – Деп. в ВИНИТИ 29.11.99, № 3517-В99. - РЖ Металлургия, 00.06-15Б.141ДЕП. Рассмотрена возможность использования специализированного математического пакета программ Math CADGLUS 6.0 для построения математической модели по результатам, полученным при симплексном планировании эксперимента. Обработка данных в ходе эксперимента позволяет быстро корректировать модель и направление планирования на последующих шагах. 4. Григорьев С.М. Математическое моделирование термодинамического равновесия системы Fe (Ni, Co, Mo) - O - H применительно к технологии металлизации окалины прецизионного сплава типа НК / С.М. Григорьев, А.С. Москаленко // Сталь. - 1997. - № 8. - С. 66-69. - РЖ Металлургия, 1998, 5В188. Разработана математическая модель термодинамического равновесия применительно к технологии металлизации окалины прецизионного сплава типа НК. Восстановление легирующих элементов осуществляется ступенчато по мере повышения температуры и концентрации водорода в газовой смеси. Лимитирующим звеном в предложенной системе является процесс восстановления железной матрицы. Полученные результаты математического моделирования положены в основу температурного и газового режимов металлизации окалины и отличаются высокой сходимостью с технологическими показателями в промышленном варианте. 5. Дмитриев А.Н. Исследование температурных и скоростных полей с помощью двумерной математической модели при использовании новых технических решений / А.Н. Дмитриев, С.В. Шаврин // Сталь. - 1998. - №5. - С. 5-8. 6. Дубровский С.А. Основы общего подхода к моделированию метал4 лургических процессов: По матер. Рос. науч.-техн. конф., Липецк, 19-21 окт., 1999: Сб. науч. тр. / С.А. Дубровский, Н.Н. Богдашкин // Славяновские чтения (Сварка - ХХI век) - Липецк, 1999. - С. 245-250. - РЖ Металлургия, 01.04-15Б. 135К. Исследование показало, что при достаточной изученности качественности характера поведения системы (в данном случае сталеплавильных процессов), ее бифуркационных точек и режимов, управленческие решения должны носить ситуационный характер и принимать достаточно произвольные свои численные значения. Параметрами состояния реакции, на которые принимаются управления, при этом должны выступать "картины" фазовых портретов и некоторые характеристики аттракторов. Все остальное технологический процесс должен делать сам. 7. Калашников С.Н. Математическая модель и методика решения задачи нестационарного тепломассообмена совокупности пылевидных железосодержащих частиц / С.Н. Калашников, Л.А. Ермакова, С.П. Мочалов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2001. - № 6. - С. 67-71. 8. Калашников С.Н. Численно-аналитическое моделирование тепломассообменных процессов в металлургических агрегатах на основе разработки объектных приложений / С.Н. Калашников // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2002. - №8. - С. 46-50. 9. Калинников В.Т. Математическое описание некоторых свойств металлургических шлаков. Ч. 1. / В.Т. Калинников, И.В. Макарова, Д.В. Макаров. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000. - 139 с. - РЖ Металлургия, 01.08-15А.19К. В книге представлено математическое описание поверхности ликвидуса металлургических шлаков и зависимости вязкости их от температуры и состава. Предлагаемые в книге алгоритмы реализованы в виде программы для персонального компьютера на Turbo Pascal. 10. Климентенок Г.Г. Применение модели идеального перемешивания в практике расчетов химико-металлургических процессов: Тез. докл. / Г.Г. Климентенок // Ежегод. науч. конф. мол. ученых "Полез. ископаемые России и их освоение", Санкт-Петербург, 23-24 апр., 1997. - СПб, 1997. - С. 138. - РЖ Металлургия, 1999, 9А84. Проведен анализ математической модели идеального перемешивания и функций распределения, учитывающих явление отклонения от режима идеального перемешивания, а также определены пределы использования указанной модели для описания структуры потоков реальных аппаратов. Предложена циркуляционная модель, позволяющая учитывать явление неидеального перемешивания потока, имеющего место в реальных лабораторных и промышленных установках и аналитически определен вид интегральных и дифференциальных функций распределения времени пребывания элементов потока для рассмотренной модели. 11. Коновалов А.В. Математическая модель окалинообразования и обезуглероживания металла в процессе нагрева / А.В. Коновалов, О.Ю. Муйземнек // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2000. - № 4. - С. 5 12. Лебедев В.И. Математическая модель участка доменный цех-миксер-мартеновские цехи в классе управляемых потоковых систем / В.И. Лебедев // Мат. и экон. модели в операт. упр. пр-вом. – 1995. - № 1. – С. 3-8, 53. – РЖ Металлургия, 1997, 1В99. 13. Макарова И.В. Математическое описание поверхности ликвидуса некоторых металлургических шлаков / И.В. Макарова, В.Н. Макаров, Д.В. Макаров // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 3. - С.10-13. - РЖ Металлургия, 00.12-15А.74. Изменения состава сырья, которые могут быть как долговременными, при изменении минеральносырьевой базы предприятия, так и краткосрочными, обусловленными нестабильностью состава каждого из сырьевых компонентов, оказывают существенное влияние на многие технологические свойства, в том числе на т-ру полного плавления шлаков. Предложен алгоритм, позволяющий рассчитывать т-ры ликвидуса, который реализован в виде программы для персонального компьютера. 14. Математическая модель термодинамического равновесия в системе Мо-О-С / С.М. Григорьев, В.П. Коляда, Т.А. Георгиева, М.С. Карпунина // Сталь. - 1997. - № 2. - С. 37-40. 15. Математическое моделирование горелочной системы с наружной камерой горения воздухонагревателя / В.И. Щербинин, Я.П. Калугин, В.М. Рудник, В.И. Лобанов // Сталь. - 2002. - № 7. - С.12-15. 16. Математическое моделирование тепломассопереноса при формировании многослойного слитка / Ф.В. Недопекин, В.В. Белоусов, В.М. Мелихов, В.И. Бондаренко // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2001. № 6. - С.40-44. Разработана математическая модель, вычислительный алгоритм и программное обеспечение исследования гидродинамических и тепломассообменных процессов. 17. Ольшевский А.Ю. Разработка математической модели тепловых и технологических процессов периода доводки в подовых агрегатах / А.Ю. Ольшевский, Б.Н. Окороков // Металлург. - 2001. - № 8. - С. 39-42. - РЖ Металлургия, 02.03-15В.121. Подовый сталеплавильный агрегат с вводом природного газа и мазута в качестве энергоносителей и интенсификацией процесса кислородом через погружные продувочные фурмы рассмотрен как сложная открытая физико-химическая система. 18. Оптимизация процессов производства стали – применение новых способов моделирования нестационарных состояний процесса / К. Маркс, О. Пютц, З. Редл, М. Хигеман, Т. Тиман // Черные металлы. – 2001. - № 10. – С. 4246. 19. Охотский В.Б. Моделирование барботажных процессов. Пузыри / В.Б. Охотский, К.В. Войтюк // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 11. С.13-14. 20. Охотский В.Б. Модель турбулентной струи / В.Б. Охотский // Изв. 6 вузов. Чер. металлургия. - 2001. - № 10. - С. 6-8. 21. Падерин С.Н. Термодинамическое моделирование окислительных процессов при обезуглероживании стали / С.Н. Падерин, П.С. Падерин, И.В. Кузьмин // Изв. вузов. Чер. металлургия. – 2002, № 5. – С. 6-11. 22. Приходько Э.В. База данных и модели для прогнозирования плавкости железорудных материалов / Э.В. Приходько, А.Ф. Хамхотько, Д.Н. Тогобицкая // Сталь. - 1998. - №9. - С. 7-9. 23. Сабирзянов Т.Г. Субрегулярный вариант общей математичекой модели термодинамики металлургических шлаков: Докл. [6 Международная научно-техническая конференция "Тепло- и массообменные процессы в металлургических системах", Мариуполь, сент., 2000] / Т.Г. Сабирзянов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2001. - № 12. - С. 53-55. - РЖ Металлургия, 02.08- 15А.25. Дано краткое описание предложенной математической модели термодинамики металлургических расплавов и субрегулярного варианта, относящегося к многокомпонентным шлаковым расплавам. 24. Селиванов В.Н. Математическое описание кристаллизации полуспокойной стали в системе Fe - C – O - Mn - Si - S – P / В.Н. Селиванов, А.М. Столяров, Б.А. Буданов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1997. - № 9. - С.19-22. При численной реализации математической модели теплообмена ваграночного процесса трехмерную модель можно привести к одномерной, используя алгоритм усреднения начальной температурной кривой газа. 25. Соколовская Л.А. Использование математического моделирования при исследовании теплофизических процессов взаимодействия расплава с твердыми добавками / Л.А. Соколовская, В.П. Осипов, В.А. Мамишев // Процессы литья. - 2000. - № 4. - С. 72-78. - РЖ Металлургия, 01.11-15А.69. Представлена методика математического моделирования температурного состояния теплофизической системы частица-расплав с фазовыми переходами типа плавление-затвердевание. Методом вычислительного эксперимента изучены условия внутреннего теплообмена в зоне перемешивания стальной дроби с жидким металлом и в зоне спокойного металла. 26. Сорокин Н.А. Математическая модель волнообразования в сталеплавильной ванне / Н.А. Сорокин, В.С. Богушевский, Ю.В. Оробцев // Сталь. 1995. - № 2. - С. 15-20. - РЖ Металлургия, 1995, 7В206. Разработанная математическая модель волонообразования в сталеплавильной ванне адекватно описывает процесс и может быть успешно использована для различных исследовательских целей: прогноз характеристик переходных режимов работы, имитационное моделирование процесса для отработки новых технологий с элементами осциллирующего эффекта, а также в рамках АСУ ТП для контроля и управления плавкой. 27. Суханов Е.Л. Оценка сигнальной чувствительности технологических объектов / Е.Л. Суханов, Л.П.Суханова // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2000. - № 5. - С. 66-68. - РЖ Металлургия, 00.10-15А.42. Для оценки информационно-метрологических свойств математических моделей технологических объектов рекомендуется использовать предлагаемые 7 функции и коэффициенты сигнальной чувствительности, которые находятся методом вычислительного эксперимента при вариации входных переменных модели в пределах погрешностей их измерений. Новые характеристики моделей оказались пригодными для выявления функциональных взаимосвязей между входными и выходными показателями технологических процессов, что послужило основой разработки натурно-модельных систем. 28. Тихонова И.В. Математическая модель для расчета металлического рекуператора в нестационарном режиме / И.В. Тихонова, С.Л. Соломенцев // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 7. - С.15-19. 29. Ткачев Л.Г. Компьютерный расчет нагревателей электропечей сопротивления, применяемых в металлургии / Л.Г. Ткачев, М.Я. Погребанский // Электрометаллургия. - 2000. - № 9. - С.42-46. 30. Тогобицкая Д.Н. Информационно-математическое моделирование шлаковых и железоуглеродистых раплавов / Д.Н. Тогобицкая // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1998. - № 4. - С. 7-10. - РЖ Металлургия, 1999, 10А33. 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 "Ме-шлак". На конкретных примерах показана эффективность применения разработок. 31. Тогобицкая Д.Н. Моделирование ионообменных процессов в системе металл-шлак по ходу окислительной плавки / Д.Н. Тогобицкая, Э.В. Приходько // Тр. 5-го Конгр. сталеплавильщиков, Москва, 7- 10 окт., 1996. - М., 1999. - С. 92-96. - РЖ Металлургия, 00.10-15А.50. Существующие теории строения металлургических расплавов, методы расчета их свойств и результатов взаимодействия отличаются большим многообразием. Несмотря на большое число исследований в этой области, проблема не изучена в той мере, чтобы общие физико-химические положения теории жидкого состояния можно было использовать для прогнозирования конечных результатов технологических процессов. В связи с этим весьма актуальным является создание единой методологической основы и соответствующих инструментальных средств для моделирования реальных металлургических систем и процессов их взаимодействия. 32. Храпко С.А. Интегрированная компьтерная система "Оракул" для моделирования и оптимизации плавки стали. Справочник пользователя / С.А. Храпко, Е.