книги из ГПНТБ / Экономико-математические методы в решении задач доменного производства

Экономико-математические методы в решении за-

340дач доменного производства. Донецк, «Дон­ бас», 1973.

140 с. с граф., табл. (Коммуііарскіїіі металлург, завод). В пып. дан. авт.: 3. И. Крмвоносов, В. И. Ячемко, Г. Н. Черных (м лр.) •

В книге описано использование математических методов при ре­ шении задачи выбора следующих оптимальных технологических ус­

ных марок чугуна, эффективность использования резервов роста про­ изводительности труда.

Рас-:чнглна книга па широкий круг читателей — инженерно-техни­ ческих работников, плановиков и экономистов металлургических предприятии.

338:6 ПЗ

ВВЕДЕНИЕ

Систематический анализ уровня экономической эф­ фективности «а всех переделах металлургического про­ изводства, выявление причин, сдерживающих основные производственные показатели, и соотношения между ними как в масштабе предприятия, так и по отрасли в целом приобретают особое значение при работе в усло­ виях новой экономической реформы и выполнения задач девятой пятилетки. Полное использование преимущества экономической реформы требует повышения уровня планирования производства и максимального выявления внутренних резервов улучшения экономических показа­ телей работы предприятия.

Улучшение качества основного железорудного мате­ риала доменной плавки—агломерата—возможно как по­ средством разработки новых положений и особенностей ведения процесса спекания, так и путем улучшения орга­ низации производства. Систематическое и равномерное снабжение агломерационного цеха шихтовыми материа­ лами устойчивого химического и гранулометрического состава — одна из первостепенных задач. Решение ее возможно за счет улучшения подготовки железорудных материалов на рудном дворе, а также в процессе совер­ шенствования планирования и учета сырья на производ­ ство агломерата.

Первая глава книги посвящена изучению влияния сегрегации руд при их усреднении и возможности использования закономерностей сегрегации для достиже­ ния наиболее высокой степени усреднения.

Непрерывный расчет и контроль шихты является од­ ним из основных элементов достижения равномерности состава и улучшения свойств агломерата. Преимущества

использования электронно-вычислительных машин для этой цели доказаны во второй главе.

В третьей главе книги описано применение современ­ ных математических методов для анализа технологиче­ ских показателей ведения доменной плавки па примере производства ферромаргаицевого чугуна. На основании анализа установлен наиболее рациональный технологи­ ческий режим выплавки ферромарганца и определена его экономическая эффективность.

Росту производительности труда, как и другим пока­ зателям в доменном производстве, на всех металлурги­ ческих заводах уделяется много внимания. Несмотря на имеющиеся достижения, резервы дальнейшего роста про­ изводительности труда используются недостаточно.

Все основные работы в этом направлении сводились к поискам высвобождения рабочих за счет механизации и автоматизации производственных процессов без глубо­ кого анализа имеющихся резервов улучшения использо­ вания труда, повышения его эффективности на всех тех­ нологических переделах и в сферах обслуживания. В свя­ зи с этим совершенно недостаточно используются па до­ менном переделе такие эффективные направления повы­ шения производительности труда, как совершенствова­ ние организации производства и труда, улучшение про­ текания металлургического процесса в доменных печах на основе его интенсификации, применения современной технологии, улучшения качества сырья и топлива.

Систематическая работа экономистов, техников п технологов над этими вопросами должна обеспечить бо­ лее ускоренные темпы роста производительности труда в доменном производстве. Перечисленным вопросам поовящеиа четвертая глава книги.

Решение всех поставленных задач на Коммуыарском металлургическом заводе (КМЗ) и «Запорожстали» да­ ется с использованием экономико-математических мето­ дов — прогрессивного направления на современном эта­ пе экономической реформы.

I и I I главы книш написаны В. И. Кривоносовым, I I I глава — В. И. Криво-носовым, В. И. Яценко, Г. Н. Чер­ ных, Ф. П. Пономаревым, Г. Г. Ужвой, В. Г. Мацневым; IV глава — В. И. Кривоносовым, С. А. Абрамцевым, А. Т. Воцко, И. М. Вайнеровичем, Н. Ф. Текучевым.

Г л а в а I. СЕГРЕГАЦИЯ РУД ПРИ УСРЕДНЕНИИ

1. Влияние сегрегации на усреднение

Сегрегация объединяет комплекс сложных вопросов, изучение которых имеет теоретическое и практическое значение. Знание закономерностей распределения фрак­ ционного состава массы материала по высоте и сечению формируемых штабелей дает возможность управления, регулирования и использования явлений сегрегации для достижения наиболее высокой степени усреднения шихты.

