Разработка и применение математических моделей и алгоритмов для исследования и оптимизации параметров непрерывного технологического процесса с плотным фильтруемым слоем на примере производства железорудных окатышей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.16, кандидат технических наук Буткарев, Алексей Анатольевич

• Буткарев, Алексей Анатольевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Буткарев, Алексей Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения

Введение

1. Особенности математического моделирования процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах

1.1 .Особенности исследуемого объекта

1.2.Обзор математических моделей, описывающих процесс

термообработки железорудных окатышей

1.3 .Цели и задачи исследований

2. Математическое моделирование технологического процесса (структурная и параметрическая идентификация)

2.1.Математические модели теплообмена и газодинамики в слое.

Модель статики

2.2.Моделирование упрочнения окатышей

2.3.Математическая модель динамики термообработки окатышей на конвейерных машинах

2.4.Алгоритмы адаптации математических моделей

2.4.1 .Математическая модель теплообмена и газодинамики в слое

2.4.2.Математическая модель прочности окатышей

2.5.Показатель для оценки эффективности использования электрической энергии

2.6.Вывод ы

3. Применение математических моделей для исследования и анализа закономерностей технологического процесса. Оптимизация конструктивных и технологических параметров

3.1. Методика исследований

3.2.Анализ основных закономерностей, происходящих в зонах сушки, подогрева, обжига и рекуперации (зоны нагрева)

3.2.1.Зона сушки

3.2.2.Зона подогрева

3.2.3.Зона обжига

3.2.4. Зона рекуперации

3.2.5.Выводы по результатам исследования зон нагрева

3.3.Анализ основных закономерностей, происходящих в зоне

охлаждения

3.3.1. Реверсирование теплоносителя

3.3.2.Давление в ГВК

3.3.3 .Соотношение давлений в ГВК

3.3.4.Температура охлаждающего агента

3.3.5.Охлаждение нагретым воздухом

3.3.6.Начальная температура слоя

3.3.7.Высота слоя

3.3.8.Порозность слоя

3.3.9.Диаметр окатышей

3.3.10.Выводы по результатам исследования зоны охлаждения

3.4.Оптимизация конструктивных и технологических параметров

обжиговой машины

3.5.Направления использования математической модели динамики термообработки окатышей

3.6.Вывод ы

4. Рекомендации и результаты их промышленного опробования

4.1.Реализация рекомендаций по модернизации обжиговой машины

4.2.Рекомендации по применению математических моделей на работающем агрегате

4.3.Структура комплекса технических средств (КТС) системы управления. Связь. Оптимизация информационных потоков

4.4.Вывод ы

Заключение

Библиографический список

Приложение

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1г,1м температура газа и материала слоя соответственно; I - координата по длине Ь зоны теплообмена; к- координата по высоте Н зоны теплообмена; ;'г,Г-текущее время и продолжительность процесса; &■ порозность слоя; рг, рм-плотности газа и окатышей; сг, см- удельные теплоемкости газа и материала слоя; уг, у„ - скорости додачи в зонудеплообмена газа и материала слоя; ах, -объемный коэффициент теплоотдачи; т - коэффициент массивности; к], к2 -коэффициенты газодинамического сопротивления слоя; - коэффициент газодинамического сопротивления колосников; уг - кинематическая вязкость газа; уиг= уге - скорость газа на полное сечение слоя. Ыи, Яе, Ш - числа Нуссельта, Рейнольдса и Био; Яг, Ям - коэффициенты теплопроводности газа и материала; Я -диаметр и радиус частиц слоя.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и применение математических моделей и алгоритмов для исследования и оптимизации параметров непрерывного технологического процесса с плотным фильтруемым слоем на примере производства железорудных окатышей»

Введение

Непрерывные технологические процессы с плотным фильтруемым слоем занимают значительное место в ряде отраслей промышленности (производство окатышей в черной и цветной металлургии, цементного клинкера, глинита и обожженной извести в промышленности строительных материалов [1], гранулированной золы в энергетике и т.п.). Для них, как правило, характерно движение материала и обрабатывающей среды, а также протекание сложных процессов тепломассообмена, химических реакций, наличие сложных связей между параметрами, многокритериальность оптимизационных проблем. При этом в процессе оптимизации часто требуется решение сложных статических и динамических задач в реальном масштабе времени. Решение этих задач оптимизации возможно с использованием современных методов имитационного математического моделирования, применением специальных методов параметрической идентификации и методов оптимизации. Особенно, актуальность этих проблем выявляется в последнее время в России в связи с требованием гибких производств, частой сменой сырьевой базы и сортамента, резкими изменениями производительности, вплоть до остановов и пусков оборудования, требованием улучшения качества продукции в связи с необходимостью учета конкретных условий ее сбыта. Типичным примером таких непрерывных технологических процессов с плотным фильтруемым слоем является процесс получения железорудных окатышей в металлургическом производстве.

Прогресс в процессах производства чугуна в доменных печах и металлизованных окатышей в установках различного типа (Хилл-3, Мидрекс) в настоящее время определяется, главным образом, улучшением качества окускованного сырья. Основными видами его являются железорудные окатыши и агломерат. По всем показателям качества, в частности, прочности на сжатие и истирание, однородности гранулометрического состава, содержанию мелочи и

железа, окатыши превосходят агломерат. Они имеют преимущества при транспортировке и хранении. Это определяет их высокую долю в общем балансе железорудного сырья как в России, так и во всем мире. В настоящее время, в связи с экономическим спадом, во всем мире наблюдается снижение потребности в стали и, соответственно, снижается производство окускованного сырья. Часть мощностей простаивает, а действующие работают с пониженной нагрузкой, причем ограничения по потреблению энергоресурсов (природный газ, электроэнергия), в некоторых случаях, вынуждают держать установки в горячем резерве. Снижение же спроса на окатыши вынуждает производственников работать "на склад", который зачастую переполнен, а конкуренция на мировом рынке предъявляет высокие требования к качеству продукции. Поэтому в настоящее время, в отличие от 80-90 годов, когда первоочередными были, наряду с качеством, вопросы интенсификации и увеличения производительности агрегатов, первоочередными становятся вопросы повышения качества и экономии энергоресурсов. Как показывает опыт, повышение качества окатышей дает в 5-6 раз больший суммарный экономический эффект при производстве чугуна, чем увеличение производительности обжиговых машин. Качество окатышей определяется, главным образом, условиями их термообработки на обжиговом агрегате, которые, в свою очередь, зависят от свойств и химического состава обрабатываемого материала. Энергетическая же экономичность агрегатов и удельный расход энергоресурсов определяется особенностями теплотехнической схемы установки, теплотехническим режимом и совершенством системы автоматизации.

При разработке тепловых схем и режимов термообработки окатышей, проектирования и эксплуатации агрегатов встают вопросы необходимости обоснования температурных условий обработки слоя окатышей на обжиговых конвейерных машинах, оптимального выбора соотношения площадей и

удельных производнтельностей технологических зон, размещения и реализации средств контроля, регулирования и оптимизации технологических процессов.

Эти мероприятия, на всех стадиях разработки, реализации и эксплуатации должны гарантировать получение продукции заданного (высокого) качества при минимальных затратах энергоресурсов.

Решение таких задач эмпирическими методами и приемами не удается в связи со значительными сложностями, возникающими при постановке натурного эксперимента, к которым можно отнести нестационарность технологических параметров, отсутствие средств контроля и измерения некоторых из них. Из-за невозможности автоматического измерения, часть параметров, в производственных условиях, оценивается вручную сотрудниками технологической лаборатории, данные от которой поступают с задержкой в 2-3 часа. В результате этого, на практике, оказывается невозможно в полной мере оценить влияние того или иного технологического параметра на экономические показатели (расход топлива, электроэнергии и т.д.) или показатели качества продукции и оперативно сделать правильные выводы по результатам проведённых исследований. Физическое моделирование устраняет лишь часть указанных недостатков. Кроме того, возникает проблема в интерпретации данных, получаемых на физических моделях.

