Автоматизированная система анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Лавров, Владислав Васильевич

• Лавров, Владислав Васильевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Лавров, Владислав Васильевич

в современных условиях........................................................................................21

1.2 Современные тенденции развития компьютерных

систем поддержки принятия решений для решения задач МЕБ-уровня в металлургии......................................... 29

1.3 Математическое моделирование в исследовании

доменного процесса.................................................. 34

1.4 Современные модели разработки прикладного

программного обеспечения, применяемые для создания

систем поддержки и принятия решений.......................... 44

1.5 Постановка задач диссертационного исследования............ 51

Глава 2 СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИТУАЦИЙ ДОМЕННОГО ЦЕХА ... 53

2.1 Основные требования к разработке и особенности

построения АИС АППС ДЦ........................................ 53

2.2 Разработка функциональной структуры АИС АППС ДЦ...... 56

2.3 Функциональная модель АИС АППС ДЦ......................... 59

2.4 Разработка структуры подсистемы сбора

и хранения данных......................................................................................................73

2.5 Разработка структуры подсистемы визуализации

среднесменных и среднесуточных показателей работы доменных печей......................................................... 76

2.6 Разработка структуры подсистемы формирования

технического отчёта о работе доменных печей и цеха........ 78

2.7 Разработка структуры подсистемы сопоставления

показателей работы доменного цеха............................... 80

2.8 Разработка структуры подсистемы модельной поддержки

принятия решений..................................................... 81

2.9 Подсистема визуализации показателей работы

доменных печей для OLAP........................................... 84

2.10 Выводы................................................................. 87

Глава 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ

И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО УПРАВЛЕНИЮ КОМПЛЕКСОМ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ..... 89

3.1 Математическое обеспечение подсистемы формирования

отчётных данных о работе доменных печей и цеха............. 89

3.2 Математическое и алгоритмическое обеспечение

подсистемы оценки газодинамического режима

доменной плавки...................................................... 116

3.3 Математическое и алгоритмическое обеспечение

подсистемы диагностики шлакового режима

доменной плавки...................................................... 130

3.4 Математическое обеспечение подсистемы

теплового режима доменной плавки.............................. 145

3.5 Математическое обеспечение подсистемы расчёта

материальных и теплового балансов доменной плавки........ 147

3.6 Математическое обеспечение подсистемы оптимального

распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей ............................................ 154

3.7 Математическое обеспечение подсистемы расчёта

оптимального состава доменной шихты.......................... 171

3.8 Выводы................................................................... 176

Глава 4 РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНЫХ

ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ.............................. 178

4.1 Требования к построению инфологических моделей

базы данных подсистем АИС АППС ДЦ..............................................179

4.2 Подсистема отображения среднесменных

и среднесуточных показателей работы доменных печей...... 183

4.3 Подсистема формирования технического отчёта

доменного цеха......................................................... 187

4.4 Подсистема сопоставления отчётных показателей работы

доменного цеха......................................................... 197

4.5 Подсистема расчёта теплового баланса

доменной плавки....................................................... 201

4.6 Информационно-моделирующая подсистема

газодинамического режима доменной плавки.................. 206

4.7 Информационно-моделирующая подсистема

шлакового режима доменной плавки............................. 226

4.8 Подсистема оптимального управления топливно-

энергетическими ресурсами в доменном производстве....... 244

4.9 Подсистема расчёта оптимального состава

доменной шихты....................................................... 262

4.10 Выводы................................................................ 272

Глава 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ОТЧЕТНЫХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ ПРЕДПРИЯТИЯ.................... 274

5.1 Создание архитектуры системы отображения

отчётных показателей доменного производства

на основе службы Reporting Services.............................. 274

5.2 Заполнение отчётных данных системы

с использованием службы Integration Services................................278

5.3 Разработка интерактивных отчётов в среде

Business Intelligence Development Studio........................ 289

5.4 Развёртывание и описание системы интерактивных

отчётов в корпоративной сети предприятия.................... 295

5.5 Выводы................................................................... 308

Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АИС АППС ДЦ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА...... 309

6.1 Анализ шлакового режима доменных печей ОАО «ММК»

за 2004-2011 годы................................................................................................309

6.2 Оценка оптимальности шлакового режима доменной печи

№2 ОАО «ММК» в разные периоды её работы..............................331

6.3 Выводы.................................................................. 371

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................. 373

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................................378

ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................... 400

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Фрагменты DFD-диаграмм подсистемы

газодинамического режима доменной плавки....................................400

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация к DFD-диаграммам подсистемы

газодинамического режима доменной плавки....................................411

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Фрагменты DFD-диаграмм подсистемы

шлакового режима доменной плавки............................................................423

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Спецификация к DFD-диаграммам подсистемы

шлакового режима доменной плавки............................................................431

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акты внедрения подсистем на ОАО «ММК»...... 438

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Список опубликованных работ, отражающих

основное содержание диссертации ............................................................453

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей диссертации использованы ссылки на следующие нормативные документы.

ГОСТ 1.5-2001. Межгосударственный стандарт. Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению.

ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления.

ГОСТ 7.9-95 (ИСО 214-76). Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования.

ГОСТ 7.12-93. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила.

ГОСТ 7.32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчёт о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

ГОСТ 7.54-88. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Представление численных данных о свойствах веществ и материалов в научно-технических документах. Общие требования.

ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.

ГОСТ 13.1.002-2003. Репрография. Микрография. Документы для микрофильмирования. Общие требования и нормы.

ГОСТ Р 15.011-96. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения.

ГОСТ Р ИСО 9001-2008 (ISO 9001: 2008) Национальный стандарт Российской Федерации. Системы менеджмента качества. Требования.

Положение о порядке присуждения учёных степеней. Сайт http://vak.ed.gov.ru.

Положение о совете по защите докторских и кандидатских диссертаций. Сайт http://vak.ed.gov.ru.

Положение о представлении обязательного экземпляра диссертаций в «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти». Сайт http://www.rntd.citis.ru.

Официальный сайт высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak.ed.gov.ru.

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

CASE DFD

ER-диаграммы ETL

IDEF

MES

OLAP

OLTP

PLC

SADT

SCADA

SISS

АИС

АИС АПИС ДЦ

АРМ

Computer-Aided Software Engineering - компьютерная система поддержки разработчика Data Flow Diagrams - диаграммы потоков данных Entity-Relationship - диаграммы «сущность-связь» Extract, Transform, Load - процессы извлечения, преобразования и загрузки данных

Icam DEFinition - методология семейства ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing) для решения задач моделирования сложных систем

Manufacturing Execution Systems - системы управления технологией, производственными процессами OnLine Analytical Processing - аналитическая обработка в реальном времени

Online Transaction Processing - транзакционная обработка данных

Programmable Logic Controller - программируемый логический контроллер

Structural Analysis and Design Technique - графический язык описании функциональных систем Supervisory Control and Data Acquisition - сбор данных и диспетчерское управление

SQL Server Integration Services - служба интеграции SQL Server для перемещения данных между системами Автоматизированная информационная система Автоматизированная информационная система анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха

Автоматизированное рабочее место

АСУ Автоматизированная система управления

АСУ'ТП Автоматизированная система управления технологическим

процессом

АСУП Автоматизированная система управления производством

БД База данных

ДЦ Доменный цех

ИВЦ Информационно-вычислительный центр

ИС Информационная система

КИС Корпоративная информационная система

ЛИР Лицо, принимающее решение

СППР Система поддержки принятия решений

СУБД Система управления базами данных

УСО Устройство связи с объектом

ХД Хранилище данных

ЦДК Центральная диспетчерская комбината

ЦЛК Центральная лаборатория комбината

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированная система анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современная тенденция развития науки и техники характеризуется развитием, внедрением и широким использованием компьютерных систем поддержки принятия решений в АСУП и АСУ ТП, в основу которых положены методы математического моделирования. Роль алгоритмов и компьютерных программ для решения комплекса технологических задач в области металлургии МЕБ-уровня современных автоматизированных информационных систем крупнейших металлургических предприятий России в настоящее время становится все более очевидной. Это определяет потребность в разработке информационно-моделирующих систем, основу которых составляет комплекс математических моделей, учитывающих как физику процесса, основы теории тепло- и массообмена, законы сохранения энергии, так и особенности влияния технологических и стандартных характеристик сырья на показатели производственного процесса. При этом важно обеспечить высокий уровень их интеграции с существующими производственными и корпоративными системами.

Особое место в этом комплексе технологических операций получения металлопродукции отводится доменному переделу как самому энергоёмкому и сложному, на долю которого приходится до 50 % топлива, используемого в чёрной металлургии.

Анализ состояния вопроса по реально используемым математическим моделям в практике ведения технологии доменной плавки показывает: в настоящее время разрыв между потенциальными возможностями средств автоматизации и реальными возможностями используемого программного обеспечения огромен.

В связи с этим следует выделить актуальные научные проблемы, первостепенными из которых являются:

- разработка научных основ создания автоматизированных систем анализа и прогнозирования для решения комплекса технологических задач доменного производства;

- использование современных достижений в области математического моделирования, теории и практики доменной плавки, теории управления при разработке автоматизированных систем управления;

- разработка на основе современных принципов соответствующего математического, алгоритмического и программного обеспечения.

Цель работы. Решение актуальной научно-практической проблемы создания автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха (АИС АГТПС ДЦ) на основе разработки и применения новых методов и алгоритмов.

Задачи исследования. 1. Выявление особенностей управления доменной плавкой в современных условиях на основе развития и использования систем поддержки принятия решений на МЕБ-уровне.

2. Разработка функциональной модели процессов и подсистем для решения технологических задач доменного производства.

3. Создание структур подсистем формирования и информативной визуализации отчётных и расчётных (модельных) показателей в действующей системе управления доменной плавкой, а также прогнозирования работы доменных печей и цеха в целом при изменении технологических режимов.

