Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул
Для разработки технологии производства комплексного флюса из комбинированных гранул необходимо определить основные технологические параметры, такие как содержание концентрата в смеси, количество смеси, что идет в накат, содержание топлива, влажность шихты и высота спекаемого слоя. Исследования для...
Saved in:
| Published in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Date: | 2017 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2017
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163203 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул / В.В. Бочка, А.В. Двоеглазова, А.В. Сова, Р.С. Бочка, А.В. Бабенко // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 39-42. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860134377169616896 |
|---|---|
| author | Бочка, В.В. Двоеглазова, А.В. Сова, А.В. Бочка, Р.С Бабенко, А.В. |
| author_facet | Бочка, В.В. Двоеглазова, А.В. Сова, А.В. Бочка, Р.С Бабенко, А.В. |
| citation_txt | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул / В.В. Бочка, А.В. Двоеглазова, А.В. Сова, Р.С. Бочка, А.В. Бабенко // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 39-42. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Для разработки технологии производства комплексного флюса из комбинированных гранул необходимо определить основные технологические параметры, такие как содержание концентрата в смеси, количество смеси, что идет в накат, содержание топлива, влажность шихты и высота спекаемого слоя. Исследования для определения этих параметров проводили в соответствии с методом центрально-композиционного ротабельного планирования второго порядка. Полученное в результате экспериментов уравнение множественной регрессии позволило установить рациональные параметры процесса спекания комплексного флюса
Для розробки технології виробництва комплексного флюсу із комбінованих гранул необхідно визначити основні технологічні параметри, такі як вміст концентрату в суміші, кількість суміші, що йде в накат, вміст палива, вологість шихти і висота шару, що спікається. Дослідження для визначення цих параметрів проводили згідно з методом центрально-композиційного ротабельного планування другого порядку. Отримане в результаті експериментів рівняння множинної регресії дозволило встановити раціональні параметри процесу спікання комплексного флюсу.
For the development of the complex flux production from combined pellets there is a need to identify the main technological parameters, such as the content of concentrate in the mixture, the amount of mixture that comes in a reel, the contents of the fuel, the humidity of the charge and the height of the sintered layer. Studies to determine these parameters were carried out in accordance with the method of the сentral composite retailing planning of the second order. The equation of multiple regression obtained as a result of the experiments made it possible to establish rational parameters of the sintering process of a complex flux.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:47:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
39ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293)
показатель удельной производительности установки,
который определяется по формуле:
где П – вес спека, кг; СаОакт – содержание активного
оксида СаО, %; СаОкарб – содержание оксида кальция
в составе СаСО3, %; S – площадь спекания, м2; (S –
0,075 м2); τ – время спекания, мин.
Исследования по определению рациональных па-
раметров процесса получения комплексного флюса
проводили с использованием метода центрально-
композиционного ротабельного планирования вто-
рого порядка [3]. В качестве переменных приняли:
x1 – содержание концентрата в смеси с известняком,
крупностью 0,1 мм, накатываемой на известняк круп-
ностью 3–10 мм, %; x2 – количество накатываемой
смеси в % от массы известняка крупностью 3–10 мм;
x3 – содержание топлива в шихте, %; x4 – влажность
шихты, %; x5 – высота слоя шихты, мм.
Матрица центрально-композиционного ротабель-
ного планирования второго порядка для пятифактор-
ного эксперимента приведена в таблице.
Результаты исследования. На основе результа-
тов проведенных спеканий было получено уравнение
П
остановка задачи. Для эффективного произ-
водства комплексного флюса необходимо опре-
делить рациональный состав шихты и способ ее
приготовления, а также особенности технологи-
ческого режима его спекания в агрегатах различного
типа. В НметАУ [1] был разработан способ получения
комплексного флюса на машинах конвейерного типа.
Это стало возможным благодаря тому, что комплекс-
ный флюс спекается из шихты [2], состоящей в ос-
новном из гранулированных материалов и топлива
заданной крупности.
Стоит отметить, что процесс спекания данного
комплексного флюса подобный процессу спекания
агломерата на конвейерной машине. Несмотря на
это, спекание комплексного флюса имеет специфи-
ческие особенности производства, которые обуслов-
ливают необходимость уточнения многих технологи-
ческих параметров, что определяет качество получа-
емого продукта. Поэтому возникает необходимость
исследования особенностей процесса получения
комплексного флюса и определения рациональных
параметров его спекания.
Методика проведения исследования. Для опреде-
ления рациональных параметров спекания комплекс-
ного флюса использовали уравнения множественной
регрессии взаимосвязи параметров процесса с про-
изводительностью установки, построенные на осно-
ве результатов проведенных спеканий. Шихта для
спеканий, согласно матрице планирования экспери-
мента, включала влажные комбинированные грану-
лы, полученные путем накатывания на кусочки из-
вестняка крупностью 3–10 мм тонкодисперсного кон-
центрата и известьсодержащих материалов (смесь),
а также топливо крупностью 0–5 мм. Подготовленную
шихту спекали в агломерационной чаше площадью
спекания 0,075 м2.