Поэтому, в связи с развитием вычислительной техники, важнейшим средством для исследования работы различных агрегатов и проектирования новых становится математическое моделирование. Использование математических моделей позволяет наиболее полно исследовать процесс с тем, чтобы затем правильно выбрать структуру агрегата, обеспечивающую минимальные затраты энергоресурсов и высокое качество выпускаемой продукции. Это особенно важно в таких энергоемких производствах как металлургические переделы, в частности - при производстве железорудных окатышей. Использование математических моделей для анализа процессов позволяет находить пути экономии энергоресурсов, повышения качества

продукции, обнаруживать новые зависимости и явления, грамотно планировать эксперимент для их проверки на реальном объекте. Это позволяет избежать лишних энерго-материальных затрат.

Невозможно переоценить роль математических моделей, работающих в составе систем управления на промышленных агрегатах. Это особенно важно в условиях рыночной экономики при свойственных ей особенностях оплаты энергоресурсов (прогрессивная форма) и переменных ценах на выпускаемую продукцию. Решение таких задач управления и планирования производства, как минимизация себестоимости продукции, максимизация прибыли предприятия и других позволяет получить максимальный эффект. В этом случае, с помощью математических моделей технологического процесса и соответствующих алгоритмов, решаются задачи оптимизации по выбранным критериям с соответствующими ограничениями как по величине контролируемых технологических параметров, при заданном качестве выпускаемой продукции. Кроме того, решаются задачи информационного обеспечения, позволяющие оператору технологу лучше вести технологический процесс, предоставляя ему дополнительную информацию, недоступную для прямого измерения. К особенностям работы таких моделей следует также отнести необходимость их постоянной автоматической подстройки под объект. И, наконец, замена оператора вычислительной машиной невозможна без соответствующих математических моделей и глубоких исследований технологического процесса. Роль оператора в этом случае будет заключаться в контроле, обслуживании и своевременном вводе необходимой для реализации модели информации, если последняя не может быть получена автоматически.

Поэтому в настоящей работе поставлена задача разработать и реализовать комплекс математических моделей и методов, адаптированных к реальному непрерывному технологическому процессу с плотным фильтруемым слоем, с помощью которых, на основе численного эксперимента, исследовать статические и динамические характеристики отдельных технологических зон и

обжиговой конвейерной машины в целом, такие как зависимости удельной производительности, удельных расходов топлива и электроэнергии от величины контролируемых параметров, и на основе этого разработать и реализовать оптимальные конструктивные решения, режимные параметры, а также задачи контроля и оптимизации технологического процесса.

Работа выполнена на кафедре "Автоматики и управления в технических системах" Уральского государственного технического университета под научным руководством заслуженного деятеля науки и техники, действительного члена АИН РФ, доктора технических наук, профессора В.Г. Лисиенко, которому автор выражает свою благодарность. Автор глубоко признателен Лауреату Государственной премии СССР, действительному члену АИН РФ, доктору технических наук Г.М. Майзелю, а также сотрудникам НПВП ТОРЭКС за помощь в формулировании задач исследований, ценные советы и замечания, сделанные в ходе выполнения данной работы.

1. ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ НА КОНВЕЙЕРНЫХ

МАШИНАХ

1.1. Особенности исследуемого объекта

Основной целью термообработки является получение необходимых свойств железорудных окатышей, отвечающих требованиям дальнейших стадий металлургического передела и сохраняющихся при транспортировке, перегрузках и хранении их на открытых складах.

Наиболее широкое распространение получил способ термообработки окатышей на конвейерной машине, которая представляет собой тепловой агрегат конвейерного типа с развитой системой газопотоков (рис. 1.1) и непрерывным процессом загрузки, термообработки и разгрузки окатышей, предназначенный для сушки, подогрева, обжига и охлаждения обрабатываемого материала [2].

Предварительно на обжиговые тележки укладывают слой донной постели, в качестве которой используют обожженные охлажденные окатыши крупностью 10-16 мм. При использовании в качестве постели более мелких окатышей газопроницаемость слоя ухудшается. Постель служит для предохранения обжиговых тележек от перегрева.

Сырые окатыши из корпуса окомкования подают конвейером на качающийся укладчик, который распределяет окатыши по ширине роликового питателя. На роликовом питателе, за счет вращения всех роликов в одном направлении, окатыши передаются в зону разгрузки и одновременно расходятся до бортов, образуя слой равномерной толщины, при этом происходит отсев мелкой фракции за счет зазоров между соседними роликами. Просыпь из-под роликового питателя возвращается в бункера шихты корпуса окомкования.

Сырые окатыши укладывают на донную постель. Слой сырых окатышей и донной постели должны иметь одинаковую высоту по ширине и по длине

Схемо зон и газопотоков обжиговой машины СЖ-306

□

О

Саыка 1

Сашка 2

1 Е 3 4 5 6

о

о

о о

о

□

□

□

□

□

о о о о о

□

□

□

о

о о

Подогрев

Заключение диссертации по теме «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», Буткарев, Алексей Анатольевич

4.4. Выводы

1. На основе исходных данных, полученных при проведении, с участием автора, на обжиговой машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа промышленного эксперимента, а также использования результатов численного эксперимента, выполненного им, разработана новая усовершенствованная теплотехническая схема обжиговой конвейерной машины, предназначенная для ее реконструкции. Лишь частичная реализация элементов этой схемы на обжиговой машине ОК-ЗОб №3 Лебединского ГОКа позволила:

- увеличить производительность обжиговой машины с 280 до 290 т/ч.;

- снизить удельный расход природного газа с 18,6 до 17,1 м3/т.;

- увеличить прочность окатышей на раздавливание (сжатие) с 231 до 235 кг/окат.

Модернизация обжиговой машины №4, где будет реализована предложенная теплотехническая схема в полном объеме, позволит еще более существенно улучшить все показатели.

2. Использование разработанных математических моделей и алгоритмов их адаптации на действующей обжиговой конвейерной машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа в составе математического обеспечения системы управления позволяет решить ряд новых задач как в части информационного обеспечения, так и в части управления технологическим процессом термообработки железорудных окатышей.

2.1. Решены и реализованы задачи косвенного измерения и прогнозирования контролируемых параметров технологического процесса термообработки окатышей, позволяющие более обоснованно и эффективно управлять технологическим процессом.

2.2. Разработан и опробован алгоритм прогнозирования качества (прочности) обожженных окатышей в процессе их термообработки.

2.3. На основе математических моделей разработаны и численно реализованы алгоритмы оптимального управления процессом термообработки окатышей, позволяющие, при заданном качестве окатышей, минимизировать удельный расход топлива или максимизировать производительность обжиговой машины при соответствующих ограничениях на величину контролируемых параметров технологического процесса.

2.4. Определен и обоснован объем информационного обеспечения, необходимого для реализации на промышленном объекте задач управления технологическим процессом, разработанных на основе математических моделей.

2.5. Даны предложения по построению системы управления, ее функционированию, выбору КТС, а также по визуализации и отображению информации о ходе технологического процесса.

Выполненные разработки приняты к практической реализации на реконструируемой обжиговой машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа (по контракту между фирмами Сименс и НПВП ТОРЭКС, см. приложение).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью диссертационной работы была разработка математических моделей, алгоритмов, программно-алгоритмических средств, необходимых для исследования и оптимизации конструктивных и режимных параметров непрерывного технологического процесса с плотным фильтруемым слоем (на примере термообработки окатышей на конвейерных машинах) и совершенствования на этой базе конструкции агрегата и тепловых режимов.

При достижении поставленной цели автором получены следующие основные результаты.

1. На базе комплексного подхода сформулированы требования и реализована усовершенствованная квазистационарная триадная имитационная математическая модель процесса термообработки окатышей, описывающая взаимосвязанные процессы теплообмена, газодинамики с выходом на прогнозирование прочностных характеристик окатышей как одного из основных показателей качества продукции. Модель включает взаимосвязанные блоки моделирования процессов теплообмена, газодинамики и прогнозирования прочности окатышей. Математическая модель прогнозирования прочности окатышей построена с использованием разработанной методики, основанной на теории обобщенных переменных.

