Конончук С. В. Удосконалення роботи коксової вагранки на основі дослідження взаємозв'язку між параметрами ваграночного процесу

Метою роботи є дослідження взаємозв'язку між параметрами процесу плавки чавуну в коксовій вагранці та розробка на цій основі практичних рекомендацій, спрямованих на покращення техніко-економічних показників її роботи (підвищення продуктивності, зменшення витрат коксу, підвищення температури чавуну на випуску). Об'єктом дослідження є процеси, що протікають при плавці чавуну в коксовій вагранці. Предметом дослідження є взаємозв'язок між основними вхідними та вихідними параметрами ваграночного процесу. Обґрунтована актуальність дослідження взаємозв'язку між його основними параметрами. Проведений аналіз експериментальних даних по взаємозв'язку основних параметрів ваграночного процесу показав можливість одержання математичного опису цього взаємозв'язку. Запропоновано розглядати ваграночний процес як кібернетичну систему, основне призначення якої полягає у перетворенні вхідної інформації у вихідну. Досліджено процес горіння коксу у вагранці з урахуванням зміни температури дуття і вмісту в ньому кисню. Отримано рівняння реакції горіння вуглецю у вагранці. Теоретично та за допомогою експериментальних даних отримано залежності коефіцієнта надлишку кисню від відносної витрати коксу для холодного, підігрітого і збагаченого киснем дуття. За отриманими результатами запропоновано спосіб підвищення ефективності горіння коксу у вагранці та розроблено нову конструкцію вагранки, яка дає можливість усунути хімічний недопал коксу. Уточнено базу даних по ентальпіях чавуну, шлаку, шлакоутворення, розкладання вапняку, екзотермічних реакцій, втратах теплоти через кладку і з колошниковими газами. Отримані теоретичні математичні моделі залежностей ентальпії чавуну і шлаку від їхньої температури та хімічного складу. Запропоновані оригінальні методики розрахунку матеріального і теплового балансів які враховують можливість варіювання вхідних параметрів. Розроблена математична модель ваграночного процесу пройшла апробацію у виробничих умовах та впроваджена на коксових вагранках Кіровоградських ВАТ "Червона зірка" і "Цукгідромаш"