В качестве критерия рациональности параметров
процесса спекания комплексного флюса был принят
УДК 669.162.281:666.1.031
В. В. Бочка, д-р техн. наук, проф.
А. В. Двоеглазова, асп. каф. мет. чугуна, e-mail: alicejust53@gmail.com
А. В. Сова, асп. каф. мет. чугуна
Р. С. Бочка, студент
А. В. Бабенко, канд. техн. наук, доц.
Национальная металлургическая академия Украины, Днепр
Разработка технологических показателей процесса
спекания комплексного флюса из комбинированных гранул
Для разработки технологии производства комплексного флюса из комбинированных гранул необходимо
определить основные технологические параметры, такие как содержание концентрата в смеси, количество
смеси, что идет в накат, содержание топлива, влажность шихты и высота спекаемого слоя. Исследования для
определения этих параметров проводили в соответствии с методом центрально-композиционного ротабельного
планирования второго порядка. Полученное в результате экспериментов уравнение множественной регрессии
позволило установить рациональные параметры процесса спекания комплексного флюса.
Ключевые слова: комплексный флюс, уравнение регрессии, технологические показатели, спекание.
(1)
Матрица центрально-композиционного ротабель-
ного планирования
Фактор − 2х − х х0 + х + 2х
х1 0,0 25,0 50,0 75,0 100,0
х2 5,0 15,0 25,0 35,0 45,0
х3 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
х4 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0
х5 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0
,
40 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293)
На рисунке (в) представлена зависимость удель-
ной производительности от количества топлива в
шихте. При использовании 8–9 % топлива в шихте
достигается максимальная производительность. Та-
кой расход топлива обеспечивает необходимое ко-
личество теплоты для протекания реакций феррито-
образования и обжига известняка.
На рисунке (г) приведена зависимость удельной
производительности от влажности шихты. Наилуч-
шие результаты были получены при влажности ших-
ты 5 %. При такой влажности на поверхности извест-
няка образуется корочка из накатанного концентрата
заданных размеров и прочности.
Анализируя результаты исследования и урав-
нение множественной регрессии видно, что высота
слоя шихты не влияет на исследуемый параметр. Это
говорит о том, что шихта для получения комплекс-
ного флюса обладает высокой газопроницаемостью,
что нивелирует влияние высоты спекаемого слоя на
удельную производительность установки.
Таким образом, полученное уравнение множе-
ственной регрессии позволило установить рацио-
нальные параметры процесса спекания комплексно-
го флюса:
– содержание концентрата в смеси – 100 %;
– содержание смеси в шихте – 15-25 %;
– содержание топлива в шихте – 8-9 %;
– влажность шихты – 5 %.
Кроме того, эксперименты позволили установить,
что для получения 1 т комплексного флюса необходи-
мо расходовать 1100–1200 м3 воздуха при разреже-
нии в отсасывающем коллекторе 400–450 мм.вод.ст.
При этом расход шихты для получения 1 т комплекс-
ного флюса составляет 1600 кг по сухому, а произво-
дительность установки по массе спека – 1,7 т/м2·ч.
Основность полученного продукта составляет
10,5 ед. Комплексный флюс, полученный по данной
технологии, содержит 23,0 % железа, 16,5 % закиси
железа и до 42 % CaO активного.
Выводы
При проведении исследований параметров тех-
нологии получения комплексного флюса было полу-
чено уравнение регрессии, из которого расчетным
путем определили значения факторов, обеспечиваю-
щих наибольшее значение удельной производитель-
ности установки. Эти значения соответствуют: со-
держание концентрата в смеси – 100 %; содержание
смеси в шихте – 15-25,0 %; содержание углерода в
шихте – 8,0-9,0 %; влажность шихты – 5,0 %. Пока-
затель расчетной удельной производительности при
использовании этих факторов составляет 0,63 т/м2 ·ч.
множественной регрессии в критериальной форме,
описывающее зависимость удельной производитель-
ности установки y (функция отклика) от исследуемых
факторов:
Для поиска экстремального значения функции от-
клика использовали метод последовательной опти-
мизации факторов варьирования, для чего сначала
уравнение регрессии из кодированного вида превра-
щали в натуральный:
где К – количество концентрата в смеси, %; С – ко-
личество смеси в шихте, %; Т – расход топлива, %;
В – влажность шихты, %.