Н. Иноземцева; Донец. гос. техн. ун-т. – Донецк, 1995. – Деп. В ГНТБ Украины 05.04.95, № 792-Ук95. - РЖ Металлургия, 1995, 9В118Деп. Интегрированная компьтерная система "Оракул" представляет собой программу для персональной ЭВМ, которая позволяет решить задачи в области сталеварения. Программа включает в себя две основные части: термодинамическую модель плавки для расчета состава металла и шлака и расчет оптимального состава завалки. Вся работа этой программы построена на диалоге пользователя и компьютера, который осуществляется в интегрированной среде, обес8 печивающий доступ к различным частям программы. 33. Циммерман С.Г. Математическое моделирование, контроль и оптимизация сталеплавильных процессов / С.Г. Циммерман // КомпьюЛог. - 2001. № 1. - С.53 - 58. - РЖ Металлургия, 02.07-15В.121. Математические модели всех основных сталеплавильных процессов основаны на использовании тех или иных форм уравнений макроскопического переноса вещества и энергии, а также химические превращения. В качестве основных уравнеий массо-энергопереноса используются линейные уравнения диффузии и теплопроводности. 34. Цымбал В.П. Ретроспектива развития математического моделирования и компьютерных систем обучения для сталеплавильного производства / В.П. Цымбал, С.П. Мочалов, Н.М. Кулагин // Матер. междунар. науч.-техн. "Пр-во стали в 21 в.: прогноз, процессы, технол., экол.", посвящ. 90-летию со дня рождения проф. В.И. Явойского, Киев-Днепродзержинск, 15-19 мая, 2000. Киев. - 2000. - С. 571-576. - РЖ Металлургия, 01.02-15В.43К. Рассмотрена почти сорокалетняя ретроспектива развития математического моделирования сталеплавильных процессов, использования моделей для оптимизации процессов и создания на их основе обучающе-тренирующих систем одновременно с процессом становления творческого коллектива 35. Численное моделирование ваграночного процесса / И.Ф. Селянин, Г.Л. Маркс, А.И. Куценко, Л.М.Вальдман // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1995. - № 12. - С. 40-45. - РЖ Металлургия, 1996, 9А73. 36. Численное моделирование времени распада металлургических шлаков / В.А. Долинский, И.Ф. Селянин, В.М. Федотов, С.И. Селянин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 10. - С.10-13. 37. Швыдкий В.С. Математическое моделирование при исследовании и оптимизации теплофизических процессов и объектов: Научные школы УПИУГТУ / В.С. Швыдкий // Материалы Международной конференции, Екатеринбург, 1998. Вып. 2. С творческим наследием И. Китаева - в ХХI век. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998. - С. 36-40. - РЖ Металлургия, 02.01-15Б.135. На современном этапе развития методологии математического моделирования одних моделей теплофизических процессов для моделирования сложных технологических объектов уже недостаточно - нужны информационно-математичес-кие модели. 38. Шубина Ю.А. Компьютерное моделирование сталеплавильного процесса с целью оптимизации режима ведения процесса выплавки кипящей стали: Металлургия и образование / Ю.А. Шубина // Матер.1-й Междунар. конф., Екатеринбург, 7-9 июня, 2000. - Екатеринбург, 2000. - С. 101. - РЖ Металлургия, 01.01-15В.102. С появлением современных компьютерных пакетов программ появилась возможность моделирования процесса выплавки Ст и выявления его оптимального режима. Одним из примеров оптимизации технологических параметров является качество применяемых шихтовых материалов и лома. На раннем этапе процесса особое значение придается химическому составу лома и чугуна для 9 оценки интервала химического состава готовой стали. Отмечена тесная связь между качеством и издержками производства. Другим примером оптимизации технологических параметров для удешевления стоимости готовой Ст является вдувание порошкообразных материалов в печь. 39. Щедрин В.М. Основы альтернативной металлургии железа: теоретические и экспериментальные предпосылки / В.М. Щедрин // Сталь. - 2001. № 12. - С. 8-13. 40. Яковлев Ю.Н. Математическая модель обезуглероживания жидкой стали с учетом микро- и макропереноса / Ю.Н. Яковлев, Л.В. Камкина // Вестник Приазов. гос. техн. ун-та. - 1999. - № 7. - С. 63-71. - РЖ Металлургия, 2000, 00.02-15А68. Определены основные принципы построения математической модели процесса окисления углерода в жидкой стали, объединяющей два масштабных уровня: макроуровень, включающий перенос в объемах расплава, и микроуровень - процессы на границах дисперсных фаз. Сделана попытка объединения математического описания крупно- и мелкомасштабного уровня. Численная реализация модели показала высокую степень адекватности реальным процессам. 41. Яковлев Ю.Н. Математическая модель обезуглероживания жидкой стали с учетом микро- и макропереноса / Ю.Н. Яковлев, Л.В. Камкина // Вестник Приазовского гос. техн. ун-та. - 1999. - № 7. - С. 63-71. -РЖ Металлургия, 00.02-15А.68. Определены основные принципы построения математической модели процесса окисления углерода в жидкой стали, объединяющей два масштабных уровня: макроуровень, включающий перенос в объемах расплава, и микроуровень - процессы на границах дисперсных фаз. Сделана попытка объединения математического описания крупно- и мелкомасштабного уровня. Численная реализация модели показала высокую степень ее адекватности реальным процессам. 42. Яковлев Ю.Н. Математическое моделирование влияния процессов массообмена на критическую концентрацию углерода при его окислении в сталеплавильной ванне: Докл. [6 Международная научно-техническая конференция "Тепло- и массообменные процессы в металлургических системах", Мариуполь, сент., 2000] / Ю.Н. Яковлев, А.Г. Величко, Л.В. Камкина // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2001. - № 12. - С. 51-53. - РЖ Металлургия, 02.08-15А.75. Методами математического моделирования установлено, что существует критическая концентрация углерода при его окислении (0,025-0,055 %), при которой происходит смена лимитирования процесса потоком диффузиии кислорода на лимитирование потоком диффузиии углерода. 43. Яковлев Ю.Н. Разработка математических моделей сталеплавильных процессов с использованием принципов их физико-химического подобия / Ю.Н. Яковлев, Л.В. Камкина // Труды 3 Конгресса сталеплавильщиков, Москва, 10-15 апреля, 1995. - М., 1996. - С. 109-113. - РЖ Металлургия, 1996, 11В133. В теории подобия используют три основных способа вывода критериев: 10 вывод критериев из уравнений, описывающих процесс, метод размерностей и приведение уравнений к безразмерному виду. В работе применен метод приведения дифференциальных уравнений к безразмерному виду, что позволяет получить не только критерии подобия, но и выразить основные связи между ними. 44. Ясев А.Г. Некоторые особенности и проблемы математического моделирования технологических процессов в металлургии / А.Г. Ясев // Теория и практика металлургии. - 1998. - № 3. - С. 4-7. - РЖ Металлургия, 1999, 4А31. Рассмотрены некоторые общие особенности математического моделирования при исследовании, разработке и использовании технологических процессов в различных областях металлургии. ----------------------------------------------------45. Автоматическое получение термодинамических моделей с использованием компьютерной алгебры = Automatic implementation of thermodynamicmodels using computer algebra / M. Gatier // Comput. and Chem. Eng. - 1999. - 23, № 9. - С. 1229-1245. – Англ. - РЖ Металлургия, 01.12-15Б.16. Разработан новый пакет компьютерных программ Thermath для автоматического получения и использования термодинамических моделей, начиная от моделей на основе свободной энергии Гиббса и кончая уравнениями статики. 46. Компьютерная термодинамика и моделирование шлаков применительно к получению стали = Computational thermodynamics and slag modelling applied to steel elaboration / Gaye Henri, Lehmann Jean, Rocabois Philippe, RubyMeyer Fabienne // Steel Res. - 2001. - 72, № 11-12. - С. 446-451. – Англ.; рез. нем. - РЖ Металлургия, 02.10-15А.65. Представлены библиографический обзор последних разработок в моделировании шлаков, термодинамические модели и базы данных для расчетов диаграмм состояния и свойств шлаков. Приведены примеры использования моделей в разных процессах получения чугуна и стали, рафинирования или микролегирования в ковше. 47. Математическая модель кинетики восстановления оксида железа в электропечных шлаках инжекцией графита = A mathematical model for the reduction kinetics of iron oxide in electric furnace slags by graphite injection / R.D. Morales, H. Rodriguez- Hernandez, P. Garnica-Gonzalez, J.A. Romero-Serrano // ISIJ International. - 1997. - 37, № 11. - С. 1072-1080. – Англ. - РЖ Металлургия, 1998, 6А67. Моделировали математически инжекцию частиц графита в электронные шлаки для уменьшения содержания оксида железа. Модель учитывает проникновение струи в жидкость, поверхностно-активные эффекты кремнезема в шлаках и характеристики между несущим газом и твердыми частицами в жидкой фазе. 48. Математическая модель одновременных реакций на границе шлакметалл в многокомпонентной системе = Mathematical model of simutaneous slagmetal reactions in multi-components system / Wu Pingnan // ISIJ International. 11 1997. - 37, № 10. - С.929-935. - Англ. - РЖ Металлургия, 1998, 5А58. Предложена математическая модель, описывающая одновременные реакции в многокомпонентной системе при обработке чугуна на межфазной поверхности для точной оценки массопереноса в граничных пленках. Эта модель позволяет точно оценить межфазные концентрации и химические реакции на межфазной поверхности. Определенные кинетические параметры модели позволяют сделать следующие выводы. Для описания скорости обезуглероживания необходимо принимать во внимание явления торможения при высоких парциальных давлениях кислорода. 49. Математические модели и их экспериментальная верификация в промышленных процессах обезуглероживания жидких нержавеющих сталей = Mathematical models and experimental verification in the decarburization of industrial scale stainless steel melts / J. Reichel, J. Szekely // Iron and Steelmaker. - 1995. 22, № 5. - С. 41-48. – Англ. – РЖ Металлургия, 1996, 5А90. Представленное математическое описание процесса вакуумно-кислородного (VOD) и аргоно-кислородного (AOD) обезуглероживания жидких Ст включает дифференциальное уравнение нулевого порядка, отображающее первую фазу процесса, дифференциальное уравнение первого порядка, аппроксимирующее кинетику обезуглероживания во второй фазе и уравнение кинетики в критической точке, соответствующей переходу от постоянной скорости обезуглероживания к убывающей. 50. Математическое моделирование движения жидкости и включений в сосуде при естественной конвекции = Mathematical modelling of flow and inclusion in vessel with natural convection / Ishii Toshio, Kubo NoriKo, Tarit K. Bose, Iguchi Manabu // ISIJ International. - 2001. - 41, № 10. - С. 1174-1180. - Англ. - РЖ Металлургия, 02.05-15Б.11. Разработана математическая модель для определения поведения включений Al2 O3 различных размеров в потоке расплавленной стали. В этой модели учтено влияние на поведение частиц трех факторов: ускорение движения жидкости, ускорения силы тяжести и турбулентных вихрей. 51. Моделирование выделения неметаллических включений на различных этапах производства стали = Simulation de la precipitation de inclusionesen diferentes etapes del procesamiento del acero liguido / V. Carreno, J.M. Cabrera, R.D. Morales, A. Romero // Rev. met. / CENIM. - 1998.- 34, Num. extraord. - С.151157. – Исп.; рез. Англ. - РЖ Металлургия, 1999, 1А61. Проведено математическое моделирование выделения НВ на различных этапах производства Ст при предположении, что включения образуются при вторичном окислении в присутствии легирующих компонентов в Ст ( Al, Ca и т.п.) при начальном процессе взаимодействия слабых раскислителей с растворенным кислородом. 52. Моделирование и управление процессами в черной металлургии = Modelisation etconduite des processus siderurgiqes / Birat JeanPierre // Rev. ATB. Met. - 1995. - 35, № 3-4. - С. 41-60. – Фр. - РЖ Металлургия, 1996, 10В128. Рассмотрены идеология и методология математического моделирования 12 физико-химических явлений, технологических процессов и производств в ЧМ, а также построения моделей различных уровней. Приведены примеры из опыта IRSID (Франция). Моделирование стало универсальным инструментом для решения технологических и организационных задач. Важную роль продолжает играть эксперимент, используемый для проверки адекватности моделей и для определения необходимых параметров. 53. Моделирование процессов обработки материалов / Li Dianzhong, Xhang Yutuo, Liu Shi, Li Shenyang // Jinsu xuebao = Acta met. sin. - 2001. - 37, № 5. - С. 449-452. - Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 02.01-15Б.134. Рассмотрена техника компьютерного моделирования процессов обработки материалов, ее современное состояние и направления развития. Даны предложения по совершенствованию техники моделирования. 