4. Разработка алгоритмического и программного обеспечений отдельных подсистем, включая инфологическое моделирование базы данных и клиентских приложений, интегрированных в информационное пространство металлургического предприятия.

5. Обоснование возможности использования АИС АППС ДЦ для решения комплекса технологических задач доменного производства.

Методы исследований. Выполнение диссертационной работы базируется на: структурном анализе; физико-химических закономерностях основных процессов, протекающих в доменной печи; обобщении отечественного и зарубеж-

ного опыта создания автоматизированных систем управления технологическими процессами и производствами; использовании методов математического моделирования, современных принципов разработки алгоритмического и программного обеспечений, предназначенных для автоматизированного управления сложными технологическими процессами и их комплексами в металлургии.

Научная новизна. 1. Научные основы создания автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха, включающие в себя: особенности управления доменной плавкой в современных условиях на основе развития и использования систем поддержки принятия решений; функциональное моделирование процессов и подсистем для решения технологических задач доменного производства; структуры подсистем формирования и информативной визуализации отчётных показателей в действующей системе управления доменной плавкой, оценки и прогнозирования газодинамического, шлакового и теплового режимов доменной плавки, оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей, оптимального состава доменной шихты; алгоритмическое обеспечение отдельных подсистем, включая инфологическое моделирование базы данных подсистем, а также проектирование расчётных блоков математических моделей; конкретные результаты исследования и внедрения автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха.

2. Функциональная модель АИС АППС ДЦ, описывающая все необходимые процессы решения технологических задач доменного производства с точностью, достаточной для однозначного моделирования отдельных подсистем: сбора, хранения и отображения данных; формирования и сопоставления отчётных показателей работы доменных печей и цеха; модельных систем оценки теплового, газодинамического и шлакового режимов доменной плавки, диагностики работы доменных печей и прогнозирования технологических ситуаций; оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей; оптимального состава доменной шихты.

3. Новые структуры подсистем АИС АППС ДЦ:

- структура подсистемы формирования и сопоставления отчётных показателей работы доменного цеха, позволяющая оперативно получать достоверную информацию для осуществления функций контроля и сравнения отчётных показателей работы доменных печей и цеха в целом в различные временные периоды, а также снизить трудозатраты инженерно-технологического персонала на проведение комплексного анализа технологии доменной плавки;

- структура подсистемы анализа и прогнозирования шлакового режима доменной плавки, включающая блоки модельной оценки параметров зоны первичного шлакообразования, состава и свойств конечного шлака в базовом и проектном периодах работы доменных печей в случае планируемого изменения видов и свойств железорудного сырья, флюсов, дутьевых параметров, состава жидких продуктов плавки;

- структура подсистемы анализа и прогнозирования газодинамического режима доменной плавки, включающая блоки модельной оценки газодинамических параметров (степени уравновешивания шихты газовым потоком, критического расхода дутья, общего и частного перепадов давлений по высоте печи и др.) в базовом и проектном периодах работы доменных печей в случае планируемого изменения состава и свойств доменной шихты, параметров комбинированного дутья и уровня засыпи.

- структура подсистемы оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей в различных технологических ситуациях (сохранение или изменение общего расхода природного газа, кислорода, кокса для цеха в целом; изменение конъюнктуры рынка), отличающаяся учётом технологических ограничений на работу отдельных печей;

- структура подсистемы выбора оптимального состава доменной шихты, позволяющая с учётом заданных технологических ограничений на шлаковый, газодинамический и тепловой режимы доменных печей определять необходимое соотношение шихтовых материалов, расход флюсов и состав агломерата для обеспечения его заданной основности;

- структура подсистемы анализа производственных показателей, основанной на алгоритмах информационно-поискового анализа и оперативной аналитической обработки данных OLAP и использующей концепцию многомерного представления данных, которая обеспечивает возможность оперативного доступа уполномоченных пользователей ко всей интересующей информации по доменному производству.

4. Алгоритмическое обеспечение интегрированных подсистем АИС АГТГТС ДЦ, выполненное на основе: инфологического моделирования базы данных серверной части системы в виде набора взаимосвязанных ER-диаграмм с использованием CASE-средств проектирования; принципов структурного системного анализа и формализации процедурно-ориентированного подхода в виде диаграмм потоков данных DFD, что позволило реализовать клиентское программное обеспечение подсистем: визуализации среднесменных и среднесуточных данных о работе доменных печей; формирования технического отчёта о работе доменных печей и цеха; сопоставления отчётных показателей работы доменных печей и цеха; модельной поддержки принятия решений, диагностики работы доменных печей и прогнозирования технологических ситуаций; визуализации показателей работы доменных печей для OLAP.

5. Обоснование возможности использования АИС АППС ДЦ для решения комплекса технологических задач доменного производства.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы обеспечивают: создание и развитие прикладных инструментальных систем исследования; моделирование и обучение с учётом технических возможностей современных систем управления сложными агрегатами и комплексами в металлургии; совершенствование режимов работы и систем управления технологическими, в частности металлургическими, объектами и их комплексами; разработку автоматизированных рабочих мест инженерно-технологического персонала промышленных предприятий; преподавание учебных дисциплин для студентов вузов соответствующих специальностей.

Реализация результатов. Результаты работы внедрены и используются: в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» - автоматизированная система анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха для решения комплекса технологических задач по управлению технологией выплавки чугуна и повышения технико-экономических показателей доменного производства; в ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» для подготовки инженеров по специальности 230201 «Информационные системы и технологии», бакалавров по направлению 230400 «Информационные системы и технологии» (профиль «Информационные системы и технологии в металлургии»), бакалавров по направлению 150100 «Металлургия» (профиль «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей»).

Достоверность полученных положений, выводов и рекомендаций доказана использованием современных методов, технологий и средств разработки программного обеспечения для автоматизированного управления технологическими процессами, сопоставлением результатов моделирования с производственными данными, а также соответствием полученных результатов современным представлениям о закономерностях доменного процесса.

Предмет защиты. На защиту выносятся:

- научные основы создания автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха;

- функциональная модель процессов и подсистем для решения технологических задач доменного производства;

- структуры подсистем формирования и визуализации отчётных показателей в действующей системе управления доменной плавкой, оценки и прогнозирования газодинамического, шлакового и теплового режимов доменной плавки, оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей, оптимального состава доменной шихты;

- алгоритмическое обеспечение отдельных подсистем, включая инфо-логическое моделирование базы данных подсистем, а также проектирование расчётных блоков математических моделей;

- рекомендации по определению оптимальной основности шлакового режима доменных печей в меняющихся сырьевых условиях с использованием АИС АПГТС ДЦ.

Личный вклад автора заключается в разработке научных основ создания автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха; выборе и обосновании средств анализа, проектирования и реализации алгоритмического и программного обеспечений системы; разработке функциональной модели процессов и подсистем для решения технологических задач доменного производства; разработке инфологической и да-талогической моделей базы данных; реализации и отладке программного обеспечения всех подсистем АИС АППС ДЦ (формирования и сопоставления отчётных показателей работы доменного цеха; оценки и прогнозирования газодинамического, шлакового и теплового режимов доменной плавки; расчёта материальных и тепловых балансов доменной плавки; оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей; оптимального состава доменной шихты); обобщении, научном обосновании полученных результатов, формулировке выводов и рекомендаций.

Апробация работы. Материалы исследований доложены и обсуждены на научно-технических конференциях:

международного уровня: «Научные основы конструирования металлургических печей» (Украина, г. Днепропетровск, 1993); Collection of Materials of Intern. Seminar «Modeling, advanced process technology, expert and control systems of heat and mass transfer phenomena» (Россия, г. Екатеринбург, 1996); «Экология и теплотехника - 1996» (Украина, г.Днепропетровск, 1996); Advanced Technology Symposium «Extending Blast Furnace Campaign Life». Radisson at Kingston Plantation Myrtle Beach, South Carolina (США, г. Миртл-Бич, 1997); 2nd International Congress on the Science and Technology of Ironmaking and 57th Ironmaking Con-

ference Proceedings (Канада, г. Торонто, 1998); международная конференция «С творческим наследием Б.И. Китаева - в XXI век» (Россия, г. Екатеринбург, 1998); «Mathematical Modeling, Control and Advanced Technological Processes». Series: Heart and Mass Transfer, Energy and Environment (Россия, г. Екатеринбург, 1999); международная конференция «Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы» (Россия, г. Екатеринбург, 2000); I Международная конференция «Металлургия и образование» (Россия, г. Екатеринбург, 2000); международная научно-практическая конференция "Автоматизированный печной агрегат - основа энергосберегающих технологий XXI века" (Россия, г. Москва, 2000); международная научно-техническая конференция «X Бе-нардосовские чтения» (Россия, г. Иваново, 2001); II Международная научно-практическая конференция «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии» (Россия, г. Москва, 2002); международная конференция «Теплотехника и теплоэнергетика в металлургии» (Украина, г. Днепропетровск, 2002); международная конференция «Разработка программного обеспечения для технологических процессов в металлургии» (Россия, г. Магнитогорск, 2002); международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства чугуна» (Россия, г. Кривой Рог, 2004); международная научно-практическая конференция «На передовых рубежах науки и инженерного творчества» (Россия, г. Екатеринбург, 2004); III Международная научно-практическая конференция «Металлургическая теплотехника: история, современное состояние. Будущее. К столетию со дня рождения М.А. Глинкова» (Россия, г. Москва, 2006); международная научно-практическая конференция «Топливно-металлургический комплекс» (Россия, г. Екатеринбург, 2007); XV Международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (Украина, г. Днепропетровск, 2008); IV Международная научно-практическая конференция «Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении» (Россия, г. Москва, 2008); III Международный конгресс «Пече-трубостроение: тепловые режимы, конструкции, автоматизация и экология» (Россия, г. Екатеринбург, 2008); международная научно-практическая

