АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАЧЕСТВА КОКСА М₂₅, М₁₀, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА КОКСОХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ РОССИИ

ЦЕЛЬ. Анализ на адекватность существующих математических моделей для управления качеством кокса по параметрам М₂₅ и М₁₀, исходя из их внутренней логики, теории и практики коксования. Выбор и обоснование модели, рекомендуемой авторами, для управления качеством кокса в доменном процессе. МЕТОДЫ. Для анализа моделей используется метод элементарных алгебраических преобразований для демонстрации линейности уравнения математической модели, сравнение принятых аксиоматических положений, принимаемых в моделях с теорией и практикой коксования, сопоставление прогнозирующих способностей математических моделей для установления их адекватности. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Установлена математическая общность между коэффициентами K_opt и K_{opt (Vt)} , ранее предлагавшимися разными авторами для прогнозирования показателей качества кокса М₂₅ и М₁₀. Предложены общие формулы для построения коэффициентов по типу K_opt и K_{opt (Vt)} . Приведены общие формулы для построения приведенных математических моделей, построенных на основе коэффициентов по типу K_opt и K_{opt (Vt)} . Проведено сравнение моделей, построенных на основе коэффициентов K_opt и K_{opt (Vt)} с моделями, применяющимися на различных коксохимических предприятиях России. Рассмотрены прогнозирующие способности адаптивной и нейросетевой модели. Адаптивная модель в сравнении с другими имеет лучшую прогнозирующую способность. Нейросетевая модель имеет недостаточную точность прогнозирования качества кокса, исходя из верификации по ГОСТ 54250. ВЫВОДЫ. Адаптивная модель может быть рекомендована для применения по управлению качеством кокса по параметрам М₂₅ и М₁₀ в доменном процессе, однако с ее помощью невозможно проводить оптимизацию, направленную на снижение себестоимости кокса. Высказана нецелесообразность построения и использования моделей, построенных на основе коэффициентов K_opt и K_{opt (Vt)} . Перспективной с точки зрения управления качеством кокса по параметрам М₂₅ и М₁₀ и малоизученной, по мнению авторов, является модель, построенная на основе искусственных нейронных сетей.

показатели качества кокса, классификация по внутренней структуре и алгоритму построения, приведенная модель, адаптивная модель, нейросетевая модель, проблемы моделирования показателей качества кокса

1. Киселев Б.П., Леушин В.А. Сырьевая база России. 1. Ретроспектива // Кокс и химия. 1999. № 11. С. 2-9.

2. Киселев Б. П. О некоторых аспектах угольной базы коксования России в 2008-2009 годах // Кокс и химия. 2009. № 12. С. 9-15.

3. Buczynski R, Weber R, Kim R, Schwöppe P. One-dimensional model of heat-recovery, non-recovery coke ovens. Part I: General description and hydraulic network sub-model. Fuel 2016. Availabe at: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2016.01.085.

4. Buczynski R, Weber R, Kim R, Schwöppe P. One-dimensional model of heat-recovery, non-recovery coke ovens. Part II: Coking-bed sub-model. Fuel. 2016. Availabe at: 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2016.01.086.

5. Buczynski R, Weber R, Kim R, Schwöppe P. One-dimensional model of heatrecovery, non-recovery coke ovens. Part III: Upper-oven, down-comers and sole-flues. Fuel 2016. Availabe at: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2016.01.087.

6. Степанов Ю.В., Попова Н.К., Кошкаров Д.А. Обсуждаем статью «О методе фирмы «Ниппон Стил Корпорейшн» - определения прочности кокса после газификации и индекса реакционной способности кокса» // Кокс и химия. 2005. № 5. С. 26-34.

7. Смирнов А. Н., Петухов В. Н., Алексеев Д. И. Анализ принципов построения математических моделей для прогнозирования показателей качества кокса М25 и М10 с целью классификации и разработки концепции гибридной модели // Кокс и химия. 2015. № 5. С. 13-18.

8. Штарк П.В., Степанов Ю.В., Попова Н.К., Ворсина Д.В. Об оценке оптимальности состава угольной шихты // Кокс и химия. 2007. № 3. С. 2-6.

9. Попова Н. К., Степанов Ю. В. Еще раз об оптимизации состава угольной шихты // Кокс и химия. 2013. № 5. С. 10 - 12.

10. Лялюк В.П., Кассим Д.А., Ляхова И.А., Соколова В.П. Влияние оптимизации состава угольной шихты на качество кокса // Кокс и химия. 2012. № 12. С. 13-19.

11. Лялюк В.П., Кассим Д.А., Ляхова И.А., Шмельцер Е.О. Проблемы оптимизации состава угольной шихты // Кокс и химия. 2014. № 1. С. 22-28.

12. Евтушенко В.Ф., Мышляев Л.П., Щелков А.Е., Тараборина Е.Н., Гладштейн М.Н., Школлер М.Б., Гайниева Г.Р. Построение и исследование алгоритма прогнозирования показателей качества кокса с учетом динамики неконтролируемых возмущений // Кокс и химия. 1996. № 6. С. 21-26.

13. Дороганов В. С., Пимонов А.Г. Методы статистического анализа и нейросетевые технологии для прогнозирования показателей качества металлургического кокса // Вестник Кемеровского государственного университета. 2014. № 4 (60) Т. 3. С. 123-129.

14. Станкевич А.С., Станкевич В.С. Методика определения коксуемости и технологической ценности углей пластов и их смесей // Кокс и химия. 2012. № 1. С. 4-12.

15. Станкевич А.С., Базегский А.Е. Оптимизация качества кокса ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» с учетом особенностей угольной сырьевой базы // Кокс и химия. 2013. № 10. С. 14-21.

16. Еремин И.В., Гагарин С.Г. Расчет шихт для коксования на основе петрографической модели // Кокс и химия. 1992. № 12. С. 9-15.

17. Гагарин С. Г., Еремин И. В. Компьютерный мониторинг прочности кокса на основе петрографической модели расчета угольных шихт // Кокс и химия. 1995. № 2. С. 10-15.

18. Улановский М. Л., Лихенко А. Н. Оценка угольных шихт заводов Украины по коэффициенту оптимальности марочного состава // Кокс и химия. 2008. № 7. С. 256-259.

19. Гагарин С.Г. Оценка петрографической модели прогноза прочности кокса на примере углей Монголии // Кокс и химия. 2011. № 4. С. 21-26.

20. Смирнов А.Н., Алексеев Д.И. Сопоставление и анализ адекватности математических моделей для прогнозирования показателей качества кокса М25 И М10 // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т.15. № 3. С. 62-67.