54. Физическое моделирование вдувания инертного газа в жидкую сталь = Phusical modelling of the inert gas injection in the liquid steel // Sci. Bull. "Politechn." - Univ. Bucharest. - 2000. - 62, № 3. - С.87-97. - Англ.; рез. рум. - РЖ Металлургия, 01.12-15Б.6. Представлена эмпирическая математическая модель обобщающего характера для изучения перемешивания расплава при продувке инертным газом. Полученное уравнение позволяет быстро устанавливать размеры пузырьковой зоны в зависимости от давления инертного газа, глубины погружения и геометрической конфигурации продувочной фурмы. 55. Физическое моделирование непрерывного сталеплавильного процесса донной продувки. Ч.2. Совершенствование реализации процесса и соотношений массопереноса = Physical modeling of bottomblown continuous steelmaking. Part II. Development of mass transfer correlations and process feasibility / C.A. Abel, R.J. Fruehan, A. Vassilicos // Iron and Steelmaker. - 1995. - № 8. - С.4964. – Англ. - РЖ Металлургия, 1996, 11В136. Поточный способ получения листов исследовали на гидравлической модели с целью создания математической модели обезуглероживания при стационарном ходе процесса. В ходе моделирования установлено, что условия перемешивания и кинетическая энергия вдуваемого газа в промышленных агрегатах и на модели достаточно тождественны. 56. Численное моделирование для измерения атмосферного потенциала углерода методом электрического сопротивления = Numerical simulation for measuring atmosphere carbon potential by electric resistancemethod / W.M. Zhang, M.J. Hu, Y. J. Li и др. // Acta Met. Sin. - 2000. - 13, № 2. - С. 811-815. – Англ. РЖ Металлургия, 00.10-15А.55. На основе компьютерного численного моделирования измерений атмосферного потенциала углерода методом электросопротивления и экспериментальных данных авторы указывают на то, что измеренный результат отражает среднее содержание углерода. 13 ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ 57. Андреев Е.Е. Исследование работы шаровой мельницы в замкнутом цикле на математических моделях / Е.Е. Андреев, О.Н. Тихонов, В.В. Львов; С.-Петербург. гос. горн. ин-т. - СПб, 2000. - Деп. в ВИНИТИ 25.04.2000, № 1188-В00 - РЖ Металлургия, 00.09-15В.43Деп. С помощью математического моделирования выбраны оптимальные режимные параметры цикла мокрого замкнутого измельчения на 1-ой секции ОФ ГМК "Печенганикель". При моделировании мельницы изменялись следующие условия: частота вращения барабана, степень заполнения шарами, твердость измельчаемой руды, крупность руды, производительность мельницы, подача воды в зумпф. 58. Боковиков Б.А. Математическое моделирование динамики процесса обжига окатышей на конвейерной машине / Б.А. Боковиков, В.М. Малкин, М.И. Найдич // Металлургическая теплотехника. – 2002. - № 8. – С. 25-31. 59. Боковикова А.Х. Комплексный расчет тепломассообменных процессов при окислительном обжиге на конвейерной машине / А.Х. Боковикова, В.М. Малкин, С.Г. Меламуд // Сталь. - 1995. - № 4. - С. 8-10. - РЖ Металлургия, 1995, 9В83. Разработана и реализована на ПЭВМ математическая модель процесса окислительного обжига окатышей на конвейерной машине. Модель включает расчет тепло- и массообмена в слое окатышей и расчет теплообмена в обжиговой тележке, в результате которого определяются температурные поля в бортах тележки, колосниках, средней и крайней балках тележки. Процесс в слое и тележке взаимно зависимы; при фильтрации сверху вниз газ попадает в тележку, пройдя через слой, а при продувке снизу газ поступает в слой после теплообмена в тележке. 60. Буткарев А.А. Математическая модель теплообмена в плотном слое и ее использование для оптимизации конструктивных и технологических параметров процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах / А.А. Буткарев, В.Г. Лисиенко, Г.М. Майзель // Научные школы УПИ - УГТУ: Материалы Международной конференции, Екатеринбург, 1998. Вып. 2. С творческим наследием Б.И. Китаева - в XXI век. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998. - С.144-150. - РЖ Металлургия, 02.01-15В.86. Предложена методика исследования технологического процесса обжига окатышей с целью получения исходных данных для оптимизации его технологических и конструктивных параметров. Осуществлена постановка задач оптимизации параметров процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах по различным критериям. 61. Буткарев А.А. Моделирование переходных режимов отжига окатышей на конвейерных машинах / А.А. Буткарев, В.Г. Лисиенко, Г.М. Майзель // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1997. - № 5. - С. 15-18. - РЖ Металлургия, 1998, 4В152. Разработана и реализована на ЭВМ двухмерная математическая модель 14 динамики процесса термообработки на обжиговых конвейерных машинах слоя железорудных окатышей. Модель позволяет рассчитывать т-ры окатышей и газов по высоте слоя, длине машины и во времени. Модель целесообразно использовать для оптимизации переходных режимов и для расчета систем автоматического регулирования контролируемых технологических параметров. 62. Буткарев А.А. Оптимизация параметров процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах / А.А. Буткарев, А.П. Буткарев // Сталь. 2000. - №4. - С.10-16. 63. Вейнский В.В. Разработка математической модели, учитывающей влияние различных факторов на гранулометрический состав металлургического кокса в процессе его получения / В.В. Вейнский, Н.П. Сысоев, А.В. Горохов // Теория и технология металлургического производства: Межрегиональный сборник научных трудов. Вып.2. Магнитогор. гос. техн. унт. - Магнитогорск: Изд-во МГТУ, 2001. – С. 138-143. - РЖ Металлургия, 02.04-15В.92. Расчет по разработанной математической модели может являтся методом не только для предсказания свойств кокса по крупности, но и для регулирования его состава. 64. Григорьев С.М. Математическое моделирование параметров интенсификации технологии получения металлизованного легирующего материала / С.М. Григорьев, Т.А. Георгиева, О.В. Марков // Тр. Запорож. гос. инж. акад. Металлургия. - 2001. - № 5. - С. 33-36. - РЖ Металлургия, 02.07-15В.79. Разработана математическая модель параметров применительно к технологии получения металлизованных брикетов для выплавки легированных сталей. Установлена функциональная зависимость между тепловым режимом процесса металлизации металлооксидной шихты, составом конечных продуктов и потерями легирующих элементов. 65. Дмитриев А.Н. Роль моделирования в разработке и совершенствовании пирометаллургических процессов переработки комплексного сырья Урала / А.Н. Дмитриев // Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы: Материалы Международной конференции, Екатеринбург, 2000. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. - С.182-186. - РЖ Металлургия, 02. 0215Б.130. Математические модели дают возможность применять для изучения процессов и явлений новые инструменты - аналитические методы исследования, позволяющие определять не только одномерные, но и двумерные распределения в объеме агрегатов скоростей, т-р, степеней восстановления и других параметров. 66. Захарченко В.Н. Математическое моделирование влияния добавок лигносульфонатов на металлургические свойства окатышей / В.Н. Захарченко, Д.А. Ковалев, Н.В. Терещенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1996. - № 3-4. - С. 5-9. - РЖ Металлургия, 1998, 1В119. В лабораторных условиях разработана методика получения сырых и обожженных окатышей с применением технических лигносульфонатов в жидком и порошкообразном виде. Данная технология обеспечивает получение ока15 тышей с повышенными металлургическими свойствами. В результате исследований получены математические модели, описывающие влияние расхода лигносульфонатов и т-ры обжига на металлргические свойства окатышей. 67. Информационное обеспечение системы управления технологическим процессом термообработки окатышей на конвейерных машинах / А.А. Буткарев, Г.М. Майзель, А.П. Буткарев и др. // Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы: Материалы Международной конференции к 300-летию металлургии Урала, Екатеринбург, 2000. - Екатеринбург: Иэдво УГТУ, 2000. - С. 64-71. - РЖ Металлургия 02.03-15В.56. Использование технологических и теплотехнических данных в сочетании с методами математического моделирования и оптимизации позволило на базе современных технических средств реализовать современную высокоэффективную систему автоматизированного управления процессом производства окатышей с широким кругом информационных и управляющих функций. 68. Исаев Е.А. Математическая модель оптимизации процесса окомкования железорудных концентратов / Е.А. Исаев, И.Е. Чернецкая // Металлы. 2001. - №1. - С. 14-19. - РЖ Металлургия, 02.03-15В.55. Представлена математическая модель оптимизации процесса окомкования на основе влажности железорудного концентрата, пористости частиц, тонины помола, условий окомкования, позволяющая рассчитать с учетом основности шихты минимально необходимое количество бентонита для наиболее выгодного режима производства окатышей с шировким кругом информационных и управляющих функций. 69. Кармазин В.В. Интерпретация формул магнитной восприимчивости для целей компьютерного моделирования / В.В. Кармазин, М.А. Бикбов, А.А. Бикбов // Горн. инф.-анал. бюл./ Моск. гос. горн. ин-т. - 1999. - № 4. - С. 912. - РЖ, Металлургия, 00.07-15В.53. Создана универсальная математическая модель величины магнитной восприимчивости измельченных частиц магнетитовых кварцитов для условий обогащения магнитной сепарацией в полях низкой напряженности. 70. Майзель Г.М. Опыт разработки и промышленного применения математических моделей для управления процессом производства окатышей на конвейерной машине / Г.М. Майзель, А.А. Буткарев, А.П. Буткарев // Горная промышленность. - 2000. - № 5. - С.45-47. 71. Математическая модель процесса обжига карбонатных материалов / Д.В. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко, Е.Г. Дмитриева, Я.М. Гордон // Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы: Материалы Международной конференции к 300-летию металлургии Урала, Екатеринбург, 2000. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. - С.142-148. - РЖ Металлургия, 02.0115Б.26. Разработана математическая модель процесса обжига карбонатных материалов в шахтной печи и на основании расчетов по ней сделаны рекомендации по снижению вредных выбросов окислов азота и устранению СО, оптимальному размеру пусков обжигаемого материала, рациональному расположению 16 устройства ввода и отвода газов по рабочему пространству. 72. Математические модели для управления процессом производства окатышей на конвейерной машине / А.П. Буткарев, А.А. Буткарев, Г.М. Майзель, Е.В. Некрасова // Сталь. - 2000. - № 3. - С.10-13. – РЖ Металлургия, 00.1115В.10. Использование технологических и теплотехнических данных в сочетании с методами математического моделирования позволило реализовать современную высокоэффективную систему автоматизированного управления процессом производства окатышей с широким кругом информационных и управляющих функций 73. Математическое моделирование процесса слоевой сушки железорудных окатышей / Г.М. Майзель, А.П.Буткарев, Ф.Р. Шкляр, И.В. Ждановская // Сталь. - 1995. - № 4. - С. 11-15. - РЖ Металлургия, 1995, 9В82. Авторами разработан ряд математических моделей, позволяющих решать задачи расчета процесса слоевой сушки окатышей 74. Математическое обеспечение АСУ ТП производства железорудных окатышей на конвейерных машинах / А.П. Буткарев, Г.М. Майзель, Е.В. Некрасов, А.А.Буткарев // Сталь. - 1995. - № 5. - С. 67-75. - РЖ Металлургия, 1995, 9В79. Разработан ряд математических моделей процесса обжига окатышей на конвейерной машине. Опыт создания АСУ ТП на Лебединском, Костомушском и Михайловском ГОКах показал, что наиболее перспективным является использование детерминированных математических моделей. 75. Меламуд С.Г. Модель жидкофазного спекания в дисперсных многокомпонентных железорудных системах / С.Г. Меламуд, Б.П. Юрьева, Л.Б. Брук // Металлы. - 2001. - № 4. - С. 3-6. - РЖ Металлургия, 02.06- 15А.79. Разработана модель жидкофазного спекания, представляемого как течение всей массы зерен и расплава в область пор. 76. Найдич М.И. Прогнозирование надежности основного технологического оборудования обжиговых конвейерных машин / М.И. Найдич, В.