2. Разработана и численно реализована динамическая математическая модель термообработки окатышей на конвейерных машинах, в основу которой положены уравнения теплообмена в дисперсном слое и прогнозирования прочности.

3. Усовершенствован алгоритм численной реализации математической модели взаимосвязанных процессов теплообмена и газодинамики в направлении обеспечения устойчивости и повышения точности расчетов.

4. Разработаны и реализованы алгоритмы адаптации имитационных математических моделей теплообмена и прогнозирования прочности окатышей на основе данных, полученных на промышленном объекте с возможностью решения этой задачи на работающем агрегате.

5. Разработана методика анализа работы отдельных технологических зон обжиговой машины и численного эксперимента по оптимизации конструктивных и режимных параметров агрегата позволяющая минимизировать удельный расход топлива, электроэнергии или максимизировать производительность. Применительно к данной методике осуществлена формулировка критериев оптимизации и соответствующих ограничений.

6. Разработаны программно-алгоритмические средства, с помощью которых осуществляется детальный анализ процесса обжига окатышей и совершенствование конструктивных параметров, температурно-тепловых режимов, разработка на их основе алгоритмов оптимизации процесса термообработки железорудных окатышей на конвейерных машинах.

7. На основе разработанных математических моделей, методик и программно-алгоритмических средств проведены численные эксперименты по анализу работы отдельных технологических зон (сушка, подогрев, обжиг, рекуперация, охлаждение) и обжиговой конвейерной машины ОК-ЗОб в целом. Получены, в широком диапазоне изменения параметров, зависимости таких важных для практики конечных показателей технологического процесса как удельные расходы топлива, тепла, электроэнергии, удельной производительности агрегата от различных входных контролируемых параметров технологического процесса (температура и давление теплоносителя, диаметр и высота слоя окатышей, соотношение давлений и температур теплоносителя по длине зоны, нагрузка (производительность) обжиговой машины), что позволило сделать ряд важных выводов по закономерностям технологического процесса.

7.1. Установлено, что для улучшения показателей работы зоны сушки необходимо:

- оптимизировать соотношение длин (площадей) секции с продувом и просасыванием теплоносителя через слой, минимизировав длину (площадь) первой секции, сократив ее, по крайней мере, с 5 до 3 ГВК, а вторую секцию увеличить с 2 до 4 ГВК;

- оптимизировать соотношение давлений (разрежений) в ГВК секций зоны сушки;

- вести процесс сушки с максимально возможными температурами теплоносителя на входе в слой. Ограничением на максимальную температуру в зоне сушки служит температура "шока" при достижении которой возможно взрывообразное "шоковое" разрушение отдельных гранул за счет градиента избыточного давления водяных паров в теле окатышей.

7.2.Во всех технологических зонах нагрева слоя окатышей (сушка, подогрев, обжиг, рекуперация) тепловая, электрическая экономичность и удельная производительность процесса возрастают с ростом температуры теплоносителя на входе в слой. Поэтому при оптимизации технологического процесса по этим критериям необходимо поддерживать максимально возможные температуры. Ограничениями при этом являются предельная (критическая) интенсивность сушки, предельные скорости нагрева и охлаждения слоя, максимальные температуры в зоне обжига, а также температуры нижних участков слоя в зоне рекуперации и температура металла обжиговых тележек. Кроме того, показатели работы зоны сушки существенно зависят также от соотношения площадей секций с продувом и просасыванием теплоносителя через слой.

Удельный расход топлива в зоне обжига определяется, кроме температуры в зоне, температурами воздуха горения и разбавления, а также коэффициентом расхода воздуха горения. При постоянной удельной производительности зоны обжига (6,49 т/м2 ч), повышение температуры воздуха разбавления с 750 до 850 °С приводит к экономии 1,5 м3 природного газа на тонну окатышей, а повышение температуры воздуха горения со 150 до 350 °С (при а=1) экономит 0,8 м3 газа/т. В то же время, уменьшение коэффициента расхода воздуха горения (а) с 1,0 до 0,2 приводит к экономии 1,8-2,0 м3 газа/т. Последнее можно реализовать путем установки в зоне обжига инжекционных горелок вместо существующих двухпроводных. Результаты численного эксперимента подтверждают целесообразность реализации селективного отбора воздуха разбавления для зоны обжига из наиболее высокотемпературной части зоны охлаждения. В исследованном практическом диапазоне изменения параметров удельный расход топлива непрерывно снижается с увеличением высоты слоя и возрастает с увеличением диаметра окатышей. Увеличение высоты слоя с 0,3 до 0,4 м приводит к экономии 1,0 м3 газа/т, а уменьшение диаметра окатышей с 0,013 м до 0,011 м-на 0,6 м3 газа/т, поэтому целесообразно поддерживать повышенную высоту слоя . С ростом разрежения в ГВК удельный расход топлива увеличивается, поэтому в зонах его сжигания в ГВК необходимо поддерживать умеренные разрежения (скорости фильтрации); 7.3,Реверсирование охлаждающего воздуха в зоне охлаждения приводит к увеличению средней температуры окатышей на разгрузке, причем, чем больше доля участка с прососом охлаждающего воздуха, тем ниже эффективность охлаждения.

Величина максимальной температуры окатышей на разгрузке при реверсивной схеме охлаждения также зависит от доли участка с продувом охлаждающего воздуха и, как правило, выше, чем в зоне охлаждения без реверсирования.

Реализация реверсивной схемы охлаждения приводит к значительному увеличению удельного расхода электроэнергии на охлаждение и усложнению теплотехнической схемы агрегата, поэтому (с учетом сказанного выше) она не может быть рекомендована к практической реализации.

Вести процесс охлаждения окатышей целесообразно при умеренных давлениях в дутьевых камерах (3-4 кПа) при которых обеспечивается достаточно высокая удельная производительность (2,7-3,0 т/м2 ч) и относительно невысокий удельный расход электроэнергии. Повышение давления до 6,6 кПа приводит к увеличению удельной производительности на 27%, однако удельный расход электроэнергии увеличивается при этом на 94%.

Дутьевой режим в камерах зоны охлаждения необходимо вести таким образом, чтобы давления во всех камерах были либо одинаковыми, либо в первой секции были выше, чем во второй. Оптимальное с точки зрения минимума удельного расхода электроэнергии на охлаждение соотношение давлений в первой и второй секциях находится в диапазоне от 1,0 до 2,1. Это обеспечивает минимальный удельный расход электроэнергии на охлаждение окатышей. Причем, эта закономерность сохраняется при различном соотношении камер в первой и второй секциях.

На эффективность процесса охлаждения большое влияние оказывает температура охлаждающего воздуха. Так, например, при повышении температуры с 20 до 80 °С удельная производительность зоны охлаждения снижается на 23%, а удельный расход электроэнергии увеличивается на 47%. Если же при этом удельную производительность зоны поддерживать постоянной за счет увеличения давления воздуха (его расхода), то удельный расход электроэнергии увеличится на 124% (в 2,24 раза). Таким образом, даже естественные изменения температуры наружного воздуха (диапазон от -30 до +30 °С), которые в настоящее время на практике не учитываются, приводят к существенным изменениям показателей процесса охлаждения.

При использовании сбросного нагретого воздуха (газов) с температурой 180-350 °С в зоне охлаждения с целью утилизации тепла следует учитывать, что подача нагретого воздуха всегда приводит к увеличению удельного расхода электроэнергии. Поэтому целесообразность использования нагретого воздуха должна рассматриваться на основе сопоставления дополнительных затрат электроэнергии и ожидаемой экономии топлива за счет достижения более высокой температуры воздуха, подаваемого из зоны охлаждения в зоны нагрева слоя окатышей. С целью минимизации энергозатрат необходимо следовать следующим принципам:

- нагретый воздух необходимо подавать на начальном участке зоны охлаждения, причем относительная площадь этого участка должна быть минимальной;

- давление воздуха на начальном участке зоны охлаждения, где более высокая температура слоя, должно быть в 1,5-2 раза выше, чем на последующих;

- с увеличением температуры нагретого воздуха относительную площадь зоны с его подачей следует уменьшать;

- перед подачей нагретого воздуха в зону охлаждения разбавлять его атмосферным воздухом нецелесообразно;

- учитывать, что подача в конце зоны охлаждения даже низконагретого воздуха (1=60-80 °С) всегда вредна.

