ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

При прогнозировании состава чугуна и технологических параметров плавки необходимо знать какими изменениями в содержании отдельных химических элементов чугуна сопровождается корректировка одного из составляющих чугуна. В зависимости от вида регулирования химических элементов в чугуне они классифицируются на три основные группы:

- элементы, содержание которых в чугуне корректируется только составом шихты;

- элементы, регулируемые технологическими параметрами плавки;

- элементы, задаваемые изменением состава шихты и технологическими параметрами плавки.

Наиболее важными элементами, коэффициент распределения между чугуном и шлаком которых в большей степени поддается регулированию, являются кремний и сера, содержащиеся в чугуне.

В результате исследования взаимного влияния отдельных групп химических элементов с помощью трехмерных графиков (рис. 1) были выявлены пары элементов, в комплекте с которыми кремний образует трехмерную поверхность с наибольшей достоверностью аппроксимации: ti-p, ti-s, cr-p, ti-mn, cr-mn.Для серы такими парами элементов являются следующие: si-cr, si-ti, mn-p, cr-ti, cr-mn.Трехмерные графики дают полное представление о сопутствующих изменениях при регулировании содержания кремния.

По каждой тройке элементов, в которой присутствуют примеси из первой группы представленной выше классификации, желательно иметь комплект, состоящий из двух типов таких графиков:график, полученный из массива данных с интервалом содержания элементов первой группы,и график, полученный при постоянном составе шихты по тому же элементу, задаваемому при загрузке.

При исследовании изменений по этим пространственным функциям химических элементов можно выполнить прогнозное изменение двухкомпонентных функций при ожидаемом или уже известном изменении состава шихты. Кроме того, можно выявить изменения, создаваемые изменением удельного содержания первой группы элементов (относительно суммарного содержания примесей в чугуне).

При аналитической обработке графиков, аргументами которых являются элементы второй группы предложенной классификации, можно выявить отражение изменений содержания одного из химических элементов на два других компонента модели.

Контурные графики содержания кремния в чугуне в зависимости от тех же пар химических элементов (рис. 2) позволяют получить информацию о краевых условиях изменений весовых процентов других элементов. Графики позволяют наложить ограничения на содержание пары элементов как для желательной области изменения кремния (при выплавке низкокремнистых чугунов), так и для области повышенного содержания кремния, а также проанализировать поведение кремния при жестко заданных других химических элементах чугуна.

Данная информация при использовании быстродействующих анализаторов чугуна может быть применена в экспертной системе доменщиков следующим образом:

-функция обучения позволит наглядно представить взаимосвязь между отдельными примесями чугуна в пространственном изображении;

-режим советчика мастеру позволит накладывать ограничения на изменения содержания элементов третьей группы классификации при выплавке качественного чугуна по сере и кремнию;

-прогнозное содержание примесей в чугуне, определенное по функциональным зависимостям трехкомпонентных моделей, может быть использовано не только в качестве критериев технологии, но и в качестве параметров на входе при расчете материального, теплового балансов и других технологических расчетов.

Рис. 1 Трехкомпонентная модель состава чугуна

Рис. 2 Контур зависимости между содержанием кремния и совместным

содержанием пар химических элементов в чугуне:

а) - фосфора и хрома;б) - хрома и марганца;в) - титана и фосфора;

г) - титана и марганца;д) - серы и титана.