Имитационное моделирование обжига цинковых концентратов в печах кипящего слоя

Автор: Алкацев Михаил Иосифович, Алкацев Владимир Михайлович, Волошин Сергей Борисович, Дзгоев Алан Эдуардович, Абаев Заурбек Камболатович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Металлургия чёрных, цветных и редких металлов

Статья в выпуске: 3 т.18, 2018 года.

Бесплатный доступ

Исследован процесс имитационного обжига сульфидных цинковых концентратов в печах кипящего слоя. В качестве независимых переменных были использованы: влажность шихты, содержание кислорода в дутье, коэффициент избытка дутья, коэффициент подачи шихты в печь. В качестве зависимой переменной в модели выбрана температура кипящего слоя. Все переменные, на основе которых реализованы математические модели, были виртуальными, а эксперимент - планируемым. Ранжирование независимых переменных по силе влияния на температуру кипящего слоя оценивалось по абсолютной величине коэффициентов регрессионной модели. Чем больше коэффициент (без учета свободного члена модели), тем больше его влияние на температуру зависимой переменной. Установлено, что наибольшее влияние на температуру кипящего слоя (согласно модели в безразмерном масштабе) оказывает содержание кислорода в дутье, а далее по убыванию: коэффициент загрузки концентрата в печь; коэффициент величины избытка дутья, и наименьшее - влажность концентрата. При этом следует учитывать, что данные могут быть как безразмерными, так и размерными, если это доказано иными способами, например, методом экспертных оценок. Показано, что с целью оценки адекватности модели, наряду со статистикой Фишера, можно использовать коэффициент корреляции между экспериментальным (виртуальным) и расчетным (модельным) векторами. Предложенный метод разработки математической модели обжига сульфидного концентрата имеет следующие преимущества перед физическими методами: существенная экономия времени, энергии и материалов для проектирования и высокое качество математической модели. Установлено, что для ранжирования независимых переменных корректнее использовать матрицу в безразмерном масштабе.

Еще

Цинковые сульфидные концентраты, печи кипящего слоя, имитация обжига, математическое моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/147232501

IDR: 147232501   |   DOI: 10.14529/met180303

Список литературы Имитационное моделирование обжига цинковых концентратов в печах кипящего слоя

  • Кляйн, С.Я. Извлечение цинка из рудного сырья / С.Я. Кляйн, П.А. Козлов, С.С. Набойченко. - Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2009.
  • Шиврин, Г.Н. Металлургия свинца и цинка / Г.Н. Шиврин. - М.: Металлургия, 1982.
  • Alkatsev, M.I. An investigation of the dependence of roasting characteristics of sulfide nickel concentrates in fluidized bed furnaces on various factors by the method of design imitation experiment / M.I. Alkatsev, V.M. Alkatseva // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. - 2009. - Vol. 50, no. 3. - P. 262-265.
  • Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011611745 Российская Федерация. Программный эмулятор процесса обжига сульфидных цинковых концентратов в печи кипящего слоя 1.0 / М.И. Алкацев, С.Б. Волошин, Д.В. Мамонтов. - 2011.
  • Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов. - М.: Машиностроение; София: Техника, 1980.
  • Сидняев, Н.И. Введение в теорию планирования эксперимента / Н.И. Сидняев, Н.Т. Вилисова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
  • Мухленов, П.П. Расчеты аппаратов кипящего слоя / П.П. Мухленов, Б.С. Сажин, В.Ф. Фролов. - Л.: Химия, 1986.
  • Процессы тепло- и массопереноса в кипящем слое / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, А.Ф. Рыжков, Н.Ф. Филипповский. - М.: Металлургия, 1978.
  • Тодес, О.М. Аппараты с кипящим зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы / О.М. Тодес, О.Б. Цитович. - Л.: Химия, 1981.
  • Кубашевский, О. Металлургическая термохимия / О. Кубашевский, С.Б. Олкокк. - М.: Металлургия, 1982.
  • Справочник по расчетам равновесий металлургических реакций / А.Н. Крестовников, Л.П. Владимиров, Б.С. Гуляницкий, А.Я. Фишер. - М.: Металлургиздат, 1963.
  • Волков, А.И. Термодинамические характеристики веществ / А.И. Волков, И.М. Жарский. - М.: Букмастер, 2014.
  • Dougerti, C. Introduction to econometrics / C. Dougerti. - 3rd ed. - Oxford: University Press, 2010.
  • Johnson, N.L. Statistics and experimental design in engineering and the physical science / N.L. Johnson, F.C. Leone. - New York: John Wiley and Sons, 1977.
  • Bolt, G.J. Marketing and sales forecasting: a total approach / G.J. Bolt. - 2nd rev. ed. - London: Kogan Page Limited, 1971.
  • Walas, S.M. Reaction kinetics for chemical engineers / S.M. Walas. - New York: McGraw-Hill Book Company, Inc., 1976.
Еще
Статья научная