Реализация новых подходов к разработке технологического оборудования для окускования железорудных материалов (стр. 2 из 2)

Пять опытных цельнолитых корпусов тележек шириной 3,0м находятся в эксплуатации с июля 2002 года на машине АКМ-75 ОАО «ММК». Осуществлена поставка 100 корпусов для машины АКМ-92 №6 аглопроизводства ОАО «Северсталь». Данная машина, оснащенная новыми тележками, реконструирована и пущена в эксплуатацию в декабре 2002 года. В 2003 году изготовлено 40 спекательных тележек шириной 4,0м с цельнолитыми чугунными корпусами высотой 0,39м и весом 3450 кг для агломашины АКМ-312 № 11 того же комбината.

Расширяя объемы внедрения и диапазон типоразмеров спекательных тележек с элементами из высокопрочного чугуна, специалисты ООО «Уралмаш - Металлургическое оборудование» и стараются назначить их конструктивные параметры и подобрать свойства материала, оптимально соответствующие конкретным условиям эксплуатации, обеспечить заданный срок службы.

Для этого в течение всего периода опытно промышленной эксплуатации осуществляется авторский надзор за работой тележек, производится оценка температурных режимов. В стадии разработки находится система непрерывного мониторинга состояния элементов спекательных тележек.

Специалистами фирмы разрабатываются методики моделирования комплексов и отдельных технологических агрегатов, основанные на совместном использовании физических и математических моделей и позволяющие решать задачи разработки новых конструкций технологических агрегатов, определения оптимальных технологических параметров проектируемого оборудования и создания систем управления оборудованием. Совместно с ОАО «Северсталь», ООО «Феррокс» и Уральским государственным горным университетом разработана аналитико-экспериментальная модель прогнозирования свойств и управления качеством агломерата, учитывающая динамику процесса агломерации и информационных потоков. Разработан программный продукт, позволяющий оперативно анализировать технологическую ситуацию и вырабатывать управляющие воздействия по стабилизации состава и свойств агломерата путем корректировки расхода компонентов шихты, включая твердое топливо.

Предложенная и реализованная система управления качеством агломерата включает блок подготовки исходных данных, блок расчета и прогнозирования, а также блок статистической адаптации модели к реальному процессу.

Базовым расчетным блоком системы является балансовая модель расчета шихты, дополненная уравнением зависимости содержания FeO в агломерате от свойств шихты, содержания в ней углерода и параметров процесса спекания:

FeOa= φ(Cш; FeOш; В; Пс ),

где Сш, – содержание углерода в шихте, %;

FeOш - содержание монооксида железа в шихте, %;

В – заданная основность агломерата, ед.;

Пс – параметры процесса спекания.

Решение системы уравнений позволяет определить расходы железорудных материалов, флюса и твердого топлива для получения агломерата заданного состава и дает возможность прогнозировать ряд показателей спекания, включая удельную производительность агломашин, общую пористость, восстановимость, температурный интервал плавления агломерата и др.

Сопоставление значений прогноза содержания FeO в агломерате, с его фактическими значениями, полученными на основании анализа отобранных проб, представлено на рис. 3. Среднее квадратическое отклонение прогнозного значения монооксида железа в агломерате от фактического составляет 0,45%, основности - 0,03, MgO – 0,03%.

Рис. 3. Сопоставление прогнозного значения содержания монооксида железа в агломерате с фактическим

Предложенный новый алгоритм управления и математическая модель позволяют прогнозировать химический состав агломерата, включая массовую долю FeO, по фактическим значениям расходов и химическому составу компонентов шихты и оперативно корректировать состав шихты с целью достижения требуемых параметров качества агломерата. Разработан и адаптирован к условиям АГП ОАО «Северсталь» программный продукт для реализации новой модели управления. Его использование позволяет стабилизировать физико-химические свойства агломерата.

Комплектация агломерационного оборудования, выпускаемого фирмой, описанной системой управления технологическим процессом позволит формировать высокопроизводительные производственные комплексы нового поколения, повысить качество продукта, снизить энергозатраты и улучшить условия работы персонала.

В настоящее время фирмой проводятся работы по комплектной поставке ОАО «НТМК» оборудования шихтоподачи для доменной печи №5. Всего в поставку входит более тридцати позиций технологического оборудования (питатели, весодозаторы, дозирующее и конвейерное оборудование). Благодаря работе с заказчиками и соисполнителями в интерактивном режиме, удалось в короткие сроки максимально адаптировать весь комплекс оборудования к крайне стесненным условиям. Конструкторами фирмы для комплекса разработаны грохота агломерата ГСТ-71 (17 шт.) и грохота кокса ГИСЛ-52 (5 шт.). Оба грохота являются новой номенклатурой. При проектировании была пересмотрена традиционная концепция компоновки грохотов, что позволило существенно уменьшить габариты при сохранении поверхности грохочения. Так, габарит грохота по ширине уменьшен с 4,8м до 2,8 м, а по высоте – с 2,3м до 1,9м.

Оперативное решение поставленных задач было бы весьма затруднительным без применения современных компьютерных технологий. Основная задача при создании нового грохота - это определение центра масс качающейся части и успешного размещения привода с вынуждающей силой, проходящей через центр масс. Также очень важна характеристика момента инерции грохота для правильного размещения опор. Программа трёхмерного моделирования Solid Edge позволила в короткие сроки создать модель грохота и анализировать собираемость узлов.

Таким образом, в настоящее время деятельность фирмы в области поставок оборудования для подготовки железорудных материалов ориентирована на полное удовлетворение требований заказчиков к эксплуатационным характеристикам машин и качеству производимого продукта.

Опыт проектирования оборудования для реализации металлургических технологий специалисты фирмы успешно используют для создания агрегатов переработки не железорудных видов сырья. В текущем году по заданию, головной организации - «Механобр-Техника» специалистами фирмы «Уралмаш-Металлургическое оборудование» выполнен технический проект мусоросжигательного оборудования - смесителя-сушилки твердых бытовых отходов и конвейерной мусоросжигательной машины.

Список использованных источников

1. Производство агломерата. Технология, оборудование, автоматизация. В.П. Жилкин, Д.Н. Доронин. Под общ. ред. Г.А. Шалаева. Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2004, 292 с.

2. Пат. 2183798 РФ, 20.06.2002. Горелочное устройство/ А.И. Зыскин, С.С. Скачкова.

3. Применение математической модели для оптимизации процесса зажигания / Е.Г. Дмитриева, В.П. Жилкин, А.В. Малыгин, С.С. Скачкова // Бюл. «Черная металлургия», 2005, №3. С. 34 – 36.

4. Пат. 2229665 РФ, 27.05.2004. Зажигательный горн агломерационной машины/ А.И. Баринов, А.А. Винтовкин, Д.Н. Доронин и др.

Статья опубликована в Сборнике трудов конференций и семинаров Недели металлов в Москве 14-18 ноября 2005 г.