При различной средней температуре слоя на входе в зону охлаждения (диапазон 1075-1175 °С) но одинаковой температуре на границе "слой-постель" (1164 °С) удельная производительность зоны , скорость фильтрации газов в слое и удельный расход электроэнергии изменяются незначительно. Однако, с ростом средней температуры слоя возрастает температура воздуха на выходе из него в первой секции и практически не изменяется во второй.

Зависимость удельной производительности зоны охлаждения от высоты слоя носит экстремальный характер, а удельный расход воздуха на охлаждение и электроэнергии, в исследованном диапазоне высот слоя (0,3-0,8 м), уменьшается с увеличением высоты слоя. Последнее связано с увеличением завершенности теплообмена в слое с увеличением его высоты. С увеличением порозности слоя с 0,28 до 0,32 и 0,36 оптимальная высота слоя увеличивается, соответственно с 0,4 до 0,5 и 0,6 м. Учитывая, что на практике порозность слоя в зоне охлаждения находится в диапазоне 0,3-0,32, то ей соответствует оптимальная, с точки зрения удельного расхода электроэнергии, высота слоя 0,45-0,5 м.

Порозность слоя оказывает решающее влияние на все показатели процесса охлаждения. При постоянном давлении в дутьевых камерах увеличение порозности слоя приводит к увеличению удельной производительности зоны охлаждения и удельного расхода воздуха на охлаждение, удельный расход электроэнергии при этом практически не изменяется. При постоянной удельной производительности зоны охлаждения даже незначительное увеличении порозности слоя приводит к существенному уменьшению удельного расхода электроэнергии.

При постоянной производительности зоны охлаждения, зависимость удельного расхода электроэнергии от диаметра окатышей носит экстремальный характер с минимумом в диапазоне диаметров 14-16 мм. Удельный расход воздуха на охлаждение с увеличением диаметра непрерывно увеличивается а, необходимое давление в дутьевых камерах уменьшается.

7.4.Для снижения удельного расхода электроэнергии на термообработку окатышей целесообразно вести процесс при умеренных разрежениях (давлениях) в ГВК (порядка 3-4 кПа). В то же время, следует учитывать наличие минимума по расходу электроэнергии в зависимости от таких параметров как диаметр окатышей, высота и, особенно, порозность слоя. Последнюю целесообразно увеличивать путем совершенствования укладки слоя сырых окатышей, донной и бортовой постели, а также, оптимизации гранулометрического состава загружаемых материалов. С точки зрения экономии электроэнергии существует оптимальное распределение давлений и разрежений в ГВК, при котором удельный расход электроэнергии минимален.

8. На основе разработанной методики оптимизации решена задача минимизации удельного расхода электроэнергии на обжиговой конвейерной машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа.

9. С использованием динамической математической модели исследованы переходные режимы на обжиговой машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа. Показано, что основное возмущение в ход технологического процесса вносится неуправляемыми колебаниями нагрузки (производительности) машины по сырым окатышам, что приводит к снижению их прочности.

10. Для оценки совершенства обжиговой машины и ее отдельных элементов с точки зрения расхода электрической энергии, автором предложен показатель, представляющий собой отношение затрат электрической энергии к теоретически необходимому расходу тепла на обжиг окатышей. Для машины ОК-ЗОб Лебединского ГОКа определено технологическое топливное число, представляющее собой суммарные энергозатраты (топливо и электроэнергия) на производство единицы продукции, которое равно 35,5 кг.у.т./т окатышей. При реализации предложенных мероприятий его величина снизится до 30,1 кг.у.т./т окатышей.

11. Предложена структурная схема системы управления процессом термообработки окатышей, с использованием математических моделей, на реконструируемой обжиговой машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа.

12. Материалы диссертации использованы при реконструкции обжиговой машины ОК-ЗОб Лебединского ГОКа, а также при разработке и создании на ней, совместно со специалистами фирмы Сименс (Германия), двухуровневой АСУ ТП процесса термообработки окатышей. Причем, на верхнем уровне системы (оптимизация) реализованы в проекте задачи оптимального управления с использованием разработанных математических моделей. Разработки автора использованы также при подготовке совместно фирмами Сименс, Уралмаш, НПВП ТОРЭКС технико-коммерческого предложения на создание новой обжиговой машины ОК-315 для Лебединского ГОКа.

13. В результате частичного использования разработанных мероприятий на Лебединском ГОКе уже получено снижение удельного расхода природного газа на термообработку окатышей в количестве 1,5 м3/т (8 %). Ожидаемое снижение удельного расхода электроэнергии составляет 7,3 кВт ч/т окатышей без учета дополнительной экономии электроэнергии за счет снижения потерь в газовоздушных трактах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Буткарев, Алексей Анатольевич, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ГНудельман Б.И., Ураев Р.Э. Технология строительных материалов с применением конвейерного обжига. - Ташкент: Мехнат, 1990. - 446 с.

2. Фастовский М.Х., Бойко Г.Х. Обжиговая конвейерная машина ОК-1-306 // Обогащение руд,- 1969,- №5 (83).- С. 21-25.

3. Особенности сушки окатышей на обжиговых машинах конвейерного типа при различных способах подвода теплоносителей в слой / Майзель Г.М., Буткарев А.П., Баранов М.С. и др. // сб. научн. тр. ВНИИ металлург, теплотехн. - 1970. - №23. - С. 258-263.

4. Пат. 2041533 ФРГ, Pelletherstelung / Boss Karl Heinz ; Заявл. 21.08.70; Опубл. 28.08.80.

5. Исследование работы зоны подогрева обжиговой машины типа OK-108 / Белоцерковский Я.Л., Шарыгин Д.А., Онищенко А.Е. и др. // Теплотехника обжиговых и агломерационных машин конвейерного типа. Теплотехника сталеплавильных процессов: Сб. научн. тр. ВНИИМТ № 18. - М.: Металлургия. - 1969. - С. 54-64.

6. Исследование работы зон обжига и рекуперации на обжиговой машине типа ОК-108 / Майзель Г.М., Белоцерковский Я.Л., Сидорова P.M. и др. // Теплотехника обжиговых и агломерационных машин конвейерного типа. Теплотехника сталеплавильных процессов: Сб. научн. тр. ВНИИМТ № 18. -М.: Металлургия. - 1969. - С. 64-75.

7. Интенсификация теплообмена в завершающей стадии обжига железорудных окатышей на конвейерных машинах / Лобанов В.И., Братчиков С.Г., Майзель Г.М. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1972. - № 2. - С. 28-32.

8. Белоцерковский Я.Л., Майзель Г.М., Братчиков С.Г. Выбор параметров работы зон рекуперации обжиговых машин конвейерного типа // Сталь. -1971.-№10. -С. 81-85.

9. Исследование теплообмена в нижних горизонтах слоя окатышей на обжиговых машинах типа ОК-Ю8 / Лобанов В.И., Майзель Г.М., Белоцерковский Я.Л. и др. // Теплотехника процессов окускования и обжига металлургического сырья: Сб. научн. тр. ВНИИМТ № 25. - Свердловск. -1971. - С. 137-145.

10.Исследование работы зоны охлаждения на обжиговой машине типа OK-108 / Белоцерковский Я.Л., Шарыгин Д.А., Майзель Г.М. и др. // Теплотехника обжиговых и агломерационных машин конвейерного типа. Теплотехника сталеплавильных процессов: Сб. научн. тр. ВНИИМТ № 18. - М.: Металлургия. - 1969. - С. 75-84.

11.Охлаждение окатышей на обжиговых машинах конвейерного типа / Белоцерковский Я.Л., Майзель Г.М., Кузнецов Р.Ф. и др. // Бюллетень ЦНИИ 4M.-1973,-№2.-С. 28-30.

12. Использование сильнонагретого воздуха на обжиговых машинах конвейерного типа ОК-Ю8 / Белоцерковский Я.Л., Антропов М.И., Майзель Г.М., и др. // Бюллетень ЦНИИ 4M. -1970. - №15. - С. 22-25.