конференция «Творческое наследие Б.И. Китаева» (Россия, г. Екатеринбург, 2009); международная научно-техническая конференция «Современные металлические материалы и технологии (СММТ'2009). Advanced Metal Materials and Technologies (AMMT'2009)» (Россия, г. Санкт-Петербург, 2009); XVI и XVII Международные конференции молодых учёных по приоритетным направлениям развития науки и техники «Студент и научно-технический прогресс» (Россия, г. Екатеринбург, 2009, 2010); международная заочная конференция, посвя-щённая 15-летию со дня создания УрО АИН РФ им. A.M. Прохорова, «Инженерная поддержка инновации и модернизации» (Россия, г. Екатеринбург, 2010); международный конгресс доменщиков «Доменное производство - XXI век» » (Россия, г. Москва, 2010); V Международная научно-практическая конференция «Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология. Безопасность технологических процессов» (Россия, г. Москва, 2010); международная научно-практическая конференция «Повышение качества образования и научных исследований» в рамках IX, X и XI Сатпаевских чтений (Казахстан, г. Экибастуз, 2010, 2011 и 2012); XVI Международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (Украина, г. Днепропетровск, 2011); I Международная интерактивная научно-практическая конференция «Инновации в материаловедении и металлургии» (Россия, г. Екатеринбург,

2011); IX и X Международные научно-методические конференции «Новые образовательные технологии в вузе» (НОТВ-2012, НОТВ-2013) (Россия, г. Екатеринбург, 2012, 2013); международная научно-практическая конференция «Теория и практика тепловых процессов в металлургии» (Россия, г. Екатеринбург,

2012); IV Международный конгресс «Новые направления в области теплотехнического строительства. Конструкции, технологии, материалы. Энергосбережение, экология и промышленная безопасность» (Россия, г. Москва, 2013); всероссийского уровня: всесоюзная научно-техническая конференция «Средства и системы автоматического контроля и управления технологическими процессами в металлургии» (г. Свердловск, 1991); 1-я научно-техническая конференция УрО АИН РФ им. A.M. Прохорова (г. Екатеринбург, 1995); научно-

техническая конференция «Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов», посвященная 75-летию образования металлургического факультета УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург, 1995); конгресс доменщиков (г. Магнитогорск, 1997); II Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «Информационные технологии и электроника» (г. Екатеринбург, 1997); I, IV, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII Всероссийские научно-технические конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Энергетики и металлурги настоящему и будущему России» (г. Магнитогорск, 1998, 2003, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012); всероссийская научно-техническая конференция "Региональные проблемы информатизации образования" (Регинформ-99) (г. Пермь, 1999); IV Всероссийская студенческая научно-техническая конференция "Информационные технологии и электроника" (г. Екатеринбург, 1999); региональная научно-практическая конференция «Перспективы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г. Новокузнецк, 1999); IV, V, VI, VII, VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г. Новокузнецк, 2003, 2005, 2007, 2009, 2011); I научно-практическая конференция «Металлургия и образование на Урале» (г. Екатеринбург, 2005); II, III Всероссийская научно-практическая конференция «Моделирование, программное обеспечение и наукоёмкие технологии в металлургии» (г. Новокузнецк, 2006, 2011); XI отчётная конференция молодых учёных УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург, 2006); всероссийская студенческая олимпиада, научно-практическая конференция и выставка студентов, аспирантов и молодых учёных «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» (г. Екатеринбург, 2006, 2007); всероссийская научно-практическая конференция «Информационные технологии в образовании, науке и производстве», посвя-щённая 10-летию открытия на кафедре «Теплофизика и информатика в металлургии» специальности «Информационные системы и технологии» (г. Екатеринбург, 2008); I и II Всероссийские научно-практические конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образо-

вании, науке и производстве» (ТИМ'2012, ТИМ'2013) с международным участием (г. Екатеринбург, 2012, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 164 печатные работы, в том числе: 2 научные монографии; 28 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ; 15 - в зарубежных изданиях; 42 статьи в научных сборниках и материалах международных симпозиумов и конференций; 51 - в научных сборниках и материалах всероссийских конференций; получено 4 патента и 17 свидетельств на регистрацию программ для ЭВМ и баз данных; 1 учебник с грифом УМО по образованию в области металлургии; 4 учебных пособия.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 399 страницах машинописного текста, включая 182 рисунка, 39 таблиц, и состоит из общей характеристики работы, 6 глав, заключения, списка использованных источников из 219 наименований отечественных и зарубежных авторов, 6 приложений.

ч

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1 Особенности управления доменной плавкой в современных условиях

Доменный процесс остаётся в XXI в. доминирующей технологией экстрактивной металлургии железа. Несмотря на рост производства железа прямого получения, жидкий чугун является основным и главным компонентом ме-таллошихты при выплавке стали, и его доля в общей массе железа, получаемого из железорудного сырья, сохраняется на протяжении последних лет на уровне 94,5-95 % [29; 39; 97; 100; 114; 145; 157; 189; 193; 210-214].

Современная доменная печь объёмом 5000 м3 в сутки выдаёт 12 тыс. тонн чугуна, 4 тыс. тонн шлака, 20 млн. м3 колошникового газа. Для производства этого количества чугуна в печь надо подать 23 тыс. тонн железорудного сырья,

3 3

кокса, 14 млн. м горячего дутья и 1,5 млн. м природного газа. Лучшие отечественные доменные печи, оснащённые современными системами автоматизации, характеризуется расходом кокса примерно 400-410 кг/т чугуна при минимально теоретически допустимом около 300 кг/т чугуна и удельной производительностью по чугуну 2,5-2,7 т/(м / сут.). За рубежом ряд крупных доменных печей работают с расходом кокса 320-350 кг/т чугуна при удельной производительности 2,5-2,9 т/(м3сут.) [97; 100; 210-214]. Естественно, что такая огромная концентрация мощности в одном технологическом агрегате и в доменном цехе в целом, не имеющая аналогов не только в металлургии, но и других областях техники, требует научно обоснованных, безошибочных методов управления доменным процессом.

Под современной технологией доменной плавки понимается комплекс технических приёмов и средств их реализации, обеспечивающий выплавку требуемого количества чугуна заданного состава в доменных печах, оснащённых оборудованием и аппаратурой, обеспечивающих бесперебойную подачу шихты, уборку продуктов плавки и эффективное управление процессами при ис-

21

пользовании подготовленного сырья и высоконагретого комбинированного дутья при максимальной утилизации продуктов плавки и вторичных ресурсов. Такая технология должна обеспечивать ровную работу и высокую сохранность доменных печей при максимальной экономичности результатов плавки для данных условий и экологических ограничений.

В доменной печи в качестве шихтовых материалов используют агломерат, окатыши, металлодобавки, кокс, флюсы (обычно известняк), которые загружаются сверху, через колошник печи. Загруженные материалы опускаются сверху вниз, а газы, образующиеся в горне поднимаются снизу вверх. Высокотемпературная, восстановительная атмосфера создаётся в печи в результате подачи высоко нагретого, обогащённого кислородом дутья и инжектируемого топлива, обычно природного газа или пылеугольного топлива, через фурмы в нижнюю часть (горн) печи. В горне печи происходит горение кокса и инжектируемого топлива до оксида углерода и водорода. В процессе плавки восстанавливаются различные элементы, в первую очередь железо, а кислород оксидов переходит в газ в виде СО, С02 и Н20. В результате доменной плавки получают продукты: чугун, шлак, колошниковый (доменный) газ и колошниковую пыль.

Повышение требований к качеству чугуна, ужесточение экономических и экологических требований диктуют необходимость дальнейшего повышения эффективности доменной плавки.

Анализ технологий получения чугуна, альтернативных доменной плавке, показал, что автономные агрегаты, являющиеся по существу фрагментами доменной печи, не имеют преимуществ при производстве массового металла. Прогресс в технологиях производства железа прямого получения ОШ (М1с1гех, НУЬ и др.) и бездоменного производства чугуна (Согех, Бтех, ^этек) и в XXI в. не оказывает влияния на доминирующую роль доменного процесса в экстрактивной металлургии железа. Факторами, определяющими экономические преимущества доменного процесса перед другими, являются: длительность кампании доменных печей, их производительность, удельные расходы кокса и

вдуваемого топлива. Большое негативное влияние на эти показатели эффективности доменных печей оказывают нестабильный режим их работы.

Наиболее важными задачами совершенствования доменного процесса являются сокращение расхода кокса, повышение качества продукции, повышение безопасности производства. Решению вышеизложенных задач способствует внедрение современных информационно-моделирующих систем, совершенствование методов управления доменной плавкой. Современные тенденции по созданию и развитию АСУ ТП доменных печей характеризуются последовательным оснащением всех печей надёжными средствами измерений и контроля, компьютерной техникой, дальнейшим применением передовых системотехнических решений. Анализ уровня автоматизации доменных печей металлургических предприятий России позволяют выделить в число лидеров ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Северсталь», ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», ОАО «Западносибирский металлургический комбинат» [79; 80; 90-93; 133; 154; 155; 162; 163; 166; 182].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лавров, Владислав Васильевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 3th European Ironmaking Congress. Proceedings. Gent. Belgium. September 16-18. 1996.

2. 4th Europe Coke and Ironmaking Congress. Proceedings. Paris La Defanse. France. June 19-20. 2000.

3. 59th Ironmaking Conference Proceedings. Pittsburgh. Pennsylvania. USA. March 26-29, 2000.

4. 5th European Congress on Coke and Ironmaking Held. Proceedings. Stockholm. Sweden. June 12-15. 2005.

5. 60th Ironmaking Congress. Proceedings. Baltimore. Maryland. USA. March 2528. 2001.

6. 61th Ironmaking Congress. Proceedings. Nashville. Tennessee. USA. March 10-13. 2002.

7. 62th Ironmaking Congress. Proceedings. Indianapolis. Indiana. USA. Aprel 2730. 2003.

8. 6th European Coke and Ironmaking Congress. Dusseldorf. Germany. 27 June -1 July. 2011.