Теоретические предпосылки и практика переработки сыпучих материалов на складах в процессе формирова­ ния штабелей различных емкостей позволяют вывести закономерности распределения материалов в процессе наращивания объема штабеля. Как правило, большин­ ство крупных кусков материалов стремится к основанию штабеля, а мелкие фракции концентрируются у места падения.

Визуальные осмотры штабелей различных емкостей, практика откантовки их оснований, дополнительные ра­ боты по перелопачиванию материалов перед погрузкой в емкости основаны главным образом на ликвидации по­ следствий неравномерного распределения фракционного состава по высоте и основанию формируемых емкостей.

Многократные повторения подобных операций всег­ да оцениваются положительно, потому что разнородность гранулометрического состава теснейшим образом связа­ на с постоянством химического состава материалов. Бо­ лее крупные куски железорудных материалов в подавля­ ющем большинстве отличаются по химическому составу от мелких. Специфичность и своеобразность залегания горных пород в земных недрах, особенности добычи руд и их предварительное разделение по фракциям с доволь-

но широкими диапазонами колебании по гранулометри­ ческому составу во многом осложняют возможности установления падежных взаимосвязей между фракцион­ ным и химическим составами для руд различных клас­ сов п месторождении. В связи с разнородностью химиче­ ского и гранулометрического состава руд и отсутствием четких закономерностей, определяющих их взаимосвязь, в практике утвердились различные способы усреднения сыпучих материалов, основанные, главным образом, на постепенном наслаивании формируемых сыпучих масс различных составов с максимальным числом перемеши­ ваний.

явлений с изменением химического и гранулометрическо­ го составов помогает решить его более полно.

Самой распространенной формой штабелей при скла­ дировании железорудных материалов на складах домен­ ных цехов и агломерационных фабрик является трапе­ ция (штабели руд, концентратов и флюсов). Трапецие­ видная форма выбирается потому, что в процессе фор­ мирования штабеля она позволяет предотвратить явле­ ние сегрегации н добиться максимального смещения фракционного состава руд.

Наиболее простои формой моделирования и изучения закономерностей перераспределения гранулометриче­ ского и химического составов материалов во всех изме­ нениях является разгрузка руд па плоскую горизонталь­ ную поверхность с последующей разработкой образую­ щихся штабелей. Такой метод разгрузки и был принят при исследовании на КМЗ.

Изучению подвергались кусковые руды, добываемые на шахтах Криворожского бассейна. В процессе модели­ рования соблюдалось постоянство таких условий, как вес пробы, высота сброса, характер разгрузки пробы, од­ нотипность материала и условий его набора из общей массы руд, а также метеорологические условия. Особое значение придавалось возможности сопоставления проб материалов по влажности, которая значительно влияет на подвижность частиц в слое материала при его ссыпании, транспортировке и смешивании.

Однотипность и несложность уравнений упрощают предварительные расчеты смещения по высоте штабеля крупных фракции и изменения содержания железа в ру­ дах применительно к условиям, в которых проводились эксперименты.

На основании результатов исследования закономер­ ностей распределения фракционного и химического соста­ вов руд фракции 10—50 мм по высоте штабеля были установлены и корреляционные зависимости между эти­ ми величинами и расстояниями по высоте штабеля.

На рис. 1,6 представлены эмпирические и теоретиче­ ские линии регрессии взаимосвязи количества фракций 50—10 мм и содержания железа в рудах по высоте шта­ беля. Изменение фракционного состава руд но высоте штабеля описывается уравнением

из которого видно, что через каждые 100 мм количество фракций 10—50 мм в отличие от фракций более 50 мм уменьшается в общей массе штабеля примерно на 0,59%.

С уменьшением количества крупных фракций снижа­ ется и содержание железа. Тенденция изменения содер­ жания железа описывается уравнением

Таким образом, в процессе сегрегации руд фракций 10—50 мм количество их по направлению к основанию штабеля уменьшается при одновременном снижении со­ держания железа.

На рис. 1,6 представлены эмпирические и теоретиче­ ские линии регрессии изменения фракционного состава и содержания железа по высоте штабеля для фракции 0—10 мм.

Уравнение изменения фракционного состава в зави­ симости от расстояния от вершины штабеля имеет сле­ дующий вид:

Из рис. 1,8 видно, что содержание железа в рудах этих фракций уменьшается также по направлению к ос-