Затем уравнение (3) было преобразовано в четы-
ре уравнения чистой регрессии (4–7), которые позво-
ляют оценить влияние каждого из исследуемых пара-
метров на удельную производительность установки:
После этого было проведено исследование функ-
ций ук, yс, yт, и yв на экстремум. В работе принято, что
значение аргументов, при которых функция отклика
приобретает экстремальное значение, соответствует
рациональным параметрам процесса спекания ком-
плексного флюса.
По результатам исследования построены графики
зависимости удельной производительности от раз-
личных факторов.
На рисунке (а) представлена зависимость удель-
ной производительности от содержания концентрата
в накате. Из графика видно, что указанная зависи-
мость имеет линейный характер и максимальная
производительность установки 0,63 т/м2·ч достигает-
ся при накате на кусочки известняка 100%-го концен-
трата.
На рисунке (б) приведена зависимость удельной
производительности установки от количества нака-
тываемой смеси (которая состоит из 100 % концен-
трата). При содержании в шихте 8–9 % топлива и
5 % влаги максимальная удельная производитель-
ность установки соответствует содержанию в шихте
15–25,0 % смеси (от веса известняка фракции
3–10 мм). При данном количестве смеси создаются
наилучшие условия для ее накатывания на поверх-
ность кусочков известняка.
y = 0,53 + 0,05 x1 – 0,03 x2 + 0,06 x3 −
– 0,03 x2
2 – 0,03 x3
2 – 0,07 x4
2 – 0,03 x1 · x3 –
– 0,03 x2·x3 + 0,02 x2 · x4 ;
у = − 4,6025 + 0,011К + 0,026С – 0,0003С2 +
+ 0,675Т − 0,03Т2 + 0,65В − 0,07В2 −
– 0,0012К·Т − 0,003С·Т + 0,002С·В,
yк = 0,49 + 0,0014K;
yс = 0,4475 + 0,012С – 0,0005С2;
yт = − 1,80 + 0,54Т − 0,03Т2;
yв = – 1,19 + 0,07В − 0,07В2.
R2 = 0,76.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
41ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293)
а
в
б
г
Зависимость удельной производительности от технологичных параметров процесса получения комплексного флюса
1. А. с. № 7139196 СССР: МПК С22В 1/24. Шихта для производства железофлюса и способ его получения / Н. А. Гуров и
др.; заявл. 20.05.1977, опубл. 05.02.1980.
2. Особенности поведения известняка в присутствии железосодержащего материала при совместном спекании /
В. В. Бочка и др. // Металл и литье Украины. – 2016. – № 7. – С. 17–20.
3. Адлер Ю. П., Маркова Е. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – Наука, 1976. – 279 с.
1. A. s. no. 7139196 USSR: MPK S22B 1/24. Shikhta dlia proizvodstva zhelezofliusa i sposob ego polucheniia [Charge for the
production of iron flux and a way of its receiving]. N. A. Gurov et al.; zaiavl. 20.05.1977, publ. 05.02.1980 [in Russian].
2. Bochka V. V. et al. (2016). Osobennosti povedeniia izvestniaka v prisutstvii zhelezosoderzhashchhego materiala pri
sovmestnom spekanii [Peculiarities of the behavior of limestone in the presence of iron-containing material in their shared
sintering]. Metall i lit’e Ukrainy, no. 7, pp. 17–20 [in Russian].
3. Adler Yu. P., Markova Ye. V. (1976). Planirovanie eksperimenta pri poiske optimal’nykh uslovii [Planning an experiment when
searching for optimal conditions]. Nauka, 279 p. [in Russian].
ЛИТЕРАТУРА
REFERENCES
42 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293)
Для розробки технології виробництва комплексного флюсу із комбінованих гранул необхідно визначити основні
технологічні параметри, такі як вміст концентрату в суміші, кількість суміші, що йде в накат, вміст палива, вологість шихти
і висота шару, що спікається. Дослідження для визначення цих параметрів проводили згідно з методом центрально-
композиційного ротабельного планування другого порядку. Отримане в результаті експериментів рівняння множинної
регресії дозволило встановити раціональні параметри процесу спікання комплексного флюсу.
Бочка В. В., Двоєглазова А. В., Сова А. В., Бочка Р. С., Бабенко О. В.
Розробка технологічних показників процесу спікання комплексного
флюсу із комбінованих гранул
Анотація
Ключові слова
Комплексний флюс, рівняння регресії, технологічні показники, спікання.
Bochka V., Dvoeglazova A., Sova A., Bochka R., Babenko A.
Devolepment of the technological parameters of the complex flux sintering
from combined pellets
Summary
For the development of the complex flux production from combined pellets there is a need to identify the main technological
parameters, such as the content of concentrate in the mixture, the amount of mixture that comes in a reel, the contents of
the fuel, the humidity of the charge and the height of the sintered layer. Studies to determine these parameters were carried
out in accordance with the method of the сentral composite retailing planning of the second order. The equation of multiple
regression obtained as a result of the experiments made it possible to establish rational parameters of the sintering process
of a complex flux.
