Материал: Анализ факторов, влияющих на равномерность состава шихты на колошнике доменной печи

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Институт Металлургии, машиностроения и материалообработки

Кафедра металлургии и химических технологий

Курсовая работа

по дисциплине: «Планирование эксперимента»

На тему: «Анализ факторов, влияющих на равномерность состава шихты на колошнике доменной печи»

Исполнитель:

Руководитель:

Работа допущена к защите «____» ___________ 2019 г. ______________

(подпись)

Работа защищена «____» _____________ 2019 г. с оценкой__________________

(подпись)

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Институт металлургии, машиностроения и материалообработки

Кафедра металлургии и химических технологий

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Тема: «Анализ факторов, влияющих на равномерность состава шихты на колошнике доменной печи»

Студенту:

Вариант №1

Проанализировать влияние:

1. Рассчитать коэффициенты уравнения, оценить их значимость.

2. Проверить адекватность уравнения реальным данным.

3. Графически отобразить действие факторов на коэффициент равномерности поступления коксового орешка (промывочных материалов) из шихтового бункера БЗУ в колошниковое пространство печи.

В шихтовом бункере БЗУ материалы располагали следующим образом: агломерат вниз бункера, затем коксовый орешек, после чего окатыши.

Срок сдачи: «___» ________________________2019г.

Руководитель: _______________________/__________/

Задание получил:____________________/__________/

Исходные данные для варианта 1

Таблица 1

Руководитель: __________________/

Задание получил:_______________ /

Содержание

Введение 7

1 Планирование эксперимента 8

2 Проверка однородности ряда дисперсий 13

3 Расчет математической модели равномерности выхода исследуемого материала из шихтового бункера БЗУ лоткового типа в колошниковое пространство доменной печи 16

4 Проверка адекватности математической модели 18

5 Анализ результатов 21

Заключение 30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 31

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 32

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 33

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 34

Цель работы: Изучить влияние различных факторов на коэффициент равномерности поступления коксового орешка, железной Михайловской и марганцевой руд из шихтового бункера БЗУ в колошниковое пространство доменной печи.

Исходные данные для варианта 1

Таблица 1

Введение

Обеспечение равномерности состава шихты по окружности колошника доменной печи, является одним из решающих условий, обеспечивающей ровный и устойчивый ход печи. БЗУ лоткового типа не обеспечивает равномерного окружного распределения шихтовых материалов, что приводит к снижению производительности печи и увеличению удельного расхода кокса. Для снижения экономичности доменной плавки на печах, оборудованных БЗУ лоткового типа необходимо изучить факторы, влияющие на равномерность поступления шихтовых материалов из бункера БЗУ в колошниковое пространство печи и выявить их рациональный режим загрузки в печь.

1 Планирование эксперимента

Основными материалами шихты доменной печи являются кокс, агломерат и окатыши. В состав железорудной части шихты вводят различные добавки (коксовый орешек – для экономичности доменной плавки, железную Михайловскую и марганцевую руды – для очищения горна печи от мелочи и “спели” кокса, кварцит – для придания шлаку нужной основности). Расход добавок не превышает 13 % от содержимого одного скипа, вследствие чего происходит неравномерное их распределение по окружности колошника.

Для решения задачи по выявлению рационального режима загрузки шихтовых материалов в доменную печь, используя планированный эксперимент, необходимо провести анализ влияния различных факторов на коэффициент равномерности поступления шихтовых материалов из шихтового бункера БЗУ в колошниковое пространство доменной печи.

Выбор влияющих факторов остаётся самым ответственным и, в то же время, слабо поддающимся формализации этапом. С одной стороны, необходимо включить в план эксперимента все наиболее значимые аргументы, с другой, желательно стремиться к сокращению числа входных факторов, так как большое их количество усложняет и саму модель и её анализ, увеличивает количество опытов. Наиболее радикальные рекомендации по этому этапу сводятся к упованию на талант и опыт экспериментатора.

На равномерность поступления шихтовых материалов из шихтового бункера БЗУ в колошниковое пространство печи влияют следующие факторы:

1. расход исследуемых материалов;

2. угол открытия шихтового затвора;

3. месторасположение шихтовых материалов в бункере БЗУ.

Полный факторный план требует проведения числа опытов N [1]:

N = 2ⁿ; (1.1)

N = 3ⁿ; (1.2)

где:

2 и 3 – количество уровней комбинации факторов;

n – число факторов.

При количестве факторов равном 3 и варьировании их на трех уровнях число опытов составит 27. Для уменьшения общего количества опытов можно воспользоваться методом Бокса – Бенкена [2, 3]. Их количество снизится до 13 наблюдений (таблица 1.1).

Таблица 1.1