Представлена усовершенствованная сотрудниками УрФУ - ММК («Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат) балансовая модель доменного процесса. Модель в общем виде представляет собой систему детерминированных зависимостей, характеризующих тепловой, восстановительный, газодинамический, дутьевой и шлаковый режимы доменной плавки. В основу модели положен принцип натурно-математического моделирования. Предложены показатели, характеризующие свойства конечного шлака для реализации нормального шлакового режима доменной плавки (вязкость шлака в температурном интервале 1350 - 1550 °С, градиенты вязкости шлака). Градиент вязкости наряду с допустимыми при различных температурах шлака диапазонами вязкости шлака используются при моделировании шлакового режима в качестве ограничивающих факторов для диагностики шлакового режима. Выбор предельных значений каждого из диапазонов и градиента вязкости осуществляется методом экспертного оценивания. Представлена структура модели расчета параметров конечного шлака. С использованием математической модели доменного процесса выполнен анализ шлакового режима доменной плавки по фактическим показателям их работы. Установлено, что обессеривающая способность шлака используется недостаточно полно, в результате выплавляется чугун пониженного качества как по содержанию серы, так и по содержанию кремния. Изменение характеристик шлакового режима при прочих равных условиях положительно сказывается на газопроницаемости в зоне шлакообразования, повышается восстановительная способность газа и производительность доменной печи, снижается расход кокса. Представлены результаты проектных расчетов показателей работы печей ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» при изменении состава загружаемых материалов. Даны рекомендации по оптимальной основности шлака. Как показали расчеты, оптимальная основность конечного шлака, обеспечивающая максимальную его жидкоподвижность, для условий работы доменных печей комбината составляет 1,04 - 1,05 для соотношения CaO/SiO2 и 1,30 - 1,32 для соотношения (CaO + MgO)/SiO2.