9. Betriebaerfarmgen mit dem Prozedstermerungs und Optimierungasystem fur den Hochofen Schweigern / K.H. Peters, W. Alpeter, H.Y. Bachhofe et al. // Stal und Eisen. 1984. Bd. 104. № 14. S. 59-62.

10. Blast furnace Phenomena and modeling / Ed. By Yasuo Omori. Elsevier applied science // London and New York. 1987. 631 p.

11. Edwards J.S. Expert Systems in Management and Administration - Are they really different from Decision Support Systems // European Journal of Operational Research. 1992. Vol. 61. P. 114-121.

12. Jwanaga J. Ironmaking and Steelmaking. 1989. V. 16. № 2. P. 101-109 // Экспресс-информация «Чёрная металлургия». Производство чугуна. 1989. Вып. 12; 17.

13. Lida О. Применение управляющей системы и искусственным интеллектом в доменном производстве. Application of a techniques to blast furnace operation / O. Lida, S. Taniyochi, T. Hetani // Kawasaki Steel Techn Dept. 1992. № 26. P. 30-37.

14. Little J.D. C. Models and Managers: The Concept of a Decision Calculus // Management Science. 1970. V. 16. № 8.

15. Power D. J. Web-based and model-driven decision support systems: concepts and issues. Americas Conference on Information Systems. Long Beach. California. 2000.

16. Sugiyama Т., Sugata M. Development of two-dimensional mathematical model for the blast furnace «BRIGHT». Nippon steel technical report. 1987. No. 35. P. 32-42.

17. Абрамов С.Д. Макрокинетика восстановления железорудных материалов газами. Математическое описание / С.Д. Абрамов, Л.Ф. Алексеев, Д.З. Ку-динов, А.В. Ченцов, С.В. Шаврин. М.: Наука, 1982. 104 с.

18. Авдеев В.П. Натурно-математическое моделирование в системах управления / В.П. Авдеев, С.Р. Зельцер, В .Я. Карташов, С.Ф. Киселев. Кемерово: КемГУ, 1987. 85 с.

19. Авдеев В.П., Даниелян Т.М., Белоусов П.Г. Идентификация промышленных объектов с учётом нестационарностей и обратных связей. Новокузнецк: изд-во Сибирского металлургического института, 1984. 88 с.

20. Агуров П. С#. Разработка компонентов в MS Visual Studio 2005/2008: пер. с англ. СПб .: БХВ-Петербург, 2009. 480 с.

21. Андронов В.Н. Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья. Доменный процесс. Донецк: Норд-Пресс, 2009. 377 с.

22. Атлас шлаков. Перевод с немецкого Жмойдина Г.И. / Под ред. И.С. Куликова. М.: Металлургия, 1985. 208 с.

23. Бабарыкин Н.Н. Теория и технология доменного процесса: учебное пособие. Магнитогорск: МГТУ, 2009. 257 с.

24. Балон И.Д. Фазовые превращения материалов при доменной плавке / И.Д. Балон, И.З. Буклан, В.Н. Муравьев, Ю.Ф. Никулин. М.: Металлургия, 1984. 152 с.

25. Бардин И.П. Доменное производство. Справочник. Т.1 / Под ред.И.П. Бардина. М.: Металлургиздат, 1963. 648 с.

26. Бартеньев О.В. Фортран для профессионалов. Математическая библиотека IMSL. М.: Диалог-МИФИ. Ч. 1. 2001. 437 е.; Ч. 2. 2001. 320 е.; Ч. 3. 2001. 372 с.

27. Богаенко И.Н. АСУ тепловыми и газодинамическими режимами доменной печи / И.Н. Богаенко, Г.Г. Грабовский, H.A. Рюмшин, К.А. Шумилов. Киев: Техника, 2000. 228 с.

28. Богданди Л.Ф., Энгель Г.Ю. Восстановление железных руд. М.: Металлургия, 1971. 519 с.

29. Большаков В.И. Технология высокоэффективной энергосберегающей доменной плавки. К.: Наукова думка, 2007. 411 с.

30. Борц Ю.М., Серов Ю.В. Контроль и управление зоной плавления в доменных печах// Чёрная металлургия: бюл. ин-та «Черметинформация», 1988. № 13. С. 18-32.

31. Боэм Б. Характеристики качества программного обеспечения / Б. Боэм, Дж. Браун, X. Каспар [и др.]. М.: Мир, 1981. 206 с.

32. Брауде Э. Технология разработки программного обеспечения: [пер. с англ.]. СПб.: Питер, 2004. 655 с.

33. Брукс Ф. Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы: [пер. с англ.]. СПб.: Символ-Плюс, 2006. 304 с.

34. Буклан И.З., Балон И.Д., Никулин Ю.Ф. О разделении в объёме доменной печи процессов восстановления и плавления // Сталь. 1972. № 2. С. 106-109.

35. Бурыкин A.A. Разработка и внедрение автоматизированной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха. Ав-

тореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Новокузнецк: СибГИУ, 2011. 26 с.

36. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 399 с.

37. Бухвальдер И. Использование системы зондов для измерения распределения шихты в доменной печи / Й. Хунгер, М. Клёппель, В. Доброскок, Р. Данго, Г. Кройц // Чёрные металлы. № 5. 2001. С. 22-26.

38. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. М.: Бином, 2001. 560 с.

39. Вегман Е.Ф Доменное производство: справочное издание. Т. 1. Подготовка руд и доменный процесс / Под ред. Е.Ф. Вегмана. М.: Металлургия, 1989. 496 с.

40. Вегман Е.Ф. Металлургия чугуна: учебник для вузов / Е.Ф. Вегман, Б.Н. Жеребин, А.Н. Похвиснев, Ю.С. Юсфин, В.М. Клемперт. М.: Металлургия, 1989. 512 с.

41. Ведение доменной плавки. Технологическая инструкция ТИ 101—Д—22— 2002. Магнитогорск: ОАО «ММК», 2008.

42. Виер И.В. Опыт комплексной автоматизации процессов управления производством и качеством в подразделениях ОАО «ММК» / И.В. Виер, Д.С. Каплан, B.C. Сеничев [и др.] // Сталь. 2007. № 2. С. 125-128.

43. Внедрение централизованной АСУ ТП доменной печи № 3 увеличивает производство на заводе Ланверн фирмы British Steel. Central control boosts iron output at BritishSteel Lanwern. Steel Times. 220. 1992. № 6. P. 268.

44. Воскобойников В.Г., Дунаев H.E., Михалевич А.Г. Свойства жидких доменных шлаков. М.: Металлургия, 1975. 182 с.

45. Вышинская Е.Д. Система текущего и стратегического планирования финансовых, сырьевых и технологических условий работы коксо-агло-доменного производства / Е.Д. Вышинская [и др.]. Международный конгресс доменщиков «Производство чугуна на рубеже столетий», 7-12 июня 1999 г.: труды. Днепропетровск; Кривой Рог: Пороги, 1999. С. 414^116.

46. Гамильтон Б. ADO.NET. Сборник рецептов. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2005. 576 с.

47. Гамма Э. Приёмы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования: пер. с англ. / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Д. Влисси-дес. СПб.: Питер, 2007. 368 с.

48. Гецци К., Джазайери М., Мандриоли Д. Основы инженерии программного обеспечения. 2-е изд. Пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 832 с.

49. Гилёва Л.Ю. Компьютерные системы поддержки принятия решений распределения инжектируемого топлива в доменном цехе / Л.Ю. Гилёва, С.А. Загайнов, H.A. Спирин [и др.] // Международная конференция «Теплофизика и информатика в металлургии»: труды. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. С. 158-163.

50. Гилёва Л.Ю. Пакет прикладных программ «Автоматизированное рабочее место мастера доменной печи» / Л.Ю. Гилёва, H.A. Спирин, В.Ю. Рыбо-ловлев, A.B. Краснобаев, И.Е. Косаченко // Известия вузов. Чёрная металлургия. 2009. № 12. С. 52-56.

51. Гилёва Л.Ю. Разработка математической модели с переменной структурой для анализа и прогноза показателей работы доменной печи на основе отчётных данных / Л.Ю. Гилёва, Ю.Г. Ярошенко, С.А. Загайнов, Е.Л. Суханов // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1993. № 4. С. 51-55.

52. Гиммельфарб A.A., Ефименко Г.Г. Автоматическое управление доменным процессом. М.: Металлургия, 1969. 309 с.

53. Гиммельфарб A.A., Котов К.И. Процессы восстановления и шлакообразования в доменных печах. М.: Металлургия, 1982. 328 с.

54. Готлиб А.Д. Доменный процесс. М.: Металлургия, 1966. 503 с.

55. Грабер М. SQL. М.: Лори, 2007. 643 с.

56. Дал У., Дейкстра Э., Хоор К. Заметки по структурному программированию // В составе сборника «Структурное программирование». М.: Мир, 1975. С. 7-97.

57. Дворецкий С.И. Моделирование систем: учебник для студ. высш. учеб. заведений / С.И. Дворецкий, Ю.Л. Муромцев, В.А. Погонин, А.Г. Схиртлад-зе. М.: Издательский центр «Академия», 2009. 320 с.

58. Девятов Д.Х. Автоматизированная система контроля и управления МНЛЗ / Д.Х. Девятов, С.И. Лукьянов, О.С. Логунова, Е.С. Суспицын, В.Д. Тутаро-ва, Д.В.Швидченко. Магнитогорск: МГТУ, 2009. 640 с.

59. Девятов Д.Х., Каплан Д.С. Корпоративная информационная система металлургического предприятия. Магнитогорск: МГТУ, 2008. 306 с.

60. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. Пер. с англ. 8-е изд. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. 1328 с.

61. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. М.: Горячая линия - Телеком, 2009. 608 с.

62. Дмитриев А.Н. Математическое моделирование доменного процесса. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 163 с.

63. Дмитриев А.Н. Основы теории и технологии доменной плавки / А.Н. Дмитриев, Н.С. Шумаков, Л.И. Леонтьев, О.П. Онорин. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 547 с.

