Схема доменного процесса: Доменный процесс | Металлургический портал MetalSpace.ru
alexxlab | 31.01.2023 | 0 | Разное
Доменный процесс | Металлургический портал MetalSpace.ru
Определение: основной способ переработки природного железорудного сырья с получением чугуна (иногда ферросплавов и лигатур). Доменная плавка как процесс и доменная печь как агрегат сформировались в конце раннего Средневековья и уже в течение более 500 лет не изменяют своей сущности, сохраняя следующие технические и технологические особенности:
- шахтный принцип конструкции;
- непрерывный характер процесса;
- противоточное движение шихты и газа;
- наличие в одном агрегате зон твердого, пластичного и жидкого состояния.
Сущность доменного процесса состоит в восстановлении железа из оксидов и получении расплавленного науглероженного металла (чугуна) и шлака, которые легко отделяются друг от друга вследствие различия в плотностях (плотность чугуна примерно в 2,5 раза превышает плотность шлака).
В любой момент времени доменная печь заполнена железосодержащими материалами: твердыми (в шахте, распаре и на колошнике), размягченными (в заплечиках, распаре и нижней части шахты), жидкими (в горне и металлоприемнике) и коксом, который остается твердым во всем объеме печи.
В горне печи располагаются отверстия для выпуска жидких продуктов плавки (летки) и для ввода во внутреннее пространство печи дутья (фурмы). Доменное дутье в общем случае представляет собой воздух (иногда обогащенный кислородом), нагретый до 1000-1350°С, и топливно-восстановительные добавки – природный газ, пылеугольное топливо (ПУТ), мазут и т.п., которые подаются в печь под давлением до 500 кПа (изб.). В горне печи формируется окислительная зона, в которой происходят реакции горения кокса и топливно-восстановительных добавок к дутью, в результате чего получается газ, состоящий из азота, оксида углерода и водорода. В окислительной зоне достигается самый высокий в печи уровень температур (2000-2500°С). Образовавшийся в окислительной зоне газ направляется вверх навстречу опускающимся шихтовым материалам и проходит печь в течение 3-12 сек.
Выходящий из доменной печи газ является важным энергетическим сырьем, применяемым в различных металлургических печах и ТЭС.
Опускание шихтовых материалов происходит вследствие освобождения пространства в нижней части печи в результате сгорания кокса у фурм, плавления железорудных материалов и естественной «уминки» шихты.
Шихтовые материалы загружаются в доменную печь периодически и время их пребывания в печи составляет 5-8 часов. Воспринимая тепло от газов, шихтовые материалы постепенно нагреваются, при этом протекают процессы удаления влаги, разложения карбонатов и восстановления оксидов железа оксидом углерода и водородом.
При температурах около 1200°С начинается размягчение, а затем плавление материалов с образованием чугуна и шлака. Шлак формируется из пустой породы железорудных материалов, золы кокса и флюса (если он используется при плавке), он является главным регулятором химического состава чугуна.
Формирование состава чугуна происходит в процессе стекания капель металлического расплава по коксовой насадке и взаимодействия со шлаком. Температура чугуна на выпуске составляет обычно 1380-1420°С, шлака – 1450-1500°С.
Жидкие продукты плавки выпускают из печи периодически (по мере накопления). Доменная печь является одним из наиболее эффективных материалосберегающих агрегатов; коэффициент извлечения железа в чугун составляет 99,5-99,8 %.
Доменная печь занимает головное положение в структуре металлургического предприятия. Качество производимого в доменной плавке чугуна определяет параметры последующего сталеплавильного передела, доменный газ служит основой энергетического хозяйства предприятия, в доменной печи утилизируется (через агломерационное производство) большая часть собственных отходов металлургического производства.
Доменное производство является практически безотходным, т.к. доменный шлак представляет собой самостоятельную готовую продукцию, пользующуюся спросом не меньшим, чем чугун, а доменные шламы и пыли являются постоянным компонентом шихты агломерационного процесса.
Общая схема и сущность доменного процесса
Доменный процесс представляет собой совокупность механических, физических и физико-химических явлений, протекающих в работающей доменной печи. Загружаемые в доменную печь шихтовые материалы кокс, железосодержащие компоненты и флюс в результате протекания доменного процесса превращаются в чугун, шлак и доменный газ.
