The purpose of this work was to study the possibility of correcting the shape and position of the plastic zone, as the main element of the structure of the burden column in a blast furnace, by controlling its loading mode. To achieve this goal, a new method has been developed for determining the coordinates of the lines of softening and melting of the burden based on information about the gas temperature above the surface of the charge and the characteristics of the distribution of burden materials, a criterion for the technological assessment of the cohesive zone has been proposed, and the relationship between its thickness and the distribution of the burden has been studied. Important results are the established connections between the coordinates of the softening and melting lines with the gas temperature above the surface of the charge and the characteristics of the distribution of burden materials, as well as the development of a criterion for the technological assessment of the formed cohesive zone and the justification for the possibility of adjusting its parameters by changing the distribution of charge components with the calculation determination of the composition and prediction of high-temperature properties of their mixtures in different zones of the furnace. The significance of the obtained results lies in the justification of the possibility and solution of the problem of improving the parameters of the cohesive zone by adjusting the charge loading regime to ensure the energy efficiency of the blast furnace process.

Scopul acestei lucrări a cercetarea posibilității de îmbunătățire a parametrilor zonei de coeziune, elementul principal al structurii de încărcare a furnalului, prin controlul regimului de încărcare. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost elaborată o nouă metodă de determinare a parametrilor zonei de coeziune bazată pe informații despre temperatura gazului deasupra suprafeței de încărcare și compoziția încărcăturii în diferite zone ale furnalului, un criteriu de raționalitate pentru zona de coeziune, a fost propusă și a fost studiată relația dintre grosimea zonei de coeziune și distribuția sarcinii. Rezultatele importante includ stabilirea conexiunii dintre coordonatele liniilor de înmuiere și topire cu temperatura gazului deasupra suprafeței de încărcare și caracteristicile distribuției componentelor de încărcare. Dezvoltarea criteriului de raționalitate pentru zona de coeziune și justificarea posibilității de ajustare a parametrilor acesteia prin modificarea distribuției materialelor de încărcare cu calculul preliminar al compoziției amestecului componentelor de sarcină în diferite zone ale cuptorului și prezicerea temperaturii lor ridicate proprietățile sunt, de asemenea, rezultate semnificative. Semnificația rezultatelor obținute constă în justificarea posibilității și soluționării problemei îmbunătățirii parametrilor zonei de coeziune prin ajustarea regimului de încărcare a sarcinii pentru a asigura eficiența energetică a procesului de furnal. Se arată că corectarea parametrilor zonei plastice, alegerea direcției și mărimii acțiunii de control în fiecare caz specific ar trebui să se bazeze pe rezultatele modelării matematice a distribuției materialelor de sarcină de-a lungul razei vârfului, determinând compoziția amestecurilor de componente de sarcină în diferite zone ale cuptorului și prezicerea proprietăților lor la temperatură ridicată, precum și tendințele de modificare a acestor proprietăți la modificarea compoziției componentelor amestecului.

Целью настоящей работы являлось исследование возможности корректировки формы и положения пластичной зоны, как основного элемента структуры столба шихты в доменной печи, путем управления режимом ее загрузки. Для достижения поставленной цели разработан новый метод определения координат линий размягчения и плавления шихты на основании информации о температуре газа над поверхностью засыпи (температуре поверхности засыпи) и характеристиках распределения шихтовых материалов в сочетании с использованием ряда математических моделей, предложен критерий для технологической оценки сформировавшейся пластичной зоны, исследована связь ее толщины с содержанием компонентов шихты в различных зонах доменной печи. Важным результатом выполненных расчетно – аналитических исследований являются корреляционные связи координат линии плавления с температурой газа над поверхностью засыпи в соответствующих зонах колошника, температур размягчения - плавления и толщины пластичной зоны в рабочем пространстве печи с распределением основных железосодержащих шихтовых материалов по радиусу колошника. К важным результатам следует отнести также разработку критерия для технологической оценки пластичной зоны и оценка возможности корректировки ее параметров путем изменения распределения рудных нагрузок и компонентов шихты. Показано, что корректировка параметров пластичной зоны, выбор направления и величины управляющего воздействия в каждом конкретном случае должны основываться на результатах математического моделирования распределения шихтовых материалов по радиусу колошника, определении состава смесей компонентов шихты в различных зонах печи и прогнозировании их высокотемпературных свойств, а также тенденций изменения этих свойств при изменении компонентного состава смеси. Значимость полученных результатов заключается в обосновании возможности и решении задачи улучшения параметров пластичной зоны путем корректировки режима загрузки шихты в доменную печь для обеспечения энергоэффективности доменной плавки.