64. Дмитриев А.Н., Шаврин C.B. Двумерная математическая модель доменного процесса // Сталь. 1996. № 12. С. 7-13.

65. Дмитриев А.Н., Шаврин C.B. Исследование температурных и скоростных полей с помощью двумерной математической модели при использовании новых технических решений // Сталь. 1998. № 5. С. 5-8.

66. Доброскок В.А. Использование математических моделей с целью разработки высокоэкономичных ресурсосберегающих и утилизационных технологий выплавки чугуна / В.А. Доброскок, А.Г. Чижиков, Й. Мернитц, Е.Ю. Губская // Международная научно-практическая конференция «Автоматизированный печной агрегат - основа энергосберегающих технологий металлургии XXI века»: труды. М.: МИСиС, 2000. С. 278-280.

67. Доброскок В.А., Туманов А.И., Ганчев A.B. Метод разработки новых технологических режимов доменной плавки на основе комплекса математиче-

ских моделей // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1987. № 5. С. 146-147.

68. Довгалюк Б.П. Методы контроля эффективности использования топливных добавок и технологического кислорода и их оптимального распределения между доменными печами // Сталь. 1987. № 8. С. 9-14.

69. Дьяконов В.П. MatLab 6.5 SP1 (7.0). Simulink 5/6. Основы применения. М.: Солон-Пресс, 2005. 800 с.

70. Дьяконов В.П. MatLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. М.: Солон-Пресс, 2003. 576 с.

71. Дьяконов В.П. VisSim + MathCad + MATLAB. Визуальное математическое моделирование. М.: Солон-Пресс, 2004. 384 с.

72. Дьячко А.Г. Математическое и имитационное моделирование производственных систем: научное издание. М.: МИСиС, 2007. 540 с.

73. Емельянов С.В. Теория и практика прогнозирования в системах управления / С.В. Емельянов, С.К. Коровин, Л.П. Мышляев, A.C. Рыков, В.Ф. Евтушенко, С.М. Кулаков, Н.Ф. Бондарь. Кемерово; М.: Издат. объединение «Российские университеты»: Кузбассвузиздат - АСТШ, 2008. 487 с.

74. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб A.A., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. Киев: Вища школа, 1981. 495 с.

75. Жило Н.Л. Формирование и свойства доменных шлаков. М.: Металлургия, 1974. 120 с.

76. Жоголев Е.А. Технология программирования. М.: Научный мир, 2004. 216 с.

77. Загайнов С.А. Разработка и внедрение математического и программного обеспечения для гибких технологических режимов работы доменных печей / С.А. Загайнов, О.П. Онорин, Л.Ю. Гилева [и др.] // Сталь. 2000. № 9. С. 12-15.

78. Загайнов С.А. Современные принципы построения математической модели доменного процесса для решения технологических задач / С.А. Загайнов,

О.П. Онорин, H.A. Спирин, Ю.Г. Ярошенко // Известия вузов. Чёрная металлургия. 2003. № 12. С. 3-7.

79. Изюмский H.H. Автоматизация доменных печей / H.H. Изюмский, А.П. Пухов, B.J1. Сафрис, М.А. Цейтлон // Чёрная металлургия. 1991. № 4. С. 31-36.

80. Изюмский H.H., Васильев А.П. Современные промышленные системы автоматизации доменных печей мира. Международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства чугуна», 24-27 мая 2004 г.: труды. Украина. Кривой Рог, 2004. С. 48-68.

81. Кантор М. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения: пер. с англ. М.: издательский дом Вильяме, 2002. 176 с.

82. Карл И. Разработка требований к программному обеспечению. М.: Изда-тельско-торговый дом «Русская редакция», 2004. 576 с.

83. Кармайкл Э., Хейвуд Д. Быстрая и качественная разработка программного обеспечения. Пер. с англ. М.: Вильяме, 2003. 400 с.

84. Китаев Б.И. Теплотехника доменного процесса / Б.И. Китаев, Ю.Г. Ярошенко, E.JI. Суханов, Ю.Н. Овчинников, B.C. Швыдкий. М.: Металлургия, 1978.248 с.

85. Китаев Б.И. Управление доменным процессом. Свердловск: УПИ, 1984. 94 с.

86. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б.Д. Теплообмен в доменной печи. М.: Металлургия, 1966. 355 с.

87. Клименко В.А., Токарев Л.С. Основы физики доменного процесса. Челябинск: Металлургия, 1991. 288 с.

88. Коберн А. Быстрая разработка программного обеспечения. Пер. с англ. М.: Лори, 2002. 314 с.

89. Колесников A.A. Современная прикладная теория управления / Под ред. A.A. Колесникова. Таганрог: ТРТУ, 2000. Ч. 1. 400 с. Ч. 2. 559 с. Ч. 3. 656 с.

90. Котухов В.И. Разработка АСУТП нового поколения для доменной печи № 5 КМК / В.И. Котухов, C.B. Коршиков, Г.Я. Анисимов, А.Е. Кошелев, В.А. Шанин // Сталь. 1993. № 4. С. 22-25.

91. Краснобаев В.А. Разработка и внедрение интегрированной модельной системы поддержки принятия решений для управления доменной плавкой / В.А. Краснобаев, В.Ю. Рыболовлев, H.A. Спирин, Л.Ю. Гилёва, П.Н. Поляков // IV Всероссийская научно-практическая конференция «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве», 8-10 декабря 2003 г.: труды. Новокузнецк: СибГИУ, 2003. С. 366-369.

92. Краснобаев В.А. Современная автоматизированная информационная система доменной плавки / В.А. Краснобаев, В.Ю. Рыболовлев, H.A. Спирин [и др.] // Сталь. 2000. № 9. С. 7-10.

93. Краснобаев В.А. Современные принципы построения и реализации информационно-моделирующих систем сложных теплотехнических агрегатов / В.А. Краснобаев, H.A. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев, К.А. Щипанов // Международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»: труды. Украина: Днепропетровск, 2002. С. 34-38.

94. Краснощёкое П.С., Петров A.A. Принципы построения моделей. М.: МГУ, 1983. 264 с.

95. Кулаков С.М. Принцип управления с прогнозированием: подходы к реализации и структурные схемы. Новокузнецк: СибГИУ, 2005. 63 с.

96. Куликов И.С. Десульфурация чугуна. М.: Металлургия, 1962. 306 с.

97. Курунов И.Ф. Доменное производство Китая, Японии, Северной Америки, Западной Европы и России. - Металлург № 2, 2010. - С.69-77.

98. Курунов И.Ф. Емельянов В.Л., Титов В.Н. Влияние качества кокса на показатели работы доменных печей // Металлург. 2007. № 12. С. 37-39.

99. Курунов И.Ф. Новые средства контроля и управления доменным процессом // Сталь. 2001. № 8. С. 58-62.

100. Курунов И.Ф. Состояние и развитие доменного производства в Китае, Японии, Северной Америке, Западной Европе и России // Сталь. 2010. № 4. С. 11.

101. Курунов И.Ф., Ященко С.Б. Методика расчёта технико-экономических показателей доменной плавки. Научные труды Московского института стали и сплавов. 1983. № 152. С. 57-64.

102. Лавров В.В. Модельная поддержка принятия решений распределения природного газа и кислорода в доменном производстве / В.В. Лавров, И.А. Бабин, Н.А. Спирин // Известия вузов. Чёрная металлургия. 2007. № 12. С. 46-48.

103. Лавров В.В. Повышение эффективности работы доменного цеха путём оптимального использования топливно-энергетических ресурсов / В.В. Лавров, Н.А. Спирин, И.А. Бабин, А.И. Перминов, А.А. Бурыкин // Сталь. 2008. №4. С. 10-13.

104. Лавров В.В. Разработка программного комплекса автоматизированного рабочего места технолога доменного цеха с использованием современных информационных технологий / В.В. Лавров, А.А. Бурыкин, А.И. Перминов, А.В. Краснобаев, Н.А. Спирин // Автоматизация и современные технологии. 2009. № 8. С. 11-17.

105. Лавров В.В. Разработка системы отображения отчётных показателей доменного производства на основе Reporting Services / В.В. Лавров, Н.А. Спирин, А.А. Бурыкин, А.В. Краснобаев // Известия Томского политехнического университета. Секция «Управление, вычислительная техника и информатика». 2010. Т. 317. № 5. С. 68-73.

106. Лавров В.В. Разработка функциональной модели автоматизированной информационной системы анализа и прогнозирования работы доменного цеха / В.В. Лавров, Н.А. Спирин, А.А. Бурыкин, А.В. Краснобаев, Н.В. Новикова // Известия Томского политехнического университета. Секция «Управление, вычислительная техника и информатика». 2011. Т. 318. № 5. С. 137-143.

107. Лавров B.B. Реализация модельных систем поддержки принятия решений для управления технологией доменной плавки / В.В. Лавров, H.A. Спирин,

A.A. Полинов, A.B. Краснобаев, И.Е. Косаченко, О.П. Онорин // Сталь. 2011. №9. С. 11-14.

108. Лавров В.В. Создание программного комплекса «АРМ технолога доменного цеха» на основе современных информационных технологий /В.В. Лавров, H.A. Спирин, A.A. Бурыкин, A.B. Краснобаев // Сталь, 2010, № 1. С. 17-21.

109. Лавров В.В. Разработка информационно-моделирующей системы расчёта оптимального состава доменной шихты / В.В. Лавров, H.A. Спирин, Е.А. Девятых, В.Ю. Рыболовлев, A.B. Краснобаев // Автоматизация и современные технологии. 2013. № 3. С. 15-20.

110. Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования / Пер. с англ. М.: Вильяме, 2006. 736 с.

111. Ларсон Б. Microsoft SQL Server 2005 Reporting Services. Традиционные и интерактивные отчёты. Создание, редактирование и управление. M.: HT Пресс, 2008. 608 с.

112. Ларсон Б. Разработка бизнес-аналитики в Microsoft SQL Server 2005. СПб: Питер, 2007. 684 с.