Л. Малкин // Сталь. - 1995. - № 4. - С. 15-18. - РЖ Металлургия, 1995, 9В87. Использование математических моделей теплообмена в бортах, колосниках и подколосниковых балках обжиговых тележек совместно с моделью окислительного обжига окатышей позволяет: исследовать непосредственное влияние режимных параметров процесса отжига на тепловое состояние оборудования; регламентировать технологические режимы обжига окатышей по параметру максимальной т-ры в тележке; обосновать выбор материалов и рациональных параметров конструкций; создать банк данных по тепловому состоянию тележек в каждом конкретном случае для АСУ ТП процесса обжига; использовать модельные расчеты в рабочем и техническом проектировании обжиговых машин. 77. Новая математическая модель тепломассообмена в слоевом процессе обжига окатышей на конвейерной машине / В.М. Малкин, Б.А. Боковиков, Г.М. Майзель, А.Х. Боковикова // Научные школы УПИ - УГТУ: Мате17 риалы Международной конференции, Екатеринбург, 1998. Вып. 2. С творческим наследием Б.И. Китаева - в XXI век. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998. С. 132-135. - РЖ Металлургия, 02.01-15В.87. Разработана, реализована и адаптирована применительно к условиям конкретных ГОКов математическая модель процесса окислительного обжига окатышей на конвейерной машине. В настоящей модели рассмотрена не только слоевая задача, но и машина в целом с учетом связи различных ее зон через утилизацию тепла из зон охлаждения с выходом на распределение расхода топлива по длине машины. 78. Пазюк М.Ю. Математическая модель процесса окомкования шихтовых материалов в барабанном грануляторе / М.Ю. Пазюк, Ю.Г. Качан, О.В. Ренгевич // Теория и практика металлургии. - 1997. - № 3. - С. 40-41. - РЖ Металлургия, 1998, 6В79. Приведена математическая модель процесса окомкования в виде уравнений зависимостей, связывающих критерий качества управления с возмущениями и управляющими параметрами. 79. Прошунин Ю.Е. О математической модели сыпучего материала из аппарата / Ю.Е. Прошунин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1995. - № 8. - С. 10-16. 80. Титов В.С. Математическая модель и метод автоматизированного управления окомкованием тонкоизмельченных материалов / В.С. Титов, И.Е. Чернецкая, Е.А. Исаев // Сборник материалов 4-ой Международной конференции "Распознавание - 99", Курск, 20-22 окт., 1999: Посвящ. 35 -летию Курск. гос. техн. ун-та. - Курск: Изд-во Курск. гос. техн. унта, 1999. - С.207-209. - РЖ Металлургия, 02.01-15В.84. Как показывает практика окомкования, количество увлажняющей жидкости в материале, поступающем на переработку, имеет первостепенное значение на течение процесса окомкования. Снижение влажности до оптимального уровня осуществляется добавлением бентонита. С помощью разработки автоматизированной системы управления окомкованием, включающей определение минимального расхода бентонита путем создания математической модели процесса формирования окатышей кондиционного размера наибольшей прочности. 81. Универсальная математическая модель тепломассообмена в слое при обжиге окатышей на конвейерной машине / Б.А. Боковников, В.М. Малкин, Г.М. Майзель, В.В. Брагин // Сталь. - 2002. - № 4. - С.29-34. 82. Математическая модель массопереноса влаги в процессе спекания агломерационной шихты = Mathematical model and computer simulation of moisture transfer process during sintering / Zou Zhiyi, Huang Tianzheng, Yang Xiaosheng , Chen Ji // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. - 1995. - 5, № 1. - С. 15-20. – Англ. - РЖ Металлургия, 1995, 9В78. Модель основана на использовании уравнений тепло- и массопереноса в зоне повышенной влажности спекаемого слоя. Приняты следующие допущения: газовый поток проходит через "поршень", газ имеет свойства идеального, система находится в адиабатических условиях, переменные состояния системы 18 являются функциями высоты слоя и времени, тепло- и массообмен воды осуществляется в две стадии - испарения и конденсации, порознь, удельная поверхность и эквивалентный диаметр частиц слоя - константы, т-ры внутри частицы и на ее поверхности одинаковы. ММ включает уравнения тепловых балансов газовой фазы и твердой шихты, уравнения материальных балансов газа и твердой шихты, уравнение баланса водяного пара в газовой фазе, а также баланс количества движения на основе уравнения Эргуна. 83. Математическая модель процесса измельчения в центробежношаровой мельнице / Guoning Tang // Zhongguo youse jinchu xuebao = Chin. J. Nonferrous. - 1998. - 8, № 2. - С.360-363. – Кит.; рез. англ. РЖ Металлургия, 00.01-15В.83. Основываясь на результатах экспериментов, отмечены особенности процесса измельчения в центробежно-сырьевой мельнице (ЦШМ). Используя т.н. теорию "серого ящика", составлена математическая модель в матричной форме, описывающая процесс измельчения в ЦМШ с учетом всех входных параметров 84. Математическое моделирование зазора между стенкой камеры коксования и коксовым пирогом / Nusshiro Kouichi, Matsui Takashi, Hanaoka Kouji, Igawa Katsutoshi // Tetsu to hagane = J. Jron and Steel Inst. Jap. – 1995 . - 81, № 6. - С. 625-631. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1996, 1В60. Японскими специалистами разработана модель прогноза величины зазора, основанная на балансовых зависимостях между напряжениями усадки и коксования. Согласно концепции модели зазор образуется тогда, когда усадочные напряжения начинают превышать давление коксования. Усадочные напряжения рассчтитывают из условия вязко-пластичного поведения кокса при термической усадке. Давление коксования определяют с учетом образования и распределения газовой фазы в пластическом слое. Значение времени релаксации кокса определяли на дилатометре. Величину зазора измеряли с помощью лазерного преобразователя. 85. Разработка одномерной математической модели для оценки горения пылеугольного топлива с учетом распределения его частий по крупности / Sato Michitaka, Murai Ryota, Ariyama Tatsuro // Tetsu to hagane = J. Iron and Steel Inst. Jap. – 1996. – 82, № 9. – С. 731-736. – Яп.; рез. англ. – РЖ Металлургия, 1997, 5В90. 86. Цифровое моделирование теплопередачи и тепловой работы регенератора с шаровой насадкой, испльзуемого в металлургической печи / Cai Jiuju, Cai Jiuju, Yu Iuan, Zhao Hai // Jinsu xuebao = Acta met. sin. - 2000. - 36, № 4. - С. 417-421. Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 00.11-15Б.63. Разработана математическая модель и с помощью цифрового моделирования изучена тепловая работа регенератора с шаровой насадкой. Выяснены особенности конструкции и установлены условия, необходимые для снижения тры уходящих газов ниже 200 Сº. Получены зависимости т-ры нагрева воздуха и к.п.д. регенератора от диаметра шаров и высоты слоя. 19 ПРЯМОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗА 87. Бигеев А.М. Математическое моделирование непрерывного сталеплавильного процесса при ступенчато-противоточном режиме взаимодействия металла и шлака / А.М. Бигеев, И.В. Васильева, В.В. Шадрин; Магнитог. гос. горно-металлург. акад. – Магнитогороск, 1996. – 23 с. – Деп. в ВИНИТИ 28.03.96, № 991-В96. – РЖ Металлургия, 1996, 9В160Деп. Сделана попытка разработки прогнозной статистической математической модели непрерывного сталеплавильного процесса (НСП) с трехступенчатым противотоком металла и шлака, основанной на использовании системы конечных уравнений материальных и тепловых балансов, с целью определения основных технологических параметров, проведенной по принятой технологической схеме. Схема предусматривает передел высокофосфористого чугуна в качественную сталь в реакторах конвертерного типа. 88. Буровой И.А. Комплексная математическая модель процесса Ромелт / И.А. Буровой, А.Б. Усачев // Сталь. - 2000. - № 2. - С. 71-76. - РЖ Металлургия, 00.11-15В.128. Разработана структура и проведена идентификация математической модели процесса жидкофазного восстановления железосодержащих материалов Ромелт по данным эксплуатации опытной установки на НЛМК. Эта модель пригодна для проведения комплекса исследований, необходимых для выявления технологоических особенностей процесса Ромелт. 89. Дмитриев А.Н. Разработка и исследование пирометаллургических процессов переработки комплексного железорудного сырья с использованием математического и экспериментального моделирования / А.Н. Дмитриев // Междунар. науч.-техн. конф. "Урал. металлургия на рубеже тысячелетий", Челябинск, 1999: Тез. докл. - Челябинск, 1999. - С. 21. - РЖ Металлургия, 00.0715В.62. Разработанные математические модели дают возможность применять для изучения процессов и явлений новые инструменты - аналитичекие методы исследования, позволяющие определять двумерные распределения в объеме агрегатов скоростей, т-р, степеней восстановления и других параметров. В предложенных математических моделях в качестве исходной информации используются такие важнейшие показатели качества железорудного сырья и топлива как прочность, восстановимость, т-ры размягчения и плавления и т.д. 90. Зайцев А.К. Термодинамическое моделирование поведения кремния и марганца в процессе Ромелт / А.К. Зайцев, Н.В. Криволапов, В.С. Валавин // Изв. вузов. Чер. металлургия. – 2002. - № 11. – С. 3-7. 91. Калашников С.Н. Математическая модель и методика решения задачи нестационарного тепломассообмена совокупности частиц пылевидных железосодержаших материалов / С.Н. Калашников, Л.А. Ермакова, С.П. Мочалов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2001. - № 6. - С. 67-71 - РЖ Металлургия, 01.12-15Б.11. Предложена математическая модель тепломассообмена частиц с учетом 20 фазового перехода в виде совместной системы уравнений теплопроводности и молекулярной диффузии с граничными условиями 3 рода. Разработана методика моделирования тепломассообменных процессов совокупности частиц железорудных материалов заданного закона распределения. Предложенная методика позволяет рассчитывать процесс тепломассообмена совокупности дисперсных железосодержащих частиц, заданного закона распределения и может использоваться при расчете процессов в основных реакторах струйно-эмульсионного агрегата. 92. Карнаухова Н.В. Математическая модель процесса восстановления оксидов железа в кипящем слое / Н.В. Карнаухова, Е.И. Ливерц, В.П. Цымбал // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 4. - С.40-44. 93. Лепило Н.Н. Моделирование изменений прямого восстановления железа в доменной плавке / Н.Н. Лепило, А.Б. Шур // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 3 .- С.13-17. 94. Методика и результаты численно-аналитического моделирования массообменных процессов при восстановлении пылевидных железосодержащих материалов / С.Н. Калашников, С.П. Мочалов, Л.А. Ермакова, С.Ю. Красноперов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 10. - С. 61-65. 95. Моделирование восстановительных процессов и оценка энергетических возможностей технологий прямого получения металлов в струйно-эмульсионных агрегатах / С.П. Мочалов, Л.А. Ермакова, К.М. Шакиров, В.П. Цымбал // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 4. - С.44-51. 96. Моделирование и оптимизация теплообменных процессов в трехмерном приближении на основе разработки EXCEL-приложений / С.Н. Калашников, С.Ю. Красноперов, С.П. Мочалов и др. // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 8. - С.65-69. 97. Мустафин Р.М. Матеметическая модель кислородного реактора / Р.М. Мустафин, А.В. Павлов, В.А. Григорьев // Материалы международной научно-практической конференции "Автоматизированный печной агрегат - основа энергосберегающих технологий XXI века", Москва, 15-17 нояб., 2000. - М.: Изд-во МИСиС, 2000. - С. 229-230. - РЖ Металлургия, 01.07-15В.39. В основе процесса произодства ферросплавов и чугуна в кислородном реакторе лежит карботермическое восстановление Ме из оксидов при полном использовании теплотворной способности углерода внутри специального агрегата за счет дожигания оксида углерода газообразным кислородом. Разработана двухмерная математическая модель кислородного реактора, позволяющая рассчитывать материальные и тепловые балансы плавки. 98. Сафронов Н.И. Критериальная модель противоточной металлизации при прямом синтезировании черных литейных сплавов / Кам. политехн. инт. – Набережные Челны, 1997. – 15 с. – Библиогр.: 6 назв. - Деп. в ВИНИТИ 07.05.97, № 1537-В97. - РЖ Металлургия, 1997, 12А82ДЕП. Модель предназначена для проектных расчетов реального технологического процесса и оборудования, а также управления действующего плавильного агрегата. Алгоритм модели основан на составлении уравнений и определении 21 количества связанного с железом кислорода, а также степени окисления восстановительного газа при наличии в противоточном реакторе нескольких элементов. 99. Цымбал В.П. Моделирование процессов и разработка технологии получения металла из отходов на основе непрерывного струйно-эмульсионного процесса / В.