В химическом отношении доменный процесс является восстановительно-окислительным: из оксидов восстанавливается железо, а окисляются восстановители. Однако доменный процесс принято называть восстановительным, так как цель его состоит в восстановлении оксидов железа до металла.
Агрегатом для осуществления доменного процесса служит печь шахтного типа .
Рабочее пространство доменной печи в горизонтальных сечениях имеет круглую форму, а в вертикальном разрезе своеобразное очертание, называемое профилем.
Важнейшим условием осуществления доменного процесса в рабочем пространстве печи является непрерывное встречное движение и взаимодействие опускающихся шихтовых материалов, загружаемых в печь через колошник, и восходящего потока газов, образующегося в горне при горении углерода кокса в нагретом до 1000 1200 С воздухе (дутье), который нагнетается в верхнюю часть горна через расположенные по его окружности фурмы. К дутью может добавляться технический кислород, природный газ, водяной пар.
Кокс поступает в горн нагретым до 1400 1500 С. В зонах горения углерод кокса взаимодействует с кислородом дутья. Образующийся в зонах горения диоксид углерода при высокой температуре и избытке углерода неустойчив и превращается в оксид углерода. Таким образом, за пределами зон горения горновой газ состоит только из оксида углерода, азота и небольшого количества водорода, образовавшегося при разложении водяных паров или природного газа.
Смесь этих газов, нагретая до 1800 2000 С , поднимается вверх и передает тепло материалам, постепенно опускающимся в горн вследствие выгорания кокса, образования чугуна и шлака и периодического выпуска их из доменной печи. При этом газы охлаждаются до 200 450 С, а оксид углерода, отнимая кислород из оксидов железа, превращается частично в диоксид углерода, содержание которого в доменном газе на выходе из печи достигает 14 20 %.
Шихтовые материалы загружают в доменную печь при помощи засыпного аппарата отдельными порциями подачами. Они располагаются на колошнике чередующимися слоями кокса, руды или агломерата и флюса при работе на не полностью офлюсованном агломерате. Загрузку подач производят через 5 8 мин. по мере освобождения пространства на колошнике в результате опускания материалов.
В процессе нагревания опускающихся материалов происходит удаление из них влаги и летучих веществ кокса и разложение карбонатов. Оксиды железа под действием восстановительных газов постепенно переходят от высших степеней окисления к низшим, а затем в металлическое железо по схеме: Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe.
Свежевосстановленное железо заметно науглераживается еще в твердом состоянии. По мере науглераживания температура плавления его понижается. При температуре 1000 1100 С восстановление железа почти заканчивается и начинают восстанавливаться более трудновосстановимые элементы кремний, марганец и фосфор. Науглероженное железо, содержащее около 4 % углерода и некоторое количество кремния, марганца и фосфора, плавится при температуре 1130 1150 С и стекает в виде капель чугуна в горн. В нижней половине шахты начинается образование жидкого шлака из составных частей пустой породы руды и флюса. Понижению температуры плавления шлака способствуют невосстановленные оксиды железа и марганца. В стекающем вниз шлаке под действием возрастающей температуры постепенно расплавляется вся пустая порода и флюс, а после сгорания кокса и зола.
При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке.
Здесь же поглощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак. Железо и фосфор печи полностью восстанавливаются и переходят в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полотна удаления из чугуна серы в большой мере зависят от температурных условий, химического состава шлака и его количества.
Жидкие чугун и шлак разделяются в горне благодаря различным удельным массам. По мере скопления их в горне чугун выпускают через чугунную летку, а шлак через шлаковые летки (верхний шлак) и чугунную летку во время выпуска чугуна (нижний шлак).
Все перечисленные процессы протекают в доменной печи одновременно, оказывая взаимное влияние.
диаграмм доменно-ориентированной архитектуры | Ник Тьюн | Стратегия, архитектура, непрерывная поставка и DDD
Проектирование, ориентированное на предметную область, направлено на создание общего понимания проблемного пространства, которое повсеместно укрепляется посредством обсуждений, кода и диаграмм. Общее понимание DDD усиливает синергию и согласованность, увеличивая способность устойчиво приносить пользу — в идеале в течение всего срока службы продукта.
Как я недавно пыталась обосновать на лондонском семинаре Women Who Code Intro to DDD Architecture, архитектура системы, выраженная с помощью диаграмм, — это выгодный способ укрепления общей модели DDD.