113. Леоненков A.B. Решение задач оптимизации в среде MS Excel. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 704 с.

114. Леонтьев Л.И. Пирометаллургическая переработка комплексных руд / Л.И. Леонтьев, H.A. Ватолин, C.B. Шаврин, Н.С. Шумаков. М.: Металлургия, 1997. 432 с.

115. Либерти Д. Программирование на С#. Создание .NET-приложений: пер. с англ. М.: Символ-плюс, 2006. 680 с.

116. Лисиенко В.Г. Развитие трёхуровневых АСУТП в металлургии (коксовые и бескоксовые процессы): учебное пособие / В.Г. Лисиенко, Е.Л. Суханов,

B.А. Морозова, А.Н. Дмитриев, С.А. Загайнов, А.Е. Пареньков. Под ред. В.Г. Лисиенко. М.: Теплотехник, 2006. 328 с.

117. Майерс Г. Надёжность программного обеспечения / Пер. с англ. Ю.Ю. Га-лимова. Под ред. В.Ш.Кауфмана. M.: Мир, 1980. 360 с.

118. Макконнел С. Совершенный код. Мастер-класс. СПб.: Питер, 2007. 896 с.

119. Маклаков C.B. Моделирование бизнес-процессов с AIIFusion Process Modeler. M.: Диалог-МИФИ, 2004. 240 с.

120. Малыхина М.П. Базы данных. Основы, проектирование, использование. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 528 с.

121.Мойкин В.И., Бабушкин Н.М., Боковиков Б.А. Анализ работы доменной печи на комбинированном дутье с применением метода математического моделирования // Сталь. 1984. № 4. С. 9-14.

122. Мойкин В.И., Боковиков Б.А., Бабушкин Н.М. Теплотехнический анализ работы доменной печи на металлизованной шихте методом математического моделирования // Сталь. 1978. № 11. С. 982-986.

123. Муравьева И.Г. Метод оперативного контроля положения пластичной зоны в доменной печи / И.Г. Муравьева, Ю.С. Семенов, H.A. Гладков [и др.] // Чёрная металлургия: бюл. ин-та «Черметинформация». 2011. № 8. С. 38-44.

124. Муравьева И.Г. Факторный анализ влияния технологических условий на положение пластичной зоны в доменной печи / И.Г. Муравьева, Д.Н. Того-бицкая, Ю.С. Семенов [и др.] // Чёрная металлургия: бюл. ин-та «Черметинформация». 2011. № 9. С. 20-24.

125. Мышляев Л.П., Евтушенко В.Ф. Прогнозирование в системах управления. Новокузнецк: СибГИУ, 2002. 358 с.

126. Найт Б. Microsoft SQL Server 2005. Руководство администратора. M.: Вильяме, 2008. 816 с.

127. Никитин Г.М., Беляков В.Н., Данаев Н.Т. Определение параметров вязко-пластичной зоны в доменной печи // Сталь. 1992. № 4. С. 11-16.

128. Нильсен П. SQL Server 2005. Библия пользователя. М.: Вильяме, 2008. 1232 с.

129. Новожёнов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М.: «Аргуссофт компании», 1998. 342 с.

130. Овчинников Ю.Н. Нестационарные процессы и повышение эффективности доменной плавки / Ю.Н. Овчинников, В.И. Мойкин, H.A. Спирин, Б.А. Боковиков. Челябинск: Металлургия, 1989. 120 с.

131. Одинцов И.О. Профессиональное программирование. Системный подход. 2-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 624 с.

132. Онорин О.П. Влияние термической прочности кокса на показатели доменной плавки / О.П. Онорин, Ю.П. Щукин, В.В. Филиппов, B.C. Рудин // Новые технологии и материалы в металлургии. Сб. научн. трудов. Отв. ред Л.А. Смирнов [и др.]. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. С. 114-119.

133. Онорин О.П. Компьютерные методы моделирования доменного процесса / О.П. Онорин, H.A. Спирин, В.Л. Терентьев, Л.Ю. Гилёва, В.Ю. Рыбо-ловлев, И.Е. Косаченко, В.В. Лавров, A.B. Терентьев. Под ред. H.A. Спирина. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. 301 с.

134. Онорин О.П. Примеры и задачи по технологии доменной плавки: учебное пособие / О.П. Онорин, Л.И. Каплун, И.А. Сергиенко, Ю.А. Леконцев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. 79 с.

135. Онорин О.П., Гладышев В.И., Каплун Л.И. Фильтрация железистых шлаковых расплавов через коксовую насадку // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1997. №2. С. 11-14.

136. Оптнер С. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. М.: Сов. Радио, 1975. 272 с.

137. Орвис В. Excel для учёных, инженеров и студентов: пер. с англ. К.: Юниор, 1999. 528 с.

138. Остроухов М.Я. Процесс шлакообразования в доменной печи. М.: Метал-лургиздат, 1963. 223 с.

139. Остроухов М.Я., Шпарбер Л.Я. Справочник мастера-доменщика. М.: Металлургия, 1976. 304 с.

140. Павлов М.А. Металлургия чугуна. 4.2. Доменный процесс. М.: Металлургия, 1949. 628 с.

141. Пауэре JI. Microsoft Visual Studio 2008: пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург, 2009. 1200 с.

142. Петров Б.Н. Теория моделей в процессах управления / Б.Н. Петров, Г.М. Уланов, Н.И. Гольденблат, С.В. Ульянов. М.: Наука, 1978. 224 с.

143. Петцольд Ч. Программирование для Microsoft Windows на С#. В 2-х томах. М.: издательско-торговый дом «Русская редакция». Т. 1, 2002. 576 е.; Т. 2, 2002. 624 с.

144. Писи Дж.Г., Давенпорт В.Г. Доменный процесс. Теория и практика / Пер. с англ. Под ред. Карабасова Ю.С. М.: Металлургия, 1984. 142 с.

145. Плискановский С.Т. Состояние технологии доменной плавки и основные направления её совершенствования / С.Т. Плискановский [и др.] // Международный конгресс доменщиков «Производство чугуна на рубеже столетий», 7-12 июня 1999 г.: труды. Днепропетровск; Кривой Рог: Пороги, 1999. С. 31-37.

146. Постолит А.В. Visual Studio .NET: разработка приложений баз данных. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 544 с.

147. Пузанов В.П., Кобелев В.А. Введение в технологии металлургического структурообразования. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 501 с.

148. Рамм А.Н. Определение расхода горючего при выплавке чугуна и теоретически возможной наименьшей величины его. Сов. металлургия. 1936. №4. С. 13-30.

149. Рамм А.Н. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980. 304 с.

150. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем / Пер. с англ. СПб: Символ-Плюс, 2003. 272 с.

151. Рист А., Миссон М. Совмещённая графическая интерпретация материального и теплового балансов доменной печи. Чёрная металлургия: экспресс-информация ВИНИТИ. 1968. № 13. Реф. 79. С. 14-41.

152. Рихтер Дж. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework. Мастер класс. М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2005. 512 с.

153. Розенберг Д., Скотт К. Применение объектно-ориентированного моделирования с использованием UML и анализ прецедентов. Пер. с англ. М.: ДМК, 2002. 160 с.

154. Рыболовлев В.Ю. Разработка и внедрение информационно-моделирующей системы АСУ доменной плавки. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002. 24 с.

155. Рыболовлев В.Ю. Современная технология разработки и эксплуатации распределенной базы данных в аглодоменном производстве / В.Ю. Рыболовлев, П.Н. Поляков, В.В. Лавров, Н.А. Спирин // Международная научно-практическая конференция «Автоматизированный печной агрегат - основа энергосберегающих технологий металлургии XXI века»: труды. М.: МИСиС, 2000. С. 267-269.

156. Рыков А.С. Модели и методы системного анализа: принятие решений и оптимизация. М.: МИСиС; Изд. Дом «Руда и металлы», 2005. 352 с.

157. Савчук Н.А., Курунов И.Ф. Доменное производство на рубеже XXI века. АО «Черметинформация» // Новости чёрной металлургии за рубежом. 2000. 42 с.

158. Садовый А.В. Концепция построения интегрированной АСУТП доменного производства / А.В. Садовый, В.И. Романенко, Н.Г. Тищенко, Р.С. Велян-ский // Сталь. 2009. № 9. С. 107-110.

159. Салихов З.Г., Арунянц Г.Г., Рутковский Л.А. Системы оптимального управления сложными технологическими объектами: монография. М.: Теплоэнергетик, 2004. 496 с.

160. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Наука, Физматлит, 1997. 320 с.

161. Свойства кокса и их влияние на показатели доменной плавки / Япония. Новости чёрной металлургии за рубежом. 2008. № 5. С. 15-22.

162. Серов Ю.В. Автоматизация доменных печей. Итоги XX века // Сталь. 2001. № 8. С. 45-51.

163. Серов Ю.В. Развитие автоматизации доменных печей // Сталь. 1993. № 4. С. 10-16.

164. Совершенная технология управления и систем контроля для доменной печи / Otsuka R., [е.а.] // Сумитомо киндзоку=8штпЮто Metals. 1992. 44. № 1. С. 161-172.

165. Советов Б. Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебник для студентов вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2001. 343 с.

166. Спирин Н.А Информационные системы в металлургии // H.A. Спирин, Ю.В. Ипатов, В.И. Лобанов, В.А. Краснобаев, В.В. Лавров, В.Ю. Рыбо-ловлев, B.C. Швыдкий, С.А. Загайнов, О.П. Онорин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001.617 с.

167. Спирин H.A. Введение в системный анализ теплофизических процессов металлургии / H.A. Спирин, B.C. Швыдкий, В.И. Лобанов, В.В. Лавров. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 205 с.

168. Спирин H.A. Интегрированный пакет прикладных программ оптимального управления сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами в аглодо-менном производстве / H.A. Спирин, В.Ю. Рыболовлев, В.В. Лавров, О.П. Онорин, Л.Ю. Гилёва, А.Ю. Перминов, К.А. Щипанов // Международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства чугуна», 24-27 мая 2004 г.: труды. Украина; Кривой Рог, 2004. С. 487-490.