Complex flux, equation of regression, technological parameters, sintering.Keywords
Поступила 04.07.17
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-163203 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:47:01Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бочка, В.В. Двоеглазова, А.В. Сова, А.В. Бочка, Р.С Бабенко, А.В. 2020-01-26T13:08:42Z 2020-01-26T13:08:42Z 2017 Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул / В.В. Бочка, А.В. Двоеглазова, А.В. Сова, Р.С. Бочка, А.В. Бабенко // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 39-42. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163203 669.162.281:666.1.031 Для разработки технологии производства комплексного флюса из комбинированных гранул необходимо определить основные технологические параметры, такие как содержание концентрата в смеси, количество смеси, что идет в накат, содержание топлива, влажность шихты и высота спекаемого слоя. Исследования для определения этих параметров проводили в соответствии с методом центрально-композиционного ротабельного планирования второго порядка. Полученное в результате экспериментов уравнение множественной регрессии позволило установить рациональные параметры процесса спекания комплексного флюса Для розробки технології виробництва комплексного флюсу із комбінованих гранул необхідно визначити основні технологічні параметри, такі як вміст концентрату в суміші, кількість суміші, що йде в накат, вміст палива, вологість шихти і висота шару, що спікається. Дослідження для визначення цих параметрів проводили згідно з методом центрально-композиційного ротабельного планування другого порядку. Отримане в результаті експериментів рівняння множинної регресії дозволило встановити раціональні параметри процесу спікання комплексного флюсу. For the development of the complex flux production from combined pellets there is a need to identify the main technological parameters, such as the content of concentrate in the mixture, the amount of mixture that comes in a reel, the contents of the fuel, the humidity of the charge and the height of the sintered layer. Studies to determine these parameters were carried out in accordance with the method of the сentral composite retailing planning of the second order. The equation of multiple regression obtained as a result of the experiments made it possible to establish rational parameters of the sintering process of a complex flux. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул Розробка технологічних показників процесу спікання комплексного флюсу із комбінованих гранул Devolepment of the technological parameters of the complex flux sintering from combined pellets Article published earlier |
| spellingShingle | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул Бочка, В.В. Двоеглазова, А.В. Сова, А.В. Бочка, Р.С Бабенко, А.В. |
| title | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| title_alt | Розробка технологічних показників процесу спікання комплексного флюсу із комбінованих гранул Devolepment of the technological parameters of the complex flux sintering from combined pellets |
| title_full | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| title_fullStr | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| title_full_unstemmed | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| title_short | Разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| title_sort | разработка технологических показателей процесса спекания комплексного флюса из комбинированных гранул |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163203 |
| work_keys_str_mv | AT bočkavv razrabotkatehnologičeskihpokazateleiprocessaspekaniâkompleksnogoflûsaizkombinirovannyhgranul AT dvoeglazovaav razrabotkatehnologičeskihpokazateleiprocessaspekaniâkompleksnogoflûsaizkombinirovannyhgranul AT sovaav razrabotkatehnologičeskihpokazateleiprocessaspekaniâkompleksnogoflûsaizkombinirovannyhgranul AT bočkars razrabotkatehnologičeskihpokazateleiprocessaspekaniâkompleksnogoflûsaizkombinirovannyhgranul AT babenkoav razrabotkatehnologičeskihpokazateleiprocessaspekaniâkompleksnogoflûsaizkombinirovannyhgranul AT bočkavv rozrobkatehnologíčnihpokaznikívprocesuspíkannâkompleksnogoflûsuízkombínovanihgranul AT dvoeglazovaav rozrobkatehnologíčnihpokaznikívprocesuspíkannâkompleksnogoflûsuízkombínovanihgranul AT sovaav rozrobkatehnologíčnihpokaznikívprocesuspíkannâkompleksnogoflûsuízkombínovanihgranul AT bočkars rozrobkatehnologíčnihpokaznikívprocesuspíkannâkompleksnogoflûsuízkombínovanihgranul AT babenkoav rozrobkatehnologíčnihpokaznikívprocesuspíkannâkompleksnogoflûsuízkombínovanihgranul AT bočkavv devolepmentofthetechnologicalparametersofthecomplexfluxsinteringfromcombinedpellets AT dvoeglazovaav devolepmentofthetechnologicalparametersofthecomplexfluxsinteringfromcombinedpellets AT sovaav devolepmentofthetechnologicalparametersofthecomplexfluxsinteringfromcombinedpellets AT bočkars devolepmentofthetechnologicalparametersofthecomplexfluxsinteringfromcombinedpellets AT babenkoav devolepmentofthetechnologicalparametersofthecomplexfluxsinteringfromcombinedpellets |