На основе современных представлений изложены результаты многолетних исследований по математическому моделированию доменного процесса. Описан комплекс его математических моделей, включающий двумерные модели газодинамики, теплообмена, восстановления, зоны когезии, а также балансовую равновесную модель. На основе этих моделей разработан метод аналитического исследования доменного процесса, существенно дополняющий используемые на практике экспериментальные методы исследования. Результатами расчета являются двумерные температурные поля шихты и газа, а также основные показатели доменной плавки (расход кокса, производительность, состав колошникового газа), двумерные поля скоростей газа и степеней восстановления железа. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение, реализующие предложенные математические модели доменного процесса на персональных ЭВМ. Использованы алгоритмические языки и соответствующие им компиляторы кода программы в объектные коды компьютера - Microsoft Visual Basic (Microsoft Visual Studio), Compaq Visual Fortran. Приведены примеры решения практических задач доменной плавки: улучшение качества железорудного сырья за счет повышения восстановимости агломерата; использование пылеугольного топлива, комбинированного дутья с высокими расходами природного газа и кислорода, высокопотенциального тепла. Выявлены особенности температурных полей при различных видах доменной плавки.
Математические модели могут использоваться в научно-исследовательских и проектных институтах, на металлургических предприятиях для анализа работы доменных печей, для выработки рекомендаций по повышению эффективности их работы, для разработки режимов плавки различного железорудного сырья и заменителей кокса, при разработке систем контроля и управления доменной плавкой, а также вузах при обучении студентов металлургических специальностей.