П. Цымбал, С.П. Мочалов, Л.А. Ермакова // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 2. - С.60. 100. Цымбал В.П. От первых математических моделей до нового непрерывного металлургического процесса / В.П. Цымбал // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 8. - С. 12-15. В статье предпринята попытка содержательного наукометрического анализа сорокалетней ретроспективы развития научных направлений, зародившихся в недрах кафедры автоматизации производственных процессов. -------------------------------------------------101. Математическая модель для исследования влияния сегрегации на скорость газового восстановления гематитового порошка во взвешенном слое / Araki Ichiro, Murayama Takeaki, Ono Yoichi / Tetsu to hagane = J. Jron and Steel Inst. Jap. - 1996. - 82, № 10. - С. 823-828. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1997, 5В.88. 102. Математическая модель дожигания в плавильных восстановительных печах = Mathematical model for post combustion in smelting reduction / Becker-Lemgau Ullrich, Tacke Karl-Hermann // Steel Res. - 1996. - 67, № 4. С.127-137. - Англ.; рез. нем. - РЖ Металлургия, 1997, 1В92. С использованием трехмерных математических моделей проанализировано дожигание СО и Н2 над ванной плавильной печи для восстановления железной руды, численно решены задачи уравнения постоянства массы и момента движения с учетом уравнений турбулентности и теплообмена. 103. Моделирование плавления частиц губчатого железа в расплаве железа = Modelling on melting of sponge iron particles in iron-bath / Zhang Liuyi // Steel Res. - 1996. - 67, № 11. - С. 466-474. - Англ.; рез. нем. - РЖ Металлургия, 1997, 8В66. Осуществлено математическое моделирование плавления частиц губчатого железа в расплаве чистого железа на основе упрощенной модели, полученной из условий малой теплопроводности губчатого железа. 104. Моделирование расхода губчатого железа в сталеплавильном производстве = Modelling for a value in steelmaking / R.M. Smailer, R.L.W. Holmes, L.E. Cates // Steel Times Int. - 1999. - 23, № 6. - С. 26-28. - Англ. - РЖ Металлургия, 00.06-15В.138. В 1999 г. в сталеплавильном производстве в мире использовано около 40 млн. губчатого железа. Разработана математическая модель, позволяющая определить потребность сталеплавильного производства в губчатом железе. 105. Построение математической модели восстановления железной руды в композитах руда / уголь = Building of a mathematical model for the reduction of iron ore in ore / coal composites / S. Sun, W.-K. Lu // ISIJ International. - 1999. - 39, 22 № 2. - С. 130-138. - Англ. - РЖ Металлургия, 1999, 12А62. Разработана неизотермическая и неизобарическая математическая модель, состоящая из 19 независимых уравнений, для изучения кинетики восстановления железной руды в композите руда/уголь. Общее соответствие между расчетными и измененными т-рами, степенями восстановления и степенями газификации углерода как функции времени и места показывает, что математическая модель способна показать результаты, полученные в этой системе. 106. Применение методики конечных элементов для математического моделирования искажений формы при жидкофазном спекании // Met. and Mater. Trans.А. - 1998. - 29, № 2. - С. 659-664. – Англ. - РЖ Металлургия, 1999, 12В.76. Результаты, полученные при использовании новой методики моделирования показывают, что в порошковых металлургических системах вязкость расплавов достаточно высока, поэтому при рассмотрении характеристик формы зоны плавления необходимо учитывать влияние т-ры, порозности твердых фаз, крупности частиц и скоростей их сдвига. ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО 107. Анализ и совершенствование доменного процесса с использованием математических моделей / С.Д. Абрамов, Л.Н. Дмитриев, Ю.А. Леконцев, С.В. Шаврин // Черные металлы. – 1998. - № 6-7. – С. 32-37. 108. Байбуз А.Г. Применение математических методов оптимизации для расчета соотношения компонентов доменной шихты / А.Г. Байбуз, А.В. Бородулин // Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы: Материалы Международной конференции к 300-летию металлургии Урала, Екатеринбург, 2000. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. - С.213-216 РЖ Металлургия, 02.03-15В.85. Предложена методика расчета соотношения компонентов доменной шихты 109. Бочка В.В. Разработка и расчетная проверка математических моделей загрузки шихты в доменную печь различными типами загрузочных устройств / В.В. Бочка, А.К. Тараканов, А.И. Таранец // 3 Междунар. конгр. доменщиков "Соврем. опыт и перспективы домен. пр-ва", Новокузнецк, 19-23 июня, 1995. - Новокузнецк, 1995. - С. 145-146. - РЖ Металлургия, 1995, 10В84. Разработаны математические модели загрузки в доменную печь при использовании 2-конусного аппарата, конусного аппарата, а также безконусного загрузочного устройства типа "воронка-конус". Радиальное и окружное распределение шихты на колошнике определяется в виде значений рудных нагрузок по радиусу в кольцевых зонах колошника и в виде значений рудных нагрузок по окружности выделенных секторов колошника. 110. Бочка В.В. Теоретическая оценка влияния различных факторов на параметры движения шихты в безконусном аппарате лоткового типа / В.В. Бочка // Теория и практика металлургии. - 1997. - № 3. - С. 42-44. - РЖ Металлургия, 1998, 6В104. 23 С помощью математического моделирования изучены особенности движения материалов по лотку БЗУ и после него до встречи с поверхностью засыпи шихты на колошнике доменной печи при изменении угла наклона лотка, скорости его вращения, вида материалов и места их падения на лоток. Установлен механизм образования неравномерности распределения материалов по радиусу и окружности колошника при отклонении от оси печи падающего на лоток потока этих материалов. 111. Гулыга Д.В. Модель расчета шихты, кокса и параметров доменной плавки / Д.В. Гулыга // Сталь. - 2002. - №9. - С.11-14. 112. Диагностика футеровки доменной печи с использованием математической модели ее нестационарного теплообмена / В.С. Швыдский, Ю.В. Федулов, Н.А. Спирин, В.В. Лавров // Изв. вузов. Чер. металлургия. - № 8. - С.40-43. -РЖ Металлургия, 1998,7В51. Разработана модель нестационарного теплообмена в огнеупорной футеровке доменной печи, позволяющая по измерениям т-р в нескольких точках по толщине футеровки прогнозировать изменения во времени тепловых нагрузок на кладку печи, степень ее износа, а также т-ры наружной охлаждаемой и внутренней поверхности футеровки. 113. Дмитриев А.Н. Двумерная математическая модель доменного процесса / А.Н. Дмитриев, С.В. Шаврин // Сталь. – 1996. - № 12. – С. 7-13. 114. Дмитриев А.Н. Исследование температурных и скоростных полей с помощью двумерной математической модели при использовании новых технических решений / А.Н. Дмитриев, С.В. Шаврин // Сталь. - 1998. - № 5. - С. 5-8. РЖ Металлургия, 1999, 5В84. С помощью двумерной математической модели проанализировано изменение процессов газодинамики и теплообмена в объеме печи при использовании новых технических решений. Использование пылеугольного топлива вместо кокса, кроме проблем вдувания и сжигания, вызывает затруднения, связанные с изменением структуры и повышением газодинамического сопротивления слоя шихты, увеличивает перепад между т-рами шихты и газа в шахте, т-ру колошника. Изменение профиля может рассматриваться как инструмент воздействия на т-ру газа у футеровки, а также как фактор, влияющий на пространственное положение зоны когезии, определяющей газодинамику нижней части печи. 115. Дмитриев А.Н. Характер температурных и скоростных полей при вдувании газа-теплоносителя в шахту доменной печи / А.Н. Дмитриев, С.В. Шаврин // Изв. вузов. Чер. металлургия. – 1996. - № 11. – С. 87-88. 116. Доброскок В.А. Математическая модель газодинамики доменной печи / В.А. Доброскок, И.А. Титов, Д. А. Кузьмин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1996. - № 5. - С.75-76. - РЖ Металлургия, 1997, 2В123. Рассматривается задача математического моделирования газодинамики доменной печи. Предлагается использование нелинейных уравнений газодинамики. Предложена методика эффективного и точного решения уравнений, описывающих газодинамику доменной печи. Представлены результаты моделирования для доменной печи № 2 АК "Тулачермет". Приведено сравнение резуль24 татов моделирования с экспериментальными данными. 117. Доброскок В.А. Математическое моделирование ограничений вдувания пылеугольного топлива в доменную печь / В.А. Доброскок, А.Г. Чижиков, В.В. Савичев // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 7. - С.75-76. РЖ Металлургия, 00.05-15В.107. Рассматривается задача математического моделирования поведения частиц пылеугольного топлива (ПУТ) при его вдувании в фурмы доменной печи. Предлагается использование математической модели по поведению частиц ПУТ на основе применения теории перколяции и метода крупных частиц. Представлены результаты компьютерного и физического моделирования поведения частиц ПУТ при его вдувании в доменную печь. 118. Доброскок В.А. Математическое моделирование процессов газораспределения в доменных печах / В.А. Доброскок, И.А. Титов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1997. - № 5. - С. 13-15. - РЖ Металлургия, 1998, 3В128. Рассматривается задача математического моделирования газораспределения в доменной печи. Предлагается использование уравнений газодинамики в нелинейном приближении. Подробно описана методика численного решения уравнений. Представлены результаты моделирования для доменной печи № 5 АО "Севеверсталь". 119. Доброскок В.А. Моделирование распределения шихтовых материалов в доменных печах методом крупных частиц / В.А. Доброскок, Р.Э. Загитов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1996. - № 11. - С.88-89. 120. Зельцер С.Р. Применение математических моделей доменного процесса в программно-технических комплексах контроля, анализа и отображения информации // Металлург. – 1997. - № 12. – С. 38. 121. Едалин Н.В. Параметры дутья и температурное поле в доменной печи / Н.В. Едалин, Д.З. Кудинов, В.С. Шаврин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. - № 7. - С.75. - РЖ Металлургия, 00.05 - 15В.112. При помощи балансовой логико-статической и двумерной газодинамической математических моделей доменного процесса оценено влияние отношения водяных чисел шихты и газа на конфигурацию температурного поля при выплавке чугуна с 6% никеля из бедных силикатно-никелевых руд в доменной печи объемом 205 м3. Отмечено, что используемый метод позволяет определить оптимальные параметры дутья в конкретных условиях работы доменной печи. 122. Карпунин Г.В. Моделирование поля температур футеровки и кожуха доменной печи / Г.В. Карпунин, Ю.П. Байшев, В.В. Стружанов // Матмоделир. систем и процессов: Тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 1995. – Пермь, 1995. – С. 17-18. – РЖ Металлургия, 1996, 10В100. 123. Карпунин Г.В. Моделирование стационарного поля температур футеровки и кожуха доменной печи / Г.В. Карпунин, Ю.П. Байшев, В.В. Стружанов / Ин-т машиновед. УрО РАН. – Екатеринбург, 1996. – 19 с. – Библиогр.: 6 назв. – Деп. в ВИНИТИ 03.04.96, № 1084-В96. – РЖ Металлургия, 1996, 10В113Деп. 124. Ковшов В.Н. Моделирование доменного процесса: Учебное посо25 бие / В.Н. Ковшов, В.А. Петренко, В.И. Веревкин. - Днепропетровск: Ин-т технологии,1997. - 108 с. - РЖ Металлургия, 1999, 7В132К. 125. Кудинов Д.З. Неравномерность газового потока и температурное поле в доменной печи / Д.З. Кудинов, Н.А. Субботина, В.С. Шаврин. // Изв. вузов. Цветная металлургия – 1999. - № 7. – С. 74. - РЖ Металлургия, 00. 0515В.11. Совместное использование балансовой логикостатической и двумерной газодинамической математических моделей доменного процесса позволило оценить деформацию температурного поля в доменной печи под влиянием неравномерности распределения газового потока по сечению. 126. Макарова И.В. Математическое описание поверхности ликвидуса доменных шлаков / И.В. Макарова, В.Н. Макаров, Д.В. Макаров // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов 9 Всерос. конф., Екатеринбург, 15-18 сент., 1998. Т.1. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. С.101. - РЖ Металлургия, 02.09-15А.21. Предложен алгоритм, позволяющий рассчитывать температуры ликвидуса, который реализован в виде программы для персонального компьютера. При математическом описании системы использовался метод последовательного приближения, а расчет велся от простого к сложному. 127. Математическая модель для определения местоположения и конфигурации зоны когезии в доменной печи / Кумар Рагу, Р.