169. Спирин H.A. Комплекс модельных систем поддержки принятия решений для управления технологией доменной плавки / H.A. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев, A.B. Краснобаев, И.Е. Косаченко, A.A. Бурыкин // Металлург. 2010. № 9. С. 29-32.

170. Спирин H.A. Компьютерная система поддержки принятия решений управления технологическими агрегатами в металлургии (принципы построения

и реализация) / H.A. Спирин, В.Ю. Рыболовлев, A.B. Краснобаев, В.В. Лавров // Труды IV Международной научно-практической конференции «Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении. 03.04-04.04.2008. Москва: МИСиС. С. 342-348.

171. Спирин H.A. Модельные системы поддержки принятия решений в АСУ ТП доменной плавки: монография / H.A. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев, A.B. Краснобаев, О.П. Онорин, И.Е. Косаченко. Под ред. H.A. Спирина. Екатеринбург: УрФУ, 2010. 462 с.

172. Спирин H.A. Оптимизация и идентификация технологических процессов в металлургии / H.A. Спирин, В.В. Лавров, С.И. Паршаков, С.Г. Денисенко // Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2006. 307 с.

173. Спирин H.A. Пакет прикладных программ «Автоматизированное рабочее место инженерно-технического персонала доменной печи» / H.A. Спирин, Л.Ю. Гилёва, В.Ю. Рыболовлев, И.Е. Косаченко, О.П. Онорин, В.В. Лавров, A.B. Краснобаев // Творческое наследие Б.И. Китаева: труды между-нар. науч.-практ. конф. 11-14 февраля 2009 г. Екатеринбург: УГТУ -УПИ, 2009. С. 395-399.

174. Спирин H.A. Принципы построения и реализация математических моделей оптимального управления сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами в аглодоменном производстве / H.A. Спирин, В.Ю. Рыболовлев, В.В. Лавров, О.П. Онорин, А.И. Перминов // IV Всероссийская научно-практическая конференция «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве»: труды. Новокузнецк, 2003. С. 355-359.

175. Спирин H.A. Разработка информационно-моделирующей системы управления сложными объектами в условиях нестабильности их работы (на примере доменной плавки) / H.A. Спирин, К.А. Щипанов, В.В. Лавров, О.П. Онорин, А.И. Перминов // IV Всероссийская научно-практическая конференция «Системы автоматизации в образовании, наук и производстве»: труды. Новокузнецк, 2003. С. 23-25.

176. Спирин H.A. Решение задач управления сырьевыми ресурсами сложных энергонасыщенных комплексов в металлургии в условиях экономического кризиса (на примере доменного производства) / H.A. Спирин, В.Ю. Рыбо-ловлев, В.В. Лавров, A.B. Краснобаев, A.A. Бурыкин // Новые огнеупоры. 2009. № 9. С. 45-52.

177. Спирин H.A. Решение технологических задач выбора состава железорудного сырья в аглодоменном производстве с использованием современных информационно-моделирующих систем / H.A. Спирин, А.И. Перминов,

B.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев, A.B. Краснобаев, И.А. Бабин // Новые огнеупоры. 2008. № 4. С. 59-64.

178. Спирин H.A. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки / H.A. Спирин, Ю.Н. Овчинников, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. Екатеринбург: УГТУ, 1995. 243 с.

179. Спирин H.A. Технология и средства разработки информационно-моделирующих систем для решения технологических задач в металлургии / H.A. Спирин, В.В. Лавров, A.A. Бурыкин, A.B. Краснобаев, А.Г. Быков // Известия Томского политехнического университета, 2010. № 5.

C. 156-162.

180. Спирин H.A., Лавров В.В., Перминов А.И. Управление сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами аглодоменного производства при изменении конъюнктуры рынка железорудного сырья и топлива // Современные металлические материалы и технологии (СММТ'2009): труды международной научно-технической конференции. СПб.: изд-во Политехнического ун-та. 2009. Advanced Metal Materials and Technologies (AMMT'2009). C. 593-599.

181. Стефанович M.A. Анализ хода доменного процесса. Свердловск: Метал-лургиздат, 1960. 286 с.

182. Суковатин И.В. Информационные технологии в практике металлургического комбината//Сталь. 2010. № 5. С. 133-135.

183. Тараканов A.K. Совершенствование средств контроля и управления доменной плавкой // Международный конгресс доменщиков «Производство чугуна на рубеже столетий», 7-12 июня 1999 г.: труды. Днепропетровск; Кривой Рог: Пороги, 1999. С. 37-42.

184. Тарасов В.П. Газодинамика доменного процесса. М.: Металлургия, 1982. 222 с.

185. Тарасов В.П., Тарасов П.В. Теория и технология доменной плавки. М.: «Интремет-Инжиниринг», 2007. 384 с.

186. Тахаутдинов P.C. Технологические аспекты работы доменных печей с БЗУ «PAUL WURTH» / P.C. Тахаутдинов, С.Н. Ушаков, В.И. Сединкин, А.Л. Мавров, A.B. Чевычелов, A.B. Павлов // Сталь. 2008. № 11. С. 15-17.

187. Терентьев В.Л. Интегрированная модельная система поддержки принятия решений для управления доменной плавкой / В.Л. Терентьев, В.Ю. Рыболовлев, H.A. Спирин, Л.Ю. Гилёва, С.А. Загайнов, И.Е. Косаченко // Сталь. 2004. №9. С. 9-11.

188. Товаровский И.Г. Анализ показателей и процессов доменной плавки / И.Г.Товаровский, В.В.Севернюк, В.П.Лялюк // Днепропетровск: Пороги, 2000. 420 с.

189. Товаровский И.Г. Доменная плавка. Днепропетровск: Пороги, 2009. 765 с.

190. Товаровский И.Г. Применение математических методов и ЭВМ для анализа и управления доменным процессом / И.Г. Товаровский, Е.И. Райх, К.К. Шкодин, В.А. Улахович. М.: Металлургия, 1978. 204 с.

191. Товаровский И.Г. Совершенствование и оптимизация параметров доменного процесса. М.: Металлургия, 1987. 192 с.

192. Товаровский И.Г., Большаков В.И., Меркулов А.Е. Аналитическое исследование доменной плавки. Днепропетровск: Экономика, 2011. 206 с.

193. Товаровский И.Г., Лялюк В.П. Эволюция доменной плавки. Днепропетровск: Пороги, 2001. 424 с.

194. Тогобицкая Д.Н. Информационно-аналитическая система для оперативного анализа работы доменных печей в среде локальной вычислительной се-

ти МК «Днепровский» / Д.Н. Тогобицкая, Г.Л. Цымбал, А.Ф. Лоза, А.И. Белькова // V Международный конгресс доменщиков: труды. Днепропетровск: Пороги, 1999. С. 402-403.

195. Тогобицкая Д.Н. Физико-химические основы создания системы контроля и управления шлаковым режимом доменной плавки в изменяющихся шихтовых и технологических условиях / Д.Н. Тогобицкая, А.Ф. Хамхотько, А.И. Белькова, П.И. Оторвин // Международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства чугуна», 24-27 мая 2004 г.: труды. Украина; Кривой Рог, 2004. С. 504-508.

196. Троелсен Э. С# и платформа .NET. Библиотека программиста: пер. с англ. СПб.: Питер, 2006. 796 с.

197. Троелсен Э. Язык программирования С# 2010 и платформа .NET 4.0. Совершите увлекательное путешествие по вселенной .NET. M.: ООО «И.Д. Вильяме», 2011. 1392 с.

198. Цылев Л.М. Восстановление и шлакообразование в доменном процессе. М.: Наука, 1970. 158 с.

199. Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986. 240 с.

200. Цымбал В.П. Математическое моделирование сложных систем в металлургии. Кемерово; М.: Издательское объединение «Российские университеты»: Кузбассвузиздат - АСТШ, 2006. 431 с.

201.Ченцов A.B., Чесноков Ю.А., Шаврин C.B. Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса. М.: Наука, 1991. 92 с.

202. Шаврин C.B. Восстановление, теплообмен и гидродинамика в доменном процессе / Под ред. C.B. Шаврина // Труды института металлургии У ФАН СССР. Ч. 1. Вып. 24. 1970. 130 е.; ч. 2. Вып. 26. 1972. 140 с.

203. Шаврин C.B. Математическое моделирование доменного процесса / Под ред. проф. C.B. Шаврина // Институт металлургии УрО РАН. Екатеринбург: УрОРАН, 1994. 72 с.

204. Шгафиенко Н.С. Исследование влияния реакционной способности и горячей прочности кокса на показатели работы доменных печей ОАО «ММК» / Н.С. Шгафиенко, A.B. Чевычелов, В.П. Гридасов, С.Н. Пишнограев, E.H. Стапанов // Чёрная металлургия. Бюллетень НТИ, 2009. № 3. С. 29-32.

205. Шумаков Н.С., Дмитриев А.Н., Гараева О.Г. Сырые материалы и топливо доменных печей (характеристика и методы подготовки). Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 392 с.

206. Шур А.Б., Лепило H.H., Литвик А.Э. Использование балансовых расчётов для текущего анализа результатов доменной плавки // Всесоюзная конференция «Моделирование процессов в шахтных и доменных печах»: тезисы докладов. Свердловск, 1988. С. 41—42.

207. Шюрман Э., Гуденау Г., Петере К.Х. Исследование пластичной зоны на доменных печах завода в Швельгенрне // Чёрные металлы. 1982. № 6-7. С. 9-14.

208. Юзов О.В., Седых A.M., Афонин С.З. Тенденции изменения экономических показателей развития черной металлургии России // Проблемы чёрной металлургии и материаловедения. 2008. № 2. С. 67-73.

209. Юзов О.В., Седых A.M., Афонин С.З. Экономические показатели и проблемы развития черной металлургии России // Чёрная металлургия: Бюл. ин-та «Черметинформация». 2005. № 4. С. 14-20.