13.Особенности работы зоны охлаждения обжиговых машин OK-108 / Майзель Г.М., Тверитин В.А., Кузнецов Р.Ф. и др. // Бюллетень ЦНИИ 4M. -1972. -№20.-С. 15-18.

14.Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н. Обжиг железорудных окатышей. - М.: Металлургия, 1973. - 272 с.

15.Совершенствование обжига железорудных окатышей на конвейерных машинах / Майзель Г.М., Белоцерковский Я.Л., Онищенко А.Е. и др. // Теплофизика и теплотехника в металлургии: Сб. научн. тр. ВНИИМТ № 19. -Свердловск. - 1969. - С. 31-36.

16.Drugge R. Обжиг железорудных окатышей на стальной перфорированной ленте // ЭИ 4M. - М., 1985. - Выпуск 10. - С. 1-6.

17.1525423 СССР. Обжиговая машина конвейерного типа / Абзалов В.М., Бойко Г.Х., Кокорин Л.К. и др. - № 4366539/23-02; Заявл. 20.01.88; Опубл. 30.11.89, Бюл. № 44.

18.Оценка энергетической эффективности и экологических особенностей производства окатышей на обжиговых конвейерных машинах / Абзалов В.М., Белоцерковский Я.Л., Евстюгин С.Н. и др. // Сталь. - 1995. - №4. - С. 3-6.

19.Белоцерковский Я.Л. Теплотехническое исследование обжиговых машин конвейерного типа: Дис. . . . канд. техн. наук. - Свердловск, 1976.

20.Майзель Г.М. Разработка и внедрение теплотехнических режимов процесса производства железорудных окатышей: Дис. . . . докт. техн. наук. -Свердловск, 1982,- 306 с.

21.Eng. and Miningg, 1985,186, №11, 74,75,77,80-81 (англ РЖ. Мет №8, 1986. -С. 13).

22. Фастовский М.Х., Бойко Г.Х. Обжиговая конвейерная машина ОК-6-Ю8 // Тр. Н.-и. и проекта, ин-та обогащ. и механ. орбаботки полезн. ископаемых Уралмеханобр. - 1969. - Вып. 15. - С. 122-132.

23.Освоение производства неофлюсованных окатышей на Лебединском ГОКе / Топоров Н.И., Карпов В.В., Салыкин A.A. и др. // Э-И. - Серия 3, выпуск 4. -1977. - С. 17.

24.Освоение I очереди окомковательной фабрики Михайловского горнообогатительного комбината / Федоров С.А., Бережной H.H., Салыкин A.A. и др. // Черная металлургия, бюллет. ин-та Черметинформация. - 1979. - №7. -С. 3-11.

25.Освоение технологии производства окатышей на окомковательной фабрике Костомукшского ГОКа / Кузьмин Б.М. Берман Ю.А., Ивин В.И. и др. // Черная металлургия. - 1987. - №8. - С. 46-49.

26.Повышение основности окатышей СевГОКа / Дрожилов Л.А., Журавлев Ф.М., Мерлин A.B. и др. // Соверш. рудоподгот. и экон. энергоресурсов. -Свердловск, 1986. - С. 90-95.

27. Освоение производства окисленных окатышей на Оскольском электрометаллургическом комбинате / Топоров Н.И., Гончаров С.С., Пчелкин С.А. и др. // Черная металлургия. - 1985. - №19. - С. 48-51.

2 8. Совершенствование технологии и производство окисленных и металлизованных окатышей на ОЭМК / Гоначров С.С., Серкин А .Г., Зинягин Г.А. и др. // Сталь,- 1995,- №9,- С.6-13.

29.Белоцерковский Я.Л., Майзель Г.М., Бойко Г.Х. О размерах и количестве обжиговых конвейерных машин на фабриках окомкования // Сталь. - 1987. -№8. - С. 15-18.

30.Конвейерная машина для обжига окатышей площадью 1020 м2 сконструирована фирмой "Lurgi" ("Лурги"), ФРГ. // Новости черной металлургии за рубежом. Э-И. - 1981. - Вып. 20-И. - С. 1-4.

31.Анализ состояния процессов окускования // (Steel Times, 1981, №2, р.91.); Новости черной металлургии за рубежом. Э-И. -1981. - Вып. 36-И. - С. 1-4.

32.Лисиенко В.Г., Волков В.В., Маликов Ю.К. Улучшение топливоиспользования и управления теплообменом в металлургических печах. - М.: Металлургия, 1988.-231 с.

33.Матвеев Н.М., Доценко A.B. Математическое моделирование реальных процессов. - Л.: Знание, 1985. - 32 с.

34.Математическое моделирование и эксперимент / Любарский Г.Я., Слабоспицкий Р.П., Хажмурадов М.А., Адушкина Р.И.- Киев: Наук, думка, 1987. - 160 с.

35.R. Viskanta Impact of heat transfer in industrial furnaces on productivity // 4th international symposium on transport phenomena in heat and mass transfer.-Sydney, Australia.-july 14-19, 1991. - v2. - pp. 415-438.

36.Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов: Учебное пособие для вузов. - М.: Металлургия, 1986. - 240 с.

37.Горстко А.Б. Познакомтесь с математическим моделированием. - М.: Знание, 1991. - 160 с.

38.Anzelius A.Z. Uber Erwarmung Vermittels durchstrohmen. Medien. Zeitschrift flir Angewandte Mathematik und Mechanic, B. 6, August, 1926, H. 4, Z. 291.

39.Schumann Т.Е. Heat transfer a liquid flowing a porous prism. Journal of the Franklin Institute, vol. 208, September, 1929,- p. 405-416.

40.Китаев Б.И. Теплообмен в шахтных печах. - М.: Металлургиздат, 1945.

41.Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г.,Сучков В.Д. Теплообмен в шахтных печах. -Металлургиздат, 1957. - 279 с.

42.Иванцов Г.П., Любов Б.Я. Прогрев неподвижного слоя шаров потоком горячего газа // ДАН СССР. - 1952. - т. 86. - №2. - С. 293-296.

43.Nusselt W Die Theorie des Winderhitzers Zeit verdeut // Jng.,1927. - 71. - №3

44.Furnas C.C. Heat transfer from a gas stream to a bed of broken solids // Bulletin Bureau of Mines, 1932. - №361

45.Wetherill W.H., Furnas C.C. // Industrial and Engineering Chemistry, 1934. -September.

46.Saunders O.H., Ford H. Heat transfer in the flow of gas thraugh a bed of solid particlas // Journal of the Jron and Steel institute., 1940. - №1. - P. 291

47.Цуханова O.A., Шпатина E.A. Теплообмен в засыпке при прогреве ее потоком горячего газа // Известия АН СССР.- 1943. - №7. - С. 62-72.

48.Чуханов З.Ф., Шапатина Е.А. Данамика процесса швелевания твердого топлива // Известия АН СССР. Отд. технич. наук, 7-8. - 1945. - С. 746-763

49.Исследование процессов горения натурального топлива / Под ред. проф. Кнорре Г.Ф. // Госэнергоиздат, 1948.

50.Тимофеев В.Н. Теплообмен в слое // Известия ВТИ. - 1949. - №2. - С. 12-17.

51.Ветров Б.Н., Тодес О.М. Распространение тепловой волны при прогреве шихты потоком газа // ЖТФ. - 1955. - Т. 25. - №7. - С. 1242-1247.

52.Ветров Б.Н., Тодес О.М. Измерение коэффициента теплоотдачи от потока газа к шихте в условиях неадиабатического прогрева. // ЖТФ. - 1955. - Т. 25. -№7. - С. 1217-1231.

53.Рабинович Г.Д. Теплообмен в слое дисперсного материала // ИФЖ. - 1960. -Т. 3. -№11. - С. 18-25.

54.Ризов З.М., Тодес О.М. Распространение тепловой волны при продувании газа через шихту из пористых зернистых материалов // ИФЖ. - 1963. - Т. 6. -№5. - С. 70-74.