К. Верма, С.К. Оджа, А.К. Сантра // 8 Рос.- Инд. науч.- техн. симп. "Ресурсосбережение и охрана окруж. среды в черн. металлургии", Москва,1995: Матер. симп. - М., 1995. - С. 39. - РЖ Металлургия, 1996, 2В150. Исходные данные модели: профиль печи, параметры дутья и шихты, данные об анализе колошникового газа и параметры чугуна и шлака. Модель учитывает все основные тепловые и восстановительные процессы, происходящие в доменной печи. 128. Математическое моделирование теплового состояния отсеченного доменного воздухонагревателя / В.Д. Коршиков, И.Г. Бянкин, П.И. Кирьянов, С.Л. Соломенцев // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1994. - № 7. - С.61-63. - РЖ Металлургия, 1995, 5В217. 129. Математическое моделирование течения газа в каналах насадок оменных воздухонагревателей / С.Н. Редников, Е.В. Торопов, В.Ю. Шашкин, И.В. Елюхина // Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы: Материалы Международной конференции к 300-летию металлургии Урала, Екатеринбург, 2000. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. - С.242-244. РЖ Металлургия, 02.03-15В.89. Анализируя данные, полученные при математическом моделировании течения в осесимметричных каналах, составленных из конфузорно-диффузорных секций, можно отметить, что при течении в сужающихся по потоку секциях с углом наклона менеее 2 º и изменении проходного сечения не более 5%, при угле раскрытия диффузора более 50 º, в диапазоне чисел Re=8000. 13000 разница между усредненными параметрами, характеризующими интенсивность теп26 лообмена и сопротивления в канале невелика. 130. Методика определения зон малоподвижных материалов в горне и шахте доменной печи / И.Г. Фирсов, В.Б.Щербатский, В.А. Култышева, А.Ю. Чернавин // Изв. вузов. Чер. металлургия. – 1997. - № 1. – С. 14-16. – РЖ Металлургия, 1997, 8В48. 131. Методы математического моделирования диагностики доменного процесса: Докл. на 4 Междунар. конгр. доменщиков, Магнитогорск, 9-12 сент., 1997 / Н.А. Спирин, В.С. Швыдский, Ю.В. Федулов и др. // Металлург. - 1997. № 12. - С. 37-38. - РЖ Металургия, 1998, 10 В160. Для диагностики состояния фурменного очага печи с использованием компьютерной техники разработаны математического модели развития азодинамических, тепловых и массообменных процессов в их взаимосвязи для конкретных режимных и конструктивных параметров работы печи. 132. Моделирование доменного процесса при его совершенствовании / Р.Р. Сыртланов, Ю.А. Леконцев, Ю.А. Чесноков, С.В. Шаврин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2001. - №9. - С.64. - РЖ Металлургия, 02.04-15В.106. Приведены результаты компьютерных исследований процессов восстановления и теплообмена двух периодов работы доменной печи при изменении во втором рудной части шихты за счет введения лебединских окатышей. 133. Моделирование перемешивания чугуна нейтральным газом в миксере вытянутой формы / Ю.М. Кузнецов, Л.К. Шляпников, В.А. Злодеев, А.Ф. Сарычев // Сталь. - 1998. - № 2. С.13-16. - РЖ Металлургия, 1998, 12В143. 134. Моделирование процессов газодинамики и теплообмена в шахте доменной печи / А.Ф. Авцинов, А.В. Бородулин, С.Ф. Бугаев и др. // Сталь. – 1996. - № 8. – С. 4-9. 135. Оптимизация состава и режима загрузки шихтовых материалов с целью повышения эффективности доменной плавки / Н.А. Большаков, Ф.М. Гладков, Ф.М. Шутылев, Д.Н. Тогобицкая // Сталь. - 2001. - № 4. - С.6-10. 136. Разработка и внедрение математического и программного обеспечения для гибких технологических режимов работы доменных печей / С.А. Загайнов,О.П. Онорин, Л.Ю. Гилева, Д.Н. Волков // Сталь. - 2000. - № 9. - С.12-15. 137. Современные компьютерные методы диагностики состояния фурменного очага доменной печи / Ю.Г. Ярошенко, В.С. Швыдский, Н.А. Спирин и др. // Сталь. - 1996. - № 6. - С. 6-9. - РЖ Металлургия,1997,3В102. Для диагностики фурменного очага печи предложены математические модели, позволяющие оценивать развитие газодинамических, тепловых и массообменных процессов в их взаимосвязи между собой и условиями доменной плавки - по расходу и другим параметрам дутья, характеристике углеводородных добавок и др. 138. Суханов Е.Л. Модель теплового режима доменной плавки / Е.Л. Суханов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1997. -№ 8. - С.48-50. - РЖ Металлургия,1998, В45. Разработана относительно простая математическая модель, позволяющая анализировать переходные процессы в горне доменной печи при управлении ее 27 тепловым режимом. Доказана возможность стабилизации теплового режима плавки путем реализации, подбираемой с помощью модели, определенной программы изменения во времени комплекса дискретных управляющих воздействий. 139. Тараканов А. Использование математических моделей и диалоговых систем в управлении доменным процессом / А. Тараканов // Черная металлургия. – 2001. - № 11. – С. 30-33. - РЖ Металлургия, 03.05-15В.156. 140. Тихонова И.В. Математическая модель для расчета металлического рекуператора в нестационарном режиме работы / И.В. Тихонова, С.Л. Соломенцев // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 7. - С.15- 19 . - РЖ Металлургия, 00.01 - 15В.75. Разработан доменный воздухонагреватель (ДВ) с центральной камерой горения и рекуператором (для нагрева воздуха горения), размещенным в поднадсадочном пространстве ДВ и работающим одновременно с ним в периоды нагрева его насадки. Внедрение предложенного ДВ обеспечит высокотемпературный нагрев дутья при использовании только доменного газа. Рекуператор работает также в нестационарном режиме. Приведены два варианта численно-аналитического метода расчета такого рекуператора. В основе метода лежит допущение о том, что нагрев (охлаждение) стенок труб металлического рекуператора можно рассматривать как нагрев термически тонкого тела. По предложенному методу выполнены расчеты рекуператора для различных условий его работы применительно к ДВ печи объемом 2000 м3. Результаты расчета подтвердили ожидаемые надежность и практически равнозначность обоих вариантов метода. 141. Товаровский И.Г. Развитие расчетных методов анализа доменной плавки / И.Г. Товаровский // Сталь. - 2001. - № 7. - С.8-10. 142. Тогобицкая Д.Н. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для решения задач оптимизации доменной шихты / Д.Н. Тогобицкая, А.Ф. Хамхотько, А.И. Белькова // Металлург. - 1999. - № 6. - С.42-44. РЖ Металлургия, 00.01-15В.101. Разработанная программа является инструментом, позволяющим технологам выполнять прогнозные расчеты при перешихтовках и предполагаемых изменениях технологических параметров доменной плавки. 143. Тогобицкая Д.Н. Моделирование процессов межфазного распределения элементов в системе металл-шлак при выплавке чугуна / Д.Н. Тогобицкая // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1999. - № 1. - С.8-11. РЖ Металлургия, 1999,1 2А49. На основе информационно-математического моделирования описаны подходы к прогнозированию коэффициентов распределения элементов в системе металл-шлак в восстановительных условиях доменной плавки. Представлены результаты моделирования коэффициентов распределения серы, кремния и марганца. 144. Чесноков Ю.А. Контролируемые параметры распределения материалов на колошнике как элемент моделирования доменного процесса / Ю.А. 28 Чесноков, А.В. Чесноков, С.В. Шаврин // Изв. вузов. Чер. металлургия. – 2002. № 7. – С. 77. 145. Чеченев В.А. Математическое моделирование динамики образования гарнисажного слоя на крупногабаритных охлаждаемых модулях доменных печей / В.А. Чеченев, А.А. Рядно // Теория и практика металлургии. - 1998. - № 4. - С.23-25. - РЖ Металлургия, 1999, 11В114. Построена математическая модель, описывающая процессы теплообмена при образовании слоя гарнисажа на охлаждаемых поверхностях шахт доменных печей, позволившая оценить работоспособность новых конструкций систем охлаждения с помощью предварительно изготовленных крупногабаритных модулей из огнеупорного бетона, армированного стальными трубами. 146. Щипанов К.А. Использование математического пакета Matlab для системы принятия решений при оптимизации доменного производства / К.А. Щипанов, Д.С. Федоров, М.Н. Спирин // Теплотехника и теплоэнергетика в металлургии: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов, Магнитогорск, 2000. - Магнитогорск: Изд-во МГТУ, 2000. - С.33-34. - РЖ Металлургия, 02.08-15В.57. Рассмотрены возможности математического пакета, позволяющего наиболее эффективно решать задачи оптимального управления сложными техническими и технологическими системами. Отличительной особенностью этого продукта является то, что пользователь имеет возможность интерактивно решать задачи, не прибегая к использованию языков программирования. -----------------------------------------------------------147. Динамическая математическая модель доменного процесса при высоком расходе пылеугольного топлива, основанная на многопоточной концепции = Transient mathematical model of blast furnace based on multi-fluid concept, with application to high operation / De Castro Jose Adilson, Nogami Hiroshi, Yagi Jun-ichiro // ISIJ International. - 2000. - 40, № 7. - С. 637-646. Англ. - РЖ Металлургия, 01.05-15В.109. Математическая модель основана на концепции взаимодействия в печи пяти фаз: газа, кусковых материалов; жидких продуктов плавки и мелкие фракции твердых материалов. Модель включает балансовые уравнения массы, моментов инерции, химических элементов и веществ и тепловой энергии для этих фаз, а также учитывает фазовые превращения и химические реакции. 148. Интегрированная математическая модель горения пылеугольного топлива в доменной печи = Integrated mathematical model of pulverised coal combustion in a blast furnace / Takeda Kanji, F.C. Lockwood // ISIJ International. 1997. - 37, № 5. - С.8. – Англ. - РЖ Металлургия, 1998, 5В157. Разработана двумерная модель, которая включает турбулентную составляющую и стохастический расчет траектории движения частиц ПУТ в плотном слое. Модель учитывает также удаление летучих и горение угольного остатка, а также вихревые потоки при горении летучих, при этом использованы уравнения Эгона, переноса кислорода, углерода, водорода и компонентов летучих веществ. 29 149. Использование математической модели для оптимизации доменной плавки и достижения наименьшего расхода кокса / Yang Tianjun, Gao Bin, Lu Husheng и др. // Beijing keji daxue xuebao = J. Univ. Sci. and Techn. Beijing. 2001. - 23, № 4. - С.305-307. - Кит.; рез. англ. – РЖ Металлургия, 02.08-15В.59. Использована математическая модель с искусственным интеллектом в режиме "он-лайн". Сравнение результатов моделирования и реальных производственных показателей указывает на целесообразность снижения доли агломерата в железорудной шихте при увеличении расхода окатышей. При этом температуру дутья и содержание кислорода необходимо поддерживать на максимально возможном уровне. 150. Исследование горна доменной печи / Inada Takanobu, Yamamoto Takaiku, Sunahara Kohe, Yamaoka Hideyuki // Sumitomo kinzoku = Sumitomo Metals. - 1998 .- 50, № 2. - С.42-50. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1999, 1В78. С помощью четырех математических моделей исследовали факторы, влияющие на увеличение кампании печи. Показано, что работа при сниженной тепловой нагрузке на кладку при совместно спроектированных кладке и системе охлаждения позволит довести срок кампании печи до 16 лет и выше. 151. Исследование с помощью математической модели влияния свойства газа, жидких фаз и плотного слоя на движение чугуна и шлака в доменной печи = Modelling of liquid flow the blast furnace: Theoretical analysis of the effects of gas, liquid and packing properties / Chew Sheng Jason, Zulli Paul, Yu Aibing // ISIJ International. - 2001. - 41, № 10. - С. 1112-1121 .-Англ. - РЖ Металлургия, 02.0815В.60. Математическая модель включает уравнения, характеризующие на основе баланса сил статическую и динамическую сосавляющие задержек в движении жидких продуктов плавки в горн при наличии газового потока, а также параметры взаимодействия жидких, твердых и газообразных фаз в противотоке и при его отсутствии 152. Компьютерное исследование загрузки скрапа в доменную печь = Computationa investigation of scrap charging to the blast furnace / Austin Peter Richard, Nogami Hiroshi , Yagi Jun-ichiro // ISIJ International. - 1998. - 38, № 7. - С. 697-703. – Англ. - РЖ Металлурия, 1999, 5В97. С помощью математической модели исследовали загрузку скрапа в центр, на периферию и равномерным слоем по сечению печи при двух режимах: при постоянной т-ре и при фиксированной т-ре газа на колошнике. Оптимальной является загрузка скрапа ближе к периферии печи. 153. Компьютерный анализ совместного вдувания в доменную печь пылеугольного топлива, частично восстановленной руды и флюса при обогащении дутья кислородом = Numerical analysis of multiple injection of pulverized coal, prereduced iron ore and flux with oxygen enrichment to the blast furnace / Castro Jose Adilson de, Nogami Hiroshi, Yagi Jun-ichiro // ISIJ International. - 2001, 41. № 1. - С.72. - Англ. - РЖ Металлургия, 01. 