210. Юсфин Ю.С. Доменная печь - агрегат XXI века / Ю.С. Юсфин, И.Г. Това-ровский, П.И. Черноусов, В.А. Шатлов // Сталь. 1995. № 8. С. 1-8.

211. Юсфин Ю.С. Металлургия чугуна / Под ред. Ю.С.Юсфина. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 774 с.

212. Юсфин Ю.С. Основные направления ресурсосбережения в доменном производстве и его влияние на окружающую среду // Сталь. 2010. № 4. С. 12.

213. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 464 с.

214. Ярошенко Ю.Г., Гордон Я.М., Ходоровская И.Ю. Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии чёрной металлургии: учебное пособие / Под. ред. Ю.Г. Ярошенко. Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2012. 670 с.

215. Радешток Ю., Ешар Р. Газодинамические условия в доменной печи // Черные металлы. 1970. № 22. С. 60-66.

216. Radestok J., Jeschar R. Theoretische Untersuchung der gegenseitigen Beeinflussung von Temperatur- und Strömungsfeldern in Schüttungen // Chemie Ingenieur Technik. 1971. Vol. 43, iss. 24. P. 1304-1310.

217. Brauer H. Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenstromungen / H. Brauer. - Aarau: Sauerlander. 1971. 955 p.

218. Ergun S. Fluid Flow through packed Columns // Chemical Engineering Progress. 1952. Vol. 48. No. 2. P. 89-94.

219. Ergun S. Pressure Drop in Blast Furnace and in Cupola // Industrial and Engineering chemistry. 1953. Vol. 45. No 2. P. 477-484.

Приложение А. Фрагменты ОРО-диаграмм подсистемы газодинамического режима доменной плавки

Рисунок А.1 - ОРО-диаграмма подсистемы газодинамического режима доменной плавки: Лист 1

Од Р

о

п

Рд «д

С02кг _

сокг —

Н2КГ -СН4КГ _ Ы2КГ -

Плотность колошникового газа при нормальных условиях, кг/мЗ

Л9 1

Vкг-Р

Секундный выход колошникового газа, мЗ/с

Л9 2

Среднее значение диаметра верхней зоны печи, м

Скорость фильтрации газового потока в верхней зоне печи при н у , м/с

Л9 4

\Л/В

Масса шихты на вш

1 тонну чугуна,

/ * т/т чугуна

с * Л9 11

АКаок

Сжрм

О

00

Удельный расход окатышей в шихте, т/т чугуна Л9 5 бок Удельный расход агломерата в шихте, т/т чугуна Л9 6

\

АКа,

Эквивалентный

диаметр куска с)эАГЛ

агломерата, м

Л9 8

Удельный

расход

кокса, т/т N

чугуна

Л9 7 ч

СаттанАГЛ—».

Удельный

объем агломерата, мЗ/т чугуна

Л9 12

^АГЛ

Саттанок_►

Удельный объем окатышей, мЗ/т чугуна

Л9 13

Уок

С по АГЛ с РЭМАХ —► Порозн

ЕрЭ,АГЛ А1ГамдхАГ" ость

—> слоя

—► агломе

АКа,дгл —► рата,

А АГЛ ОМАХ —► мЗ/мЗ

Ь,АГЛ

—► Л9 9

Саттанк

Мок

ЕрБдг)

Порозность

слоя окатышей, мЗ/мЗ

Л9 10

Удельный объем кокса, мЗ/т чугуна

Л9 14

V«

Ервок

Суммарный удельный объем шихты на получение 1 т чугуна, мЗ/т чугуна

Л9 15

Насыпная масса шихты на получение 1 т чугуна, т/мЗ

Л9 16

ваттан

Объемная доля А^адгл

агломерата, мЗ/мЗ

Л9 17

Объемная доля окатышей, мЗ/мЗ

Л9 18

Маок

V _ - Объемная доля кокса, мЗ/мЗ Мак

-►

Л9 19

Рисунок А.9 - диаграмма подсистемы газодинамического режима доменной плавки: Лист 9

О

чо

Порозно

Уагп —► сть слоя

шихты в

Ервдгл —► верхней

Уок —► зоне

Ервок —► печи,

V« - ► мЗ/мЗ

ЕрЭк ► Л10 1

0е1Рв

Ервщ8

АКадгл

0ЭАГЛ _„

А^аок —1►

Эквивален

тный

диаметр куска

шихты в \

верхней

части печи,

м

Л10 2

—►

^ЗАС _

Высота слоя

шихты в верхней зоне печи, м Л10 3

\Л/В

Коэффициент пропорциональности между расходом дутья по КИП и

скоростью фильтрации в верхней зоне печи

Л10 7

Яов-

1кг.

Средняя температура

газов в верхней зоне печи, °С Л104

^СРЕД

Ркг

Среднее давление газа

в верхней зоне печи, атм

Л10 5

ргВ СРЕД

Коэффициент сопротивления слоя шихты в верхней части печи

Л106

1.атс1ав

Коэффициент пропорциональн ости Ав в уравнении "перепад давления -расход"

Л10 8

Расчетное сопротивление слоя шихты в верхней части печи,атм

Л10 9

0е|р расч

о Р

Приложение Б Спецификация к ББО-диаграммам подсистемы газодинамического режима доменной плавки

Таблица Б.1 - Спецификация к РБР-диаграммам подсистемы газодинамического режима доменной плавки

№ урав- Наименование переменной Единицы измерения Расчётное уравнение

нения

1 2 3 4

Л1.1 Количество пришедшего в печь углерода кокса кг/т чугуна С ПРПШ = 0)01 ' ^ ' С НЕЛ

Л1.2 Расход углерода кокса на прямое восстановление оксидов Ре, Мп, Р, и десульфурацию чугуна кг/т чугуна DO ЭЭ 62 ZO 51

Л1.3 Переход углерода кокса в чугун кг/т чугуна Сч= Ю - [С]

Л1.4 Количество углерода кокса на образование СН4 кг/т чугуна Ссн4 ~ 0,008 • СПРИШ

Л1.5 Количество углерода кокса, сгорающего у фурм кг/т чугуна Сф = Сприш ~~ (СПР + Сч + Ссн4)

Л1.6 Расход природного газа в расчете на 1 кг углерода кокса, сгорающего у фурм м /кг кокса Sigma = Vnr / Сф

Л2.1 Расход дутья для сжигания 1 кг углерода кокса, м /кг кокса У 0,9333 д (0,01-й)+ 0,00062-//J

Л2.2 Расход дутья для сжигания природного газа в фурменном очаге м3/м3 V °'5 д (0,01-0 + 0,00063-/,, J

Л2.3 Суммарный расход сухого дутья м3/кг кокса V = V '+ V'u' ■ V " у л у Л ^ г у /1

ю

1 2 3 4

Л2.4 Удельный расход дутья м /т чугуна Од = Уд-СФ

Л2.5 Удельный расход кислорода в дутье м /т чугуна (2д02 = (2д-со-0,01

Л2.7 Минутный расход дутья м3/мин 11 1440

Л2.8 Потери дутья по тракту подачи % У кип _0Р Л ^ Д 1 АА т = у КПП 100 У Л

Л2.9 Выход фурменного газа в расчете на 1 кг кокса, сгорающего у фурм м /кг кокса Уг' = 1,8667+ УД' (1-0,01-0) + 0,00124- /д )

Л2.10 Выход фурменного газа при конверсии 1 м3 природного газа м^м" УА"=3 +УА "(1-0,01-03 + 0,00124^)

Л2Л1 Суммарный выход фурменного (горнового) газа м /кг кокса V V = V '+ "' ■ V " у п г п г

Л2.12 Удельный выход фурменного (горнового) газа м3/т чугуна (}гг = Сф-Угг

Л3.1 Содержание "газообразного углерода" в природном газе 3/ 3 м /м (С) = СЯ4 = 1

Л3.2 Содержание "газообразного водорода" в природном газе м3/м3 (Н2) = 2 • СН4 = 2

ЛЗ.З Выход СО на 1 кг углерода кокса м3/кг кокса ^Ф

1 2 3 4

Л3.4 Выход Н2 на 1 кг углерода кокса м3/кг кокса V = к И 2 0,9333 + 0,5 Упг -(С) Сф 0,01 • ¿у + 0,00124 • /Д •0,00124 ./Д+Кш-.(Н2) СФ

Л3.5 Выход N2 на 1 кг углерода кокса м /кг кокса V = г N2 0,9333 + 0,5- У"' -(С) Сф 0,01 • о) + 0,00124 • /д • П-о,оь<у;

Л3.6 Содержание СО в горновом газе м /м (СО) = Усо/(Усо+Уш+У„2)

Л3.7 Содержание Н2 в горновом газе м /м (Н2) = УН2/(УС0+УН2+УМ2)

Л3.8 Содержание N2 в горновом газе м /м (т) = \-[(СО) + (Н2)\

Л3.9 Удельный выход СО в фурменном газе м /т чугуна 0-со ~ Усо ■ Сф

Л3.10 Удельный выход Н2 в фурменном газе м /т чугуна 0-Н2 ~ ^Н2 ' Сф

ЛЗЛ1 Удельный выход N2 в фурменном газе м /т чугуна 0.Ц 2 — ^N2 С ф

Л3.12 Суммарный удельный выход фурменного (горнового)газа м /т чугуна 0/, = +<2т +

Л4.1 Удельный выход СО при движении фурменного газа вверх (восстановительные процессы) м /т чугуна V™ = 10-22,4- ([Ре]-г, 2-[81] [Мп] 5[Р] ^ + + + + 56 28 55 32 | 3-[Сг] ( 2-/777 , (5) 1 32 48 32 J

Л4.2 Объем СО на горизонте Т=1 ООО °С м3/т чугуна у,000 = у .г + УГ,В=0 + Утз у со у со ^Ф^усо Нсотксо

1 2 3 4

Л4.3 Степень использования СО доли ед. СО? 4 со? + сою