5. Оценка одногодности сырых материалов
Для того, чтобы не допустить чрезмерного похолодания печи при внезапных колебаниях химического состава шихты, доменный процесс ведут обычно с резервом тепла, перерасходуя кокс.
Усреднение имеет целью снижение флуктуации химического состава и физических свойств, загружаемых в доменную печь материалов, т.е. стабилизацию их количества, с тем, что бы уменьшить колебания нагрева доменной печи, обеспечить ровность ее хода и, тем самым, повысить ее производительность, снизить удельный расход кокса на выплавку чугуна и улучшить его качество.
Установлено, что при снижении колебаний железа в шихте от ± 1,0 до ± 0,5% производительность доменных печей повышается на 2,5%, а удельный расход кокса снижается на 1% [7].
Усреднение руды ведется на всех этапах ее переработки, начиная от карьера и кончая бункерами доменного цеха.
Наилучшие результаты достигаются при усреднении на специальных складах. Для осуществления хорошего усреднения на каждом складе должно быть два штабеля, один из которых формируется, а другой выбирается.
Оценка стабильности химического состава материалов ведется, как правило, по изменению содержания железа, кремнезема и индекса основности.
Методы оценки однородности материалов основаны на закономерностях математической статистики. Исходными данными для анализа являются разовые пробы.
Для аналитической характеристики однородности используется ряд показателей.
В основе большинства методик оценки однородности материала лежит определение среднего квадратического отклонения [8].
σ
= 
(5.1)
где Хср – среднеарифметическое содержание контролируемого компонента в материале, %;
Хi – содержание данного компонента в разовых пробах, %;
n – число разовых проб.
Коэффициент вариации
η
= 
(5.2)
обычно используют в тех случаях, когда одновременно с усреднением идут другие процессы, в результате которых изменяется абсолютное значение контролируемого параметра (например, при обогащении или обжиге руд).
Среднее абсолютное отклонение
ΔХср =
(5.3)
характеризует наиболее вероятно-возможное отклонение от средней концентрации в ту или другую сторону.
Коэффициент однородности
Ко
= 
(5.4)
представляющий отношение среднего минимального значения к среднему максимальному, при увеличении однородности материала приближается к I.
Эффективность работы усреднительных сооружений оценивают сравнением показателей однородности материала до и после усреднения и коэффициентом усреднения:
; 
; 
; 
;
(5.5)
где σ, ΔХср, η, Ко - показатели однородности до усреднения;
σ,’ ΔХ’ср, η’, Ко’ - то же после усреднения.
Качество усреднения оценивают значениями показателей однородности материала, а коэффициент усреднения показывает лишь степень выравнивания контролируемого параметра.
Пример:
Определить показатели усреднения руды по 14 пробам (табл. 5.1.)
Таблица 5.1