09-15В.108. Используется многофазная математическая модель доменной печи, в которой ПУТ, руда с флюсом рассматривсются как самостоятельные фазы, посколь30 ку эти материалы имеют различные теплофизические свойства. Сама модель двухмерная и осесимметричная. Балансовые уравнения массообмена, теплообмена, движения материалов и химических соединений и элементов решаются одновременно на основе метода конечных объемов. 154. Математическая модель десульфурации чугуна инжекцией порошка = Mathematical model of hot metal desulphurization by powder injection / Zou Zongshu, Zou Yousheng, Zhang Libing, Wang Nan // ISIJ International. - 2001. - 42, прил. March. - С. 566-569. – Англ. - РЖ Металлургия, 01.10-15А.73. Кинетический анализ десульфурации чугуна приводит к трем основным параметрам, которые определяют скорость процесса: проникновения порошка в расплав, распределение времени пребывания порошка в ванне и время гомогенного перемешивания ванны. Дополнительно к порошкам СаО и СаС 2 вводили гранулированный магний. 155. Математическая модель для исследования реакции в доменной печи, основанная на анализе потоков четырех фаз =A mathematical model for blast furnace reaction analysis based on the four fluid model / Austin Peter Richard, Nogami Hiroshi, Yagi Jun-ichiro // ISIJ International. - 1997. - 37, № 38. - С.748-755. – Англ. - РЖ Металлургия, 1998, 4В176. Разработана двумерная модель, описывающая распределение и развитие в доменной печи химических реакций, движения и теплообмена в четырех фазах: газообразной, твердой кусковой, порошкообразной и жидкой. Модель позволяет одновременно вычислять в установившемся режиме состав, скорость, т-ру и порозность всех четырех фаз. Модель включает также реакции переноса кремния, что делает положение зоны когезии более высоким. Дается прогноз образования монооксида кремния из золы кокса и шлакового расплава. 156. Математическая модель для оценки газораспределения в доменной печи в реальном времени = On-line model of gas distribution in the blast furnace / Nikus Mats, Saxen Henrik // Steel Res. - 1996. - 67, № 4. - С.121-126. - Англ.; рез. нем. - РЖ Металлургия, 1997, 2В126. Представлена модель для оперативной оценки радиального газораспеделения. Приняты следующие условия: т-ра и концентрация газов по радиусу определяются с помощью диагонального зонда над поверхностью шихты; перемешиванием газа перед зондом пренебрегают; над шихтой реакции в газовой фазе не протекают; потери тепла с газом пропорциональны разности температур колошникового газа и окружающей среды; количество колошникового газа определяют по балансу азота; для расчета скоростей газа измеряют его давление на колошнике. Распределение газовых потоков по радиусу оценивают с помощью фильтра Кальмана. 157. Математическая модель доменного процесса для правления газовым потоком = Blast furnacemodel for gas flow control / G. Danloy, J. Mignon, L. Bonte // Rev. met. (Fr.) - 1999. - 96, № 6. - С. 715-720. - Англ.; рез. фр., нем., исп. - РЖ Металлургия, 00.05-15В.115. Разработанная модель учитывает установившийся режим работы доменной печи, фиксированную слоистую структуру шихты. Входные переменные: гео31 метрия печи, характеристики дутья, расход ПУТ, давление на колошнике, состав и свойства сырья, параметры слоев руды и кокса, которые определяются на основании модели Sidmar. На данной стадии разработки модель позволяет получить: распределение шихты на колошнике, газораспределение в слоях, движение твердых фаз с учетом их исчезновения при газификации, поток жидких продуктов, характер теплообмена, размягчение и плавление руды в зоне когезии, ее форму и положение при двух изотермах твердых фаз (1200 Сº и 1400 Сº). 158. Математическая модель оптимизации доменного процесса с элементами искусственного интеллекта / Liu Xiang-quan, Liu Fang. // Gaoxiao yingyong shuxue xuebao. A = Appl. Math. J. Chin. Univ. – 2001. – 16, № 4. – С. 462-470. – Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 03.03-15В.159. Модель разработана с использованием трехмерной концепции прогноза и управления и исследована с помощью поточного программирования. 159. Математическая модель переходного процесса эрозии кладки горна доменной печи = Mathematical model for transient erosion prcess of blast furnace hearth / Takatani Kouji, Jnada Takanobu, Takata Kouzo // ISIJ International. - 2001. - 41, № 10. - С.1139-1145. – Англ. - РЖ Металлургия, 02.08-15В.63. Разработанная математическая модель анализирует систему, состоящую из слоев: огнеупорной футеровки горна, свободного кокса, плотного кокса. В такой системе балансы - материальный и количества движения для жидкого чугуна и энергии для чугуна и кладки горна - основываются на составлении уравнений Новье-Стокса и Эгона. 160. Математическая модель прогноза износа лещади доменной печи по методу граничных элементов = Mathematical model for prediction of bottom of blast furnace by BEM / Yao Bin, Yang Tianjun, Yang Shangbao, Gao Bin // Beijing keji daxue xuebao = J. Univ. and Techn. Beijing. - 1999. - 21, № 3. - С. 231-233. Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 00. 11-15В.131. В разработанной модели в качестве реперного профиля износа кладки лещади принята изотерма с трой 1150 С°. 161. Математическая модель с элементами искусственного интеллекта для оценки динамики формирования слоев шихты в доменной печи = Neural network model of burden layer formation dynamics in the blast furnace / Hinnela Jan, Saxen Henrik // ISIJ International. - 2001. - 41, № 2. - С.142-150. - Англ.; рез. яп. РЖ Металлургия, 01.11-15В.88. На основании полученных нелинейных зависимостей между уровнем засыпи, положением подвижных плит и толщиной слоев шихты в модель введены элементы искусственного интеллекта, которые позволяют прогнозировать требуемые параметры о слоях на основе анализа предистории изменений входных величин. 162. Математическая оптимизационная модель работы доменной печи / Hao Xiao-jing, Du Gang. // Cailiao yu yejin xuebao = J. Mater. And Met. –2002 - 1, № 2. – С. 120-123. –Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 03.04-15Б.32. Разработана математическая модель для оптимизации рабочих параметров 32 доменной печи. Путем статистической обработки производственных данных нескольких заводов получены уравнения множественной линейной регрессии для определения расхода кокса, производительности, рудной нагрузки и т.д. 163. Математическое моделирование движения жидких продуктов плавки в главном желобе доменной печи = Modelling of flows in the blast furnace trough / Luomala Matti Juhani, Paananen Timo Tuomas, Koykka Mervi Johanna, Fabritius Timo Matti Juhani // Steel Res. - 2001, 72. - № 4. - С.130-135. - Англ.; рез. нем. - РЖ Металлургия, 02.05-15В.105. Проведены исследования с помощью физической и математической модели. Выводы: в точке пересечения выпускаемой из емкости струи возникают обратные потоки, разрушающие кладку желоба, при этом чем меньше протяженность зон турбулентности, тем интенсивнее потоки у стен. Турбулентность может быть уменьшена при использовании продольных выступов в днище желоба. 164. Математическое моделирование движения жидких фаз в доменной печи. Использование результатов моделирования в общей модели доменной плавки. = Modelling of liquid flow in the blast furnace: Application in a comprehensive blast furnace model / Jason Chew Sheng, Paul Zulli, Aibing Yu // ISIJ Int. – 2001. – 41, № 10. – С. 1122-1130. – Англ. – РЖ Металлургия, 02.08-15В.61 165. Математическое моделирование доменного процесса для проектирования АСУ ТП = Modelizacion aplicada al diseno de sisremas de control en el horno alto / R. Rosal, C. Blanco, M. Diaz, J. Saiz // Rev. met. / CENIM. - 1995. - 31, № 3. - С.172-181. - Фр. - РЖ Металлургия, 1996, 7В192. Разработана упрощенная математическая модель (ММ) для многозонной структуры столба материалов в доменной печи (кроме горна), включающей зоны: нагрева, восстановления гематита (200-700 С°), термически резервная ( 950 С°), когезии (1050-1500 С°) и горения (2000 С°). ММ содержит уравнения материального и энергетического баланссов. 166. Математическое моделирование износа кладки горна доменной печи = Model of the state of the blast furnace hearth / Torrkulla Jan, Saxen Henrik // ISIJ International. - 2000. - 40, № 5. - С. 438-447. - Англ. - РЖ Металлургия, 01.0315В.109. Модель основана на уравнении распределения теплового потока в цилиндрических координатах с использованием замеров т-р в кладке лещади и стен горна и расчетной методики конечных элементов. С помощью модели построены линии износа и настылеобразования в кладке горна доменных печей. Особенностью модели является то, что в ней жидкие продукты рассматриваются как дискретная фаза. 167. Математическое моделирование комплексных систем на примере доменной печи = Simulator-based modeling for complex systems / Sasaki Tsuyoshi, Tsumura Kouji // Nihon kikai gakkai ronbunshu. C = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. C. - 1999. - 65, № 634. - С. 97-104. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 00.06-15В.97. Предложена методика моделирования процесса для использования при проектировании доменных печей и управления ходом доменной плавки. При33 ведена схем динамической модели печи и кинетической модели движения сыпучих материалов через отверстие. 168. Математическое моделирование потоков газа в жидкости в двухмерном плотном слое и анализ явлений в зоне капельного течения доменной печи / Matsu-ura Masahiro, Ohno Yotaro // Tetsu to hagane = J. Jron and Steel Inst. Jap. 1994. - 80, № 12. - С.884-889. - Яп.: рез. англ. - РЖ Металлургия, 1995,7В175. В модели учтены зоны расположения участков формирования жидкой фазы, а также пристеночные и другие непроницаемые для жидкости объемы плотного слоя. Данную модель объединили с моделью движения и распределения газовой фазы с целью проведения анализа явлений, происходящих в зоне капельного течения доменной печи. Сделан вывод о том, что капельное течение жидкости в доменной печи осуществляется равномерно по сечению горна. 169. Математическое моделирование противотока газа и жидких фаз в зоне течения доменной печи с учетом наличия в ней газонепроницаемых слоев расплава = Simulation of gas-liquid flow in dripping zone of blast furnace involving impermeable fused layers / G.X. Wang, J.D. Litster, A.B. Yu // ISIJ International. 2000. - 40 № 7. - С. 627-636. - Англ. - РЖ Металлургия, 01.03-15В.115. Модель содержит в своей основе уравнение типа уравнения Эгона для плотного слоя, уравнения неразрывности от продуктов плавки. 170. Математическое моделирование уровня жидких продуктов плавки в горне доменной печи = Modelling the liquid levels in the blast furnace hearth. / Brännbacka Johnny, Saxen Henrik // ISIJ International. - 2001. - 41, № 10. - С.11311138. – Англ. - РЖ Металлургия, 02.08-15В.62. Математическая модель основана на составлении баланса объемов чугуна и шлака при условии отсутствия зазора между коксовым тотерманом с порозностью 0,3 и лещадью. Модель как-бы "измеряет" уровень продуктов плавки в горне один раз за выпуск и корректирует этот уровень с учетом значений поправочного коэффициента, пропорционального моменту времени, когда уровень чугуна достигает отметки чугунной летки. 171. Моделирование доменной плавки в реальном масштабе времени = Real time blast furnace modelling / I. Koštial, P. Nemčovsky, L. Dorčаk и др. // Metalurgija (Zagreb). - 2001. - 40, № 3. -С.147-150. - Англ.; рез. хорват. - РЖ Металлургия, 02.08-15В.64. Разработанная математическая модель доменного процесса составляет основу АСУ ТП доменной печи. Модель включает статическую и динамическую части - соответствующие балансовые уравнения массо- и теплообмена. С помощью динамической части осуществляется прогноз параметров плавки в реальном времени на основе уравнений, описывающих тепловыделение, конвекцию газа, теплообмен, химические реакции, плавление. 172. Моделирование процессов горения пылеугольного топлива в доменной печи. = Combustion mechanism of pulverized coal injected into blast furnace and simulation / M. Sato, T. Ariyama, Y. Yamakawa // Rev. met. (Fr.). – 1995. – 92, № 3. – С. 343, 349, V, VII. – Англ; рез. фр., нем., исп. – РЖ Металлургия, 1996, 2В153. 