55.Пиоро J1.C. Исследование теплообмена в подвижном слое // Сборник теплофизика и теплотехника АН УССР. - 1964.

56.Берман Ю.А., Кутовский М.Я. Теплообмен в охладителях агломерата и расчет параметров охладителей // Труды V научно-технической сессии ин-та Механобр. - Ленинград. -1966. - Т. 2.

57.Братчиков С.Г., Худорожков И.П. Скорость охлаждения агломерата в агломерационной чаше // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1966. - №4,-С. 32-36.

58.Намятов Г.Н., Грузинов В.К. Количественная оценка конвективного теплообмена в условиях охлаждения агломерата в лабораторной агломерационной чаша // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1972. - №2. - С. 24-27.

59.Ярошенко Ю.Г., Будрин Д.В. Температуропроводность кубических образцов известняка и железорудных материалов // Труды УПИ. - 1955. - №53.

60.Братчиков С.Г. Теплоемкость окатышей и концентратов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1961. - №2. - С. 5.

61.Братчиков С.Г. Изучение теплопроводности окатышей и концентратов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1961. - №6. - С. 157-163.

62.Братчиков С.Г., Топорищев Г.А. Теплоемкость железных руд и агломератов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1962. - №6.

63.Братчиков С.Г., Топорищев Г.А. Теплопроводность железных руд и агломератов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1962. - №8. - С. 12-17.

64.Братчиков С.Г. Теплоемкость железорудных материалов Качканара // Сб. трудов УПИ №137. - Металлургические печи и плавка. - УПИ. - 1964.

65.Щукин Ю.П., Грузинов В.К., Апарин Б.В. Теплоемкость офлюсованных октышей из лисаковского обжиг-магнитного концентрата // Тр. Хим-металлург. ин-та. АН КазССР. - 1970. - №14. - С. 34-39.

66.Юрьев Б.П., Братчиков С.Г. Теплота окисления природного магнетита // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1970. - №6. - С. 16-19.

67.Исследование теплофизических свойств ру дно-угольных окатышей / Заварзин В.П., Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А. и др. // В сб. подготовка и восстановл. руд. Вып. 2. - М.: Металлургия, 1971. - С. 146-149.

68.Абзалов Ю.М., Невский A.C. Экспериментальное исследование по определению эффективных коэффициентов теплопроводности слоя шихты // ИФЖ. - 1970.-Т. 19.-№1.

69.Невский A.C., Абзалов Ю.М. Перенос энергии излучением в кусковом слое // ИФЖ. -1971. - Т. 20. - №5. - С. 796-801.

70.Абзалов Ю.М., Невский A.C. Изучение теплопроводности слоя кускового материала // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1971. - №2. - С. 142-....

71.Братчиков С.Г., Юрьев Б.П. Изменение энтальпии магнетитовых концентратов ССГОКа при нагревании в окислительной среде // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1971. - №2. - С. 42-45.

72.Щукин Ю.П. Исследование теплоемкости окатышей в условиях нагрева и восстановления: Дис. . . . канд. техн. наук. - 1974. - 138 с. - 41 ил. - Бибилогр. 113 наим.

73.Абзалов В.М., Юрьев Б.П., Братчиков С.Г. Влияние основности и скорости нагрева на эффективные теплофизические характеристики окатышей // Изв. АН СССР. Металлы. - 1976. - №6. - С.10-17.

74.Теплофизические свойства пылей объектов промышленной теплоэнергетики. (Справочное пособ.). / Щелков Я.М., Кричевцов Е.А., Куклинский М.И. и др. // Казань: изд-во Казанского ун-та, 1976. - 164 с.

75.Братчиков С.Г., Статников Б.Ш., Усольцева Г.И. Теплофизические характеристики железорудных окатышей. Сообщ. 1 // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1976. - №1. - С. 32-35.

76.Братчиков С.Г., Статников Б.Ш., Амдур А.М. Теплофизические свойства железорудных окатышей. Сообщ. 2 // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1978. - №7. - С. 25-28.

77.Исследование теплофизических свойств окатышей из концентратов различных месторождений. Сообщ. 1 / Абзалов В.М., Буткарев А.П., Майзель Г.М. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1978. - №6. - С. 19-22.

7 8.Исследование теплофизических свойств окатышей из концентратов различных месторождений. Сообщ. 2 / Абзалов В.М., Буткарев А.П., Майзель Г.М. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1978. - №10. - С. 50-53.

79.Амдур А.М., Статников Б.Ш., Братчиков С.Г. Теплофизические свойства металлизованных окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1982. -№4. - С. 17-19.

80.Коэффициент температуропроводности сухих гематитовых окатышей / 12с.: ил. - Пер. ст. Watts A., Wright J.K. Thermal diffusivites of dried hematite pellets. из жур.: Transactions Institute of Mining Metals. - 1982. - Vol. 91, №1. - P. 18-20.

81.Абзалов В.M., Шистерова Л.Г., Майзель Г.М. Определение эффективной теплоемкости железорудных окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1987. - №2. - С. 91-94.

82.Мацевитый Ю.М., Лушненко С.Ф. Идентификация теплофизических свойств твердых тел. - Киев: Наукова думка, 1990. - 216 с.

83.Бережной Н.Н. Определение температуропроводности окатышей // ИФЖ. -1963. - Т. 6. -№12. - С. 35-39.

84.Ветров Б.Н., Тодес О.М. Прогрев путем продольной теплопроводности зерненного материала в трубе в неадиабатических условиях // ЖТФ. - 1955. -Т. 25. -№7. - С. 1232-1241

85.Рабинович Г.Д. Некоторые задачи нестационарного теплообмена в слое дисперсного материала // ИФЖ. - 1960. - Т. 3. - №4. - С. 73-80.

86.Ярошенко Ю.Г., Базилевич C.B., Братчиков С.Г. Метод теплового расчета при обжиге офлюсованных окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1963. - №10. - С. 22-29.

87.Шкляр Ф.Р., Ярошенко Ю.Г. Нагрев и охлаждение газом неподвижного двухкомпонентного слоя твердых частиц // ИФЖ. - 1966. - Т. 10. - №1. - С. 15.

88.Ярошенко Ю.Г., Шкляр Ф.Р. Нагрев газом неподвижного двухкомпонентного слоя с различными начальными температурами // ИФЖ. -1967 -Т. 13,-№4.-С. 522-529.

89.Харитонов В.П. Теплообмен при движении газа через неподвижную насыпную насадку с переменной температурой газа на входе // ИФЖ. - 1967. -Т. 12.-№2.-С. 205-211.

90.Телегин A.C., Китаев Б.И., Заварзин В.П. Метод расчета нагрева неподвижного сыпучего материала газами // Тез. докл. 2ой н. т. конф. УПИ -Свердловск. 1968. - С. 45.

91.Шкляр Ф.Р., Бабушкин Н.М. Теплообмен в слое при наличии движущихся источников тепла // ИФЖ. - 1968. - Т. 14. - №3. - С. 511-519.

92.Дрейзен-Дудченко С.Д. Житомирский И.С. Клекель А.Э. Результаты численного расчета теплообмена в перекрестном токе // Сб. науч. трудов инта Внипичерметэнергоочистка. -М.: Металлургия, 1968. - №10. - С. 132-137

93 .Расчет температурных полей материала и газа в неподвижном слое по номограммам / Телегин A.C., Заварзин В.П., Китаев Б.И. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1970. - №2. - С. 152

94.Китаев Б.И. и др. Теплотехнические расчеты металлургических печей / Китаев Б.И., Зобин Б.Ф., Ратников В.Ф. и др.; Под ред Телегина A.C. - М.: Металлургия, 1970. - 528 с.

95.Прогрев слоя окатышей с переменным темпом нагрева / Малкин В.М., Майзель Г.М., Кузнецов Р.Ф. и др. // Сб. науч. тр. ВНИИ металлург, теплотехн. - 1971. - №25. - С. 128-136.

96.Расчет процесса обижга рудоугольных окатышей в слое / Швыдкий B.C., Лобанов В.И., Гордрн Я.М. и др. // Теплотехн. основ, металлург, переделов. -М., 1984. - С. 20-25.