34 173. Моделирование процессов разбухания плотного слоя угля при карбонизации / Aoki Hideyuki , Goto Kazuyka , Ueki Makoto , Miura Takatoshi // Tetsu to hagane = J. Jron and Steel Inst. Jap. - 1996. - 82, № 5. - С. 404-408. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1997, 2В140. Разработана новая математическая модель для оценки процессов расширения и усадки, а также давления коксующегося слоя угля на стенки при карбонизации. На основе уравнений скорости пиролиза угля определены объемные содержания газовой, жидкой и твердой фаз, произведена оценка процесса удаления летучих из смолы. С помощью новой модели можно моделировать уменьшение проницаемости в связи с выделением из смолы и появлением давления коксования в пластическом слое, которое растет при увеличении интенсивности нагрева. Предложенная модель может быть полезной для оценки разбухания или усадки в плотном слое угольной шихты при коксовании. 174. Моделирование распределения жидкого чугуна в горне доменной печи = Modeling of the distribution of the liquid iron level in the blast fyrnace hearth / I. Podlubny, I. Kostial, M. Kacenak, J. Tetpak // Metalurgija (Zagreb). – 2001. - 72. - № 2. - С. 107-109. - Англ.; рез. хорват. - РЖ Металлургия, 02.05-15Б.8. Предложена математическая модель для описания двух- и трехмерного движения вязкой жидкости и рассмотрено ее применение для анализа движения расплавленного чугуна в горне доменной печи. 175. Новая математическая модель для распределения шихты в доменной печи = Nuevo modelo matematico para la distribucion de carga en el horno alto:[Rep.] 8 Congr. nac. cienc. y tecnol. met, Madrid, 27-29 mayo, 1998 / J. Jimenez, B. Fernander, de Ayala J.Sainz, J. Mochon // Rev. met. / CENIM . - 1998. 34, Num. extraord. - C.158-163. - Исп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1999, 2В111. Рассмотрена математическая модель полиномиального характера, разработанная для расчета распределения шихты в доменной печи с учетом особенностей системы загрузки, свойств шихты и влияние газового потока. Модель используется для расчета распределения шихты, которое уточняется после загрузки каждой порции шихты. 176. Основы распределения шихтовых материалов в доменной печи. Часть 9: Техника моделирования = Blast furnace burden distribution fundamentals / J.J. Poveromo // Iron and Steelmaker. – 1996. – 23, № 1. – С. 53. – Англ. – РЖ Металлургия, 1997, 4В63. 177. Оценка достоверности математической модели движения потока твердых материалов с использованием надежных экспериментальных данных с трехмероной физической моделью = Validation of a blast furnace solid flow model using reliable 3-D experimentalresults // Zaimi Sami Alex, Akiyama Tomohiro, Guillot Jean-Berrard, Yagi Jun-Ichiro // IAIJ Int. - 2000. - 40, № 4. - С. 332-341. - Англ. - РЖ Металлургия, 01.03-15В.117. На основе теории сверхпластичности сыпучих материалов с использованием метода конечных элементов разработана метематическая модель, позволяющая рассчитывать поле напряжений и скоростей движения частиц в физической модели печи и прогнозировать профиль коксового тотермана и его ха35 рактеристики. В модели в качествеве параметров использован небольшой набор констант, откалиброванных с помощью зависимостей из общей массы грунтов. 178. Повышение стойкости доменной печи. 2. Моделирование температурных полей в футеровке и холодильниках = Designing for long campaign life blast furnace. 2. The simulation of temperature field of lining and cooling apparatus / Xue Qingguo, Yang Weiguo, Cheng Susen и др. // J. Univ. Sci. and Techn. Beijing. - 2000. - 7, № 1. - С.30-33. - Англ. - РЖ Металлургия, 00.11-15Б.38. Проведено компьютерное цифровое моделирование температурных полей в футеровке и холодильниках доменной печи. Показаны направления улучшения конструкции холодильника так, чтобы т-ра на его горячей поверхности позволяла образование настылей шлака, наличие которых гарантирует длительный срок службы холодильников. 179. Применение компьютерных моделей для управления доменным процессом = Utilisation de modeles pour l’aude a la conduite des hauts-fourneaux / De Lassat de Pressigny Y., J.M. Steiler, D. Sert , S. Clairay и др. // Rev. met. (Fr.). – 1996. – 93, № 6. – С. 767-774, V-VI. – Фр.; рез. англ., нем., исп. – РЖ Металлургия, 1997, 10В167. 180. Применение компьютерных сетей с элементами искусственного интеллекта для прогноза растройств доменных печей = Some applications of neural networks for prediction of blast furnace irregularities / Zuo Guangqing, Ma Jitang, Bjökman // Steel Res. – 1998 – 69, № 2. – С. 41-48 – Англ.; рез. нем. – РЖ Металлургия, 1999, 5В93. 181. Проектирование доменной печи для длительной кампании (Часть 1): математическая модель температурных полей в кладке и холодильниках; новая концепция конструкции холодильника для доменной печи. = Designing for long campaign life blast furnace. (1). - The mathematical model of temperature field for blast furnace lining and cooling / Cheng Susen , Xue Qingguo, Yang Weiguo и др. // J. Univ. Sci. and Techn. Beijing. - 1999. - 6, № 3. - С. 178-182. - Англ. - РЖ Металлургия, 00.06-15В.102. В разработанной модели использованы уравнения теплопередачи в трехмерном пространстве. 182. Разработка математической модели доменного процесса и ее применение для снижения содержания кремния в чугуне / Sato Takeshi, Nouchi Taihei, Kiguchi Mitsuru // Kawasaki seitetsu giho = Kawasaki Steel Giho . - 1997. - 29, № 1. – С. 30-36. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 1998, 1В143. Математическая модель обеспечивает: 1) прогноз с большой точностью формы слоев шихты; 2) моделирование методом фокусирования характера газораспределения и теплообмена в зоне когезии с учетом анализа слоистой структуры; 3) моделирование разрушения шихты в печи. 183. Разработка математической модели и компьютерное моделирование процесса движения шихты в доменной печи / Cheng Suseu, Xue Gingguo // Jinsu xuebao = Acta met. sin. - 1999. - 35, № 4. - С. 407-410. - Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 00.03-15В.129. Разработана математическая модель процесса движения шихтовых мате36 риалов в доменной печи. В модели используется шесть безразмерных критериев, учитывающих влияние на движение материалов в печи вязкости газа, силы трения о стены, свойства шлака и металла. Полученные результаты с упрощенной моделью соответствуют результатам, полученным с помощью других моделей. Определены критические значения скорости газа и давления ряда значений порозности шихты. 184. Разработка модели для управления температурой чугуна в доменной печи и ее использование для подготовки к пуску печи / OtsukaYoshihisa, Konishi Masami, Maki Takeshi // Trans. Inst. Syst., Contr. and Inf. Eng. - 2000. - 13, № 3. С. 105-114. - Яп.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 01.08-15В.85 . Разработанная математическая модель базируется на положениях теории управления и позволяет определить, что температуру чугуна можно стабилизировать, используя обратную связь об уровне теплового состояния в нижней зоне доменной печи. Данную модель целесообразно включить в систему управления процессом и с ее помощью можно прогнозировать изменение показателей работы печи в период задувки. 185. Трехмерное многофазное математическое моделирование доменного процесса на основании модели движения потоков жидкости = Three-dimensional multiphase mathematical modelling of the blast furnace based on the multifluid model / Dе Сastro Jose Adilson, Nogami Hiroshi, Yagi Jun-ichiro // ISIJ International. - 2002. - 42, № 1. - С. 44-52. – Англ. - РЖ Металлургия, 02.1215В.102. Модель разработана на основе представления о доменной печи как многофазном химическом реакторе, в котором одновременно взаимодействуют пять фаз (газ, сыпучие: агломерат, окатыши, кокс; чугун; шлак и ПУТ), которые ведут себя как жидкости, и между ними осуществляется обмен энергией и массообмен. Модель включает в себя основные балансовые уравнения каждой фазы, решение которых основано на применении метода конечных объемов. 186. Уточненный метод многофазового и многопоточного моделирования доменного процесса = Sophisticated multi-phase multi-flow modeling of the blast furnace / Zaimi Sami Alex, Akiyama Tomohiro, Guillot Jean-Berrard, Yagi JunIchiro // ISIJ International. - 2000. - 40, № 4. - С. 322-331. - Англ. - РЖ Металлургия, 01.03-15В.116. Совершенствована существующая тотальная модель потоков 4-х фаз: газовой, жидкой, твердой кусковой и твердой порошкообразной. Для расчетов использован метод конечных элементов. Модель позволяет получать поле скоростей движения твердых частиц и профиль коксового тотермана. 187. Цифровое моделирование температурных полей в стенах доменной печи с системой холодильников. 1. Влияние типа огнеупоров и их износа / Xue Qingguo, Gao Xiaowu, Chent Susen // Beijing keji daxue xuebao = J. Univ. Sci. and Techn. Beijing. - 2000. - 22, № 2.- С.127-130. - Кит.; рез. англ. - РЖ Металлургия, 00.11-15Б.40. С помощью метода конечных элементов проведено цифровое моделирование температурных полей в стенках доменных печей с системой холодильников 37 при различных типах огнеупоров в степени их износа. Изучены причины и механизм износа огнеупоров в нижней части шахты доменной печи. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРРОСПЛАВОВ 188. Башмаков Д.Л. Компьютерная система контроля электротехнологического процесса при производстве легирующих материалов / Д.Л. Башмаков // 22 Гагар. чтения: Сб. тез. докл. молод. науч. конф., Москва, 2-6 апр., 1996. Ч. 1. – М., 1996. – С.26. – РЖ Металлургия, 1996, 7В229. 189. Бондарев А.А. Использование методов математического и физического моделирования для совершенствования внепечных способов получения лигатур на основе ферросилиция / А.А. Бондарев, Д.А. Лубяной, В.В. Кожевин // Соврем. пробл. электрометаллургии стали: Материалы 11 междунар. конф., посвящ. 300-летию Уральской металлургии, Челябинск, 2001. -Челябинск: Издво ЮУрГУ, 2001. - С.151-153. - РЖ Металлургия, 02.04-15В.130. 190. Витальев А.В. Математическое моделирование процесса углетермического металлургического обогащения ванадиевого шлака / А.В. Витальев, А.М. Бигеев // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2000. - № 12. - С.42. 191. Воронов Ю.И. Математическая программа температурного режима металлотермического процесса получения ферросплавов / Ю.И. Воронов, В.П. Зайков // Сталь. - 1999. - № 3. - С.25-29. 192. Гаврилов В.А. Оптимизация режимов работы ферросплавных печей / В.А. Гаврилов, И.И. Поляков, О.И. Поляков. – М.: Металлургия, 1996. – 174 с. – РЖ Металлургия, 1996, 9В122К. 193. Гриншпунт А.Г. Математическое моделирование температурных полей самообжигающихся электродов рудовосстановительных печей / А.Г. Гриншпунт, А.А. Шлухин, И.В. Гендин // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1999. № 5. -С. 27-30. 194. Компьютерные программы по расчету параметров выплавки ферросплавов непрерывным углеродотермическим процессом / В.И. Кулинич, Б.А. Святов, Н.П. Головачев и др. // Сталь. - 2002. - № 1. - С. 40-43. - РЖ Металлургия, 02.10-15В.133. Производство ферросплавов понимается как единство и баланс параметров пространства, физхимии и электротехники, в которых осуществляются законы термодинамики, химической кинетики, поверхностных явлений, теплофизики, физики плазмы электродуги, электрической проводимости и индуктивности цепей из гетерогенных, несплошных сред в сложной геометрической форме. Применение и обработка математических выражений этих законов на прикладном уровне и их связей с практическими характеристиками технологии превращаются в довольно сложные и многосимвольные эмпирические уравнения. 195. Крашенников М.В. Математическая модель процесса получения ферроникеля при продукте оксидного расплава восстановительным газом / М.В. Крашенников, Л.И. Леонтьев // Расплав

Since 2009 Since 2009

Читать статью Шихтовые материалы доменного процесса

Since 2009 [email protected] FAQ Blog Official сhannel Z-Access

1 Follow this link or find «@BotFather» bot on Telegram

2 Send /newbot command

3 Specify a name for your chatbot

4 Choose a username for the bot

Источник https://stromet.ru/domennyj-process/dissertaciya-na-temu-matematicheskoe-modelirovanie-slozhnyh-tehnologicheskih-processov-domennogo-proizvodstva-metodami-nelinejnoj-dinamiki-skachat-besplatno-avtoreferat-po-specialnosti-vak-rf-05-13-18/

Источник https://zlibrary-asia.se/book/3182107/e3934a