97.Математическая модель распределения температур в окатышах из концентрата различного гранулометрического состава / Юсфин Ю.С., Соболев A.B., Ярошенко Ю.Г. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1987. -№3,- С. 20-22.

98.Исследование распределения температурного поля при обжиге окатышей из концентратов различного гранулометрического состава / Юсфин Ю.С., Соболев A.B., Ярошенко Ю.Г. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1987. -№5.-С. 10-12.

99.Тимофеев В.Н., Раева М.В., Шкляр Ф.Р. Расчет температурных поелй в слое с учетом продольной теплопроводности // Нагрев и охлаждение стали. Теплотехника слоевых процессов: Сб. научн. тр. № 23/ ВНИИМТ. - М.: Металлургия. - 1970. - С. 174-180.

100.Тимофеев В.Н., Шкляр Ф.Р., Раева М.В. Закономерности нагрева неподвижного слоя // Нагрев и охлаждение стали. Теплотехника слоевых процессов: Сб. научн. тр. № 23/ ВНИИМТ. - М.: Металлургия. - 1970. - С. 180-194.

101.Лобанов В.И., Швыдкий B.C., Котровский Д.В. Теплообмен при горении газа в плотном слое железорудных окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1974. - №2. - С. 147-150.

102.Бережной H.H. Исследование газопроницаемости и теплообмена в слое железорудных окатышей при обжиге на колосниковой решетке // Сталь. -1965. - №2. - С. 107-112.

ЮЗ.Кузнецов Р.Ф., Мерзляков Ю.И., Антуганова Г.М. Аэродинамическое сопротивление окатышей при их переделе на конвейерных машинах // Бюллетень ЦНИИЦМ, Цвет. мет. -1967. - №24. - С. 18

104.Коротич В.И., Пузанов В.П. К расчету газодинамических параметров агломерационного процесса// Сталь. - 1967. - №7.

105.Кузнецов Р.Ф., Рябоконь Ф.А. Аэродинамическое сопротивление колосников машин конвейерного типа для обжига окатышей // Бюллетень ЦНИИЧМ. - 1968. -№17. - С. 35

Юб.Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы аппаратов со стационарным и кипящим зерновым слоем. - JL: Химия, 1968.

107.Пузанов В.П., Коротич В.И. О режиме движения газа при агломерации железорудных материалов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1969. -№12. - С. 33

Ю8.Коротич В.И., Пузанов В.П. Газодинамика агломерационного процесса // М.: Металлургия, 1969.

Ю9.Влияние гранулометрического состава окатышей на показатели работы обжиговых конвейерных машин. Сообщ 2 / Статников Б.Ш., Воробьев Д.Н., Докучаев П.Н. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1981. - №12. -С. 6-10.

11 О.Куприн А.И., Федоренко Г.И., Баранов Д.Е. Исследование порозности сыпучих материалов при разных соотношениях диаметров сосуда и крупности частиц // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1982. - №10. - С. 22-30.

Ш.Телегин A.C., Юрьев Б.П. Гидравлическое сопротивление неподвижного слоя окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1984. - №11. - С. 3234.

И 2.Теплотехника окускования железорудного сырья / Братчиков С.Г., Берман Ю.А., Белоцерковский Я.Л. и др. - М.: Металлургия, 1970,- 344 с.

113.Теплотехнические расчеты агрегатов для окускования железорудных материалов / Базилевич С.В., Бабошин В.М., Белоцерковский Я.Л. и др. - М.: Металлургия, 1979. - 208 с.

114.Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н., Савицкая Л.Ю. О природе упрочнения окатышей // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1968. - №9.

115.Спектор А.Н., Пыриков А.Н. Исследование прочности окисленных и восстановленных окатышей различной крупности // Бюллетень ЦНИИ 4M. -1970. -№11.

116.Исследование упрочнения железорудных гранул в процессе термической обработки / Статников Б.Ш., Братчиков С.Г., Майзель Г.М. и др. // Известия АН СССР, Металлы. - М.: Наука, 1973. - С. 3-9.

117.Йалок И.Е. и др. Формальная фундаментальная теория прочности окатышей из железных руд // Докл. на симпозиуме латиноамериканских металлургов (перевод с португальского), Мехико, 15-18 сентября, 1974.

118.Методика расчета упрочнения и определения констант уравнения спекания железорудных окатышей при их термообработке / Статников Б.Ш., Тверитин В.А., Майзель Г.М. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1974. -№6. - С. 32-36.

119.Статников Б.Ш., Братчиков С.Г., Тверитин В.А. О механизме упрочнения железорудных окатышей при обжиге // Известия АН СССР, Металлы. - М.: Наука, 1975. -№3. - С. 9-14.

120.Кинетические характеристики упрочнения железорудных окатышей / Статников Б.Ш., Тверитина Л.А., Тверитин В.А. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1975. - №7. - С. 36-40.

121.0 роли внешнего и внутреннего спекания при упрочнении офлюсованных окатышей. Сообщ. 2 / Ефименко Г .Г., Княжанский М.М., Григорьев Э.Г. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1976. - №11. - С. 23-26.

122.Моделирование упрочнения окатышей / Baterham R.J. Modeling the development of strength in pellets // Met.Trans. - 1986. Vol. В17,- №1-4. - C. 479485.

123.Бережной H.H., Федоров С.А. Математическое моделирование методов оценки свойств железорудных окатышей для доменной плавки / Н.-и. и проект, ин-т по обогащ. и агломерации руд чер. мет. - Кривой Рог, 1987.18 с.

124.Юсфин Ю.С., Каменов А.Д., Буткарев А.П. Управление окускованием железорудных материалов // М.: Металлургия, 1990. - 280 с.

125.Евстюгин С.Н. Исследование теплотехнических характеристик спекания окатышей различного химического состава: Дис. . . . канд. техн. наук. -Свердловск, 1981. - 142 с.

126.Тепловые схемы и режимы обжига железорудных окатышей / Майзель Г.М., Буткарев А.П., Тверитин В.А. и др. // Металлургическая теплотехника: Тематический отраслевой сборник № 8. - М.: Металлургия, 1979. - С. 11-18.

127.Интенсификация производства и улучшение качества окатышей / Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф., Антоненко JI.K. и др. // М.: Металлургия, 1994,- 240 с.

128.Оптимизация работы агрегата для обжига окатышей на основе упрощенных математических моделей / Voskamp J.H., Vissers H.; ВЦП. - № Б-11123. - 36 е., ил. Iron and Steel Institute. Conference on Mathematical Process Models in Iron and Steelmaking. Amsterdam, 1973. Proceedings London, 1975, p. 17-25, 51-53.

129.Использование компьютеров в производстве окатышей / Suzuki А., Shiazawa.; ВЦП. - № А-89360. - 19 е., ил. Economic Commission for Europe. Seminar. Ostrawa, 1978.

130.Пат. 366417 Австрия, МКИ С 22 В 001/20. Verfahre zur Steuerung einer Pelletieranlage für feinkörnige Erze.(Способ управления конвейерной машиной для обжига окатышей из тонкозернистой руды) Jaquemar Christian, Rappold Friedrich, Feichtner Hanns, Haslmayr Johann, Feigl Franz, Hoislbauer Friedrich; Voest-alpine AG. - № 7139/79; Заяв. 06.11.79; опубл. 13.04.82 .

131 .Fitzgerald F. Mathematical models of iron and steelmaking operation // Appl. Math, and Phys. Models Iron and Steel Ind. Proc. 3 Process Technol. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March, 1982. Vol. 3, - New York, N.Y., 1982. - P 2-13.

132.Thornton G.J., Batterham R.J. Adaptive mathematical models for real time control of pellet induration processes // Appl. Math, and Phys. Models Iron and Steel Ind. Pore. 3rd Process Technol. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March, 1982. Vol. 3, - New York, N.Y.,1982.-P 69-75.

133.Mathematical models of iron ore pellet induration-validation and application. / Cross M., Bogren E.C., Wakeman J.S., Frans R.D. // Appl. Math, and Phys. Models Iron and Steel Ind. Pore. 3rd Process Technol. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March, 1982. Vol. 3, - New York, N.Y.,1982. - P 101-109.

134.The use of mathematical models in the processing of iron-ore / Batterham R.J., Thurlby J.A., Thorton G.J., Norgate Т.Е., Povey B. // Appl. Math, and Phys. Models Iron and Steel Ind. Pore. 3rd Process Technol. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March, 1982. Vol. 3,-New York,N.Y.,1982. - P 110-115.

135.Горбунов B.B., Ципер JI.M., Панурина Т.Г. Автоматизированные системы управления технологическим процессами отечественных и зарубежных окомковательных фабрик. - М., 1984. - 19 с. - (Обзор, информ./ Ин-т "Черметинформация". Сер. Автоматизация металлург, пр-ва; Вып. 4).

136.Straka Gunther, Wolfgang Stoiber, Scherr Walter Simulationmodels of sintering and pelletizing processes and thier application in process automation // 4th Int. Symp. Agglomerat. Toronto, June, 2-5, 1985, - New York, N. Y., 1985. - P. 745762.

137.Mathematical simulation of induration of iron ore pellets in pot grate / Seshadri Varadarajan, Silva Pereira, Rodrigo Ottoni da. // 4th Int. Symp. Agglomerat. Toronto, June, 2-5, 1985, - New York, N. Y., 1985. - P. 729-744.

138.Боковикова A.X., Малкин B.M., Меламуд С.Г. Комплексный расчет тепломассообменных процессов при окислительном обжиге окатышей на конвейерной машине. // Сталь. - 1995. - №4. - С. 8-10.

139.Математическая модель процессов теплообмена при обжиге окатышей / Буткарев А.П., Майзель Г.М., Малкин В.М. и др. // Научные основы построения АСУ ТП окускования сыпучих материалов. - Киев: Наукова думка. 1980. - С.107-118.

140.Охлаждение агломерата и окатышей / Бабушкни Н.М., Братчиков С.Г., Намятов Г.Н. и др. // М.: Металлургия, 1975. - 208 с.

141.Буткарев А.П., Иваненко Л.П., Повещенко Г.П. Динамика теплообмена в дисперсном слое // Сб. научн. тр. / Институт кибернетики АН УССР. - Киев: Изд. Ж АН УССР, 1984. - С. 40-45.

142.Математическое обеспечение АСУ ТП производства железорудных окатышей на конвейерных машинах / Буткарев А.П., Майзель Г.М., Некрасова Е.В., Буткарев А.А. // Сталь. - 1995. - № 4. - С. 67-75.

143.Исследование закономерностей упрочнения промышленных неофлюсованных окатышей Костомукшского ГОКа в процессе обжига / Евстюгин С.Н., Архипова Т.М., Аксенова Г.Я. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1986. -№ 3. - С. 21-23.

144.Буткарев А.А., Лисиенко В.Г., Майзель Г.М. Моделирование переходных режимов обжига окатышей на конвейерных машинах // Известия ВУЗов. Черная металлурги я. - 1997. - № 5. - С. 15-18.

145.Modeling of transition regimes of pellets roasting at conveyor machines / Butkarev A.A., Lisienko V.G., Maizel G.M. // Collection of materials of international seminar Modelling, advanced process technology, expert and control systems of heat and mass transfer phenomena, july 8-10, 1996. - Ekaterinburg, Russia, 1995. - P.21-22.

146.Использование математических методов при автоматизации процессов производства окатышей на конвейерной машине / Буткарев А.А., Майзель Г.М., Буткарев А.П., Некрасова Е.В., Франк В., Лекша А. // Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства Материалы первой Международной научно-технической конференции. -Череповец: ЧГУ, 1998. - 202с. - С. 184-192.

147.Параметры сушки окатышей из концентратов разных месторождений / Некрасова Е.В., Буткарев А.П., Майзель Г.М. и др. // Совершенствование тепловой работы и конструкций металлургический агрегатов: тематический отраслевой сборник. - М.: Металлургия, 1982. - С.5-9.

148.Вукалович М.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика // М.: Энергия, 1968.-496 с.

149.Исследование процесса загрузки окатышей на обжиговую машину типа ОК-228 / Дегодя В .Я., Леушин В.Н., Обвинцев В.И. и др. // Сталь. - 1995. -№4. - С. 18-20.

150.Буткарев A.A., Лисиенко В.Г. Пути совершенствования технологического процесса охлаждения окатышей на конвейерной машине // Информационные технологии и электроника: Тезисы докладов второй всероссийской студенческой научно-технической конференции, 15-16 декабря 1997 г. -Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998. - С. 84-85 (http://www.uicde.ru/conf).

151 .Минимизация удельного расхода электроэнергии при охлаждении окатышей на конвейерной машине / Буткарев A.A., Лисиенко В.Г., Буткарев А.П., Майзель Г.М. // Информационные технологии и электроника: Тезисы докладов второй всероссийской студенческой научно-технической конференции, 15-16 декабря 1997 г. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998. -С. 85-86 (http://www.uicde.ru/conf).

152.Математическая модель теплообмена в полотном слое и ее использование для оптимизации конструктивных и технологических параметров процесса термообработки окатышей на конвейерных машинах / Буткарев A.A., Лисиенко В.Г., Буткарев А.П., Майзель Г.М. // Научные школы УПИ-УГТУ №2. С творческим наследием Б.И. Китаева - в XXI век. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ. - 1998. - С. 144-150.

153.Калиткин H.H. Численные методы // под ред. A.A. Самарского / М.: Наука, 1978.-512 с.

154.Converters SIMOVERT А // Catalog DA62 1993-94.

155.Лисиенко В.Г., Розин С.Е., Щелоков Я.М. Методика расчета и использования технологических топливных чисел // Известия ВУЗов. Черная металлургия,- 1987,-№2. - С. 108-112.

156.Оценка расхода топлива на обжиг железорудных окатышей / Майзель Г.М., Абзалов В.М. Буткарев А.П. и др. // Сталь. - 1978. - №7. - С. 585-587.

157.Анализ теплотехнических факторов, влияющих на расход топлива при производстве окатышей / Майзель Г.М., Абзалов В.М. Тверитин В.А. и др.// Сталь.- 1987. -№8.-С. 5-9.

158.Гончаров Ю.Г., Дримбо A.B., Ищенко А.Д. Автоматизация процессов окускования железных руд. - М.: Металлургия, 1983. - 190 с.

159.SIMATIC Components for totally integrated automation // Catalog ST 70. - 1997.

160.SIMATIC S5 Programmable Controllers // Catalog ST 50. - 1996.

161.Функциональная структура АСУ ТП производства окатышей на обжиговой конвейерной машине ОК-315Л Лебединского ГОКа / Буткарев А.П., Майзель Г.М., Лисиенко В.Г., Буткарев A.A., Цедилкин С.П. // Системы радиоэлектроники, связи и управления: Тезисы докладов региональной научно-технической конференции, 3-4 мая 1995г.- Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1995.-С. 15-16.

162.Функциональная структура АСУ ТП производства окатышей на обжиговой конвейерной машине ОК-315Л Лебединского ГОКа / Буткарев А.П., Майзель Г.М., Лисиенко В.Г., Буткарев A.A., Цедилкин С.П. // Наука и инженерное творчество - XXI веку: Труды первой научно-технической конференции УрО АИН РФ, Екатеринбург: Изд-во УрО АИН РФ, 1995. - С. 68-69.

163.Математические модели верхнего и базового уровней автоматизации процесса термообработки окатышей / Буткарев A.A., Лисиенко В.Г., Буткарев А.П., Майзель Г.М. // Информационные технологии, системы управления и электроника: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической

конференции, 25 апреля 1997 г. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1997. -С. 38-39.

164.Буткарев A.A., Лисиенко В.Г. Техническая и функциональная структура АСУ ТП термообработки окатышей на конвейерной машине ОК-ЗОб Лебединского ГОКа, учитывающая использование математических моделей // Научные школы УПИ-УГТУ №2. С творческим наследием Б.И. Китаева - в XXI век. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ. - 1998. - С. 200-206.