Выделено красным: где диаграммы архитектуры могут быть полезны при использовании доменно-ориентированного подхода.
Диаграмма изменена и заимствована из Patterns, Principles and Practices of Domain-Driven Design, опубликованного Wrox
Одна идея, которую я использовал в последних нескольких проектах, — это общая структура для создания диаграмм Domain-Driven Architecture. Если сосредоточиться на стратегическом аспекте проектирования, ориентированного на предметную область, эта структура является полезной отправной точкой для сопоставления вашего понимания предметной области с предлагаемой архитектурой программного обеспечения.
В этом посте я опишу структуру. Он основан на исключительной структуре C4 Саймона Брауна, которая стала для меня открытием, ускорившим мою карьеру.
Контекстная диаграмма системы
Я считаю, что очень важно предоставить людям общее представление о системе — пользователях, вариантах использования, основных внутренних системах и, по сути, тех рискованных внешних зависимостях, которые вы не можете контролировать и которые необходимо устранить. контролируется. В номенклатуре C4 это диаграмма системного контекста, которую мы можем использовать для документирования нашей архитектуры, управляемой предметной областью.
Эта диаграмма невообразимо эффективна для вовлечения нетехнических заинтересованных сторон в решение вопросов на уровне проектов и программ, которые могут стать препятствием на пути к успеху или критическим препятствиям. Эта диаграмма также идеально подходит для акклиматизации технических и нетехнических новичков в проекте.
Мы можем использовать диаграмму системного контекста, чтобы укрепить нашу общую модель, используя вездесущий язык для перечисления пользователей, имен систем и взаимодействий, как показано ниже.
Диаграмма контекста системы, показывающая высокоуровневую информацию, абстрагируя ограниченные контексты.
Если вы можете сохранить ясность, тогда можно показать ваши ограниченные контексты на диаграмме системного контекста, как показано ниже. Обратите внимание, как для сравнения приведенная выше диаграмма абстрагируется от ограниченных контекстов и представляет новую систему как единую концепцию, чтобы диаграмма оставалась ясной.
Для систем с небольшим количеством ограниченных контекстов может быть проще показать им диаграмму системного контекста
Мой порог около 7. Если у меня на диаграмме более 7 блоков, возможно, она показывает слишком много деталей, поэтому я ll избежать отображения ограниченных контекстов на этом уровне.
Ограниченная контекстная карта
Традиционно известная как контекстная карта, но определяемая здесь как ограниченная контекстная карта для полного устранения неоднозначности контекстной диаграммы системы, эта высокоуровневая визуализация показывает взаимосвязь между ограниченными контекстами, чтобы у каждого было четкое понимание внутренний ландшафт.
Взаимоотношения в команде, шаблоны коммуникации, стратегии интеграции и зависимости между командами — все это полезные типы информации, которые можно выделить с помощью ограниченной карты контекста, как мастерски объяснил приветливый Альберто Брандолини http://www.infoq.com/articles /ddd-контекстное отображение.
Во многих организациях, в которых я работал, отсутствует системное представление о том, как их ограниченные контексты и команды связаны друг с другом. Это может быть вредно для всех, особенно если вы разработчик, который не понимает, как ваша часть (части) системы вписывается в целое, оставляя вас беспомощными в объяснении сквозных процессов заинтересованным сторонам бизнеса или оптимизации для системы. льготы на уровне.
Пример (ограниченной) контекстной карты, взятой из Patterns, Principles and Practices of Domain-Driven Design, опубликованной Wrox
Ограниченная контекстная карта — одно из возможных решений. Как показано выше, это может быть высокий уровень, низкие эксплуатационные расходы и небольшие усилия.
Это может значительно улучшить общее понимание, акцентируя внимание на неэффективности и организационных проблемах, поэтому вы можете обнаружить их на ранней стадии с помощью технических и нетехнических специалистов.
Для систем, использующих асинхронную связь, управляемую событиями, где каждый ограниченный контекст принадлежит одной команде без общих зависимостей, карта ограниченного контекста менее эффективна, но все же может быть полезной. Вы может иметь возможность выразить важную информацию о системном контексте и диаграммах бизнес-прецедентов и пропустить эту. Но будь осторожен.
Развертываемые объекты с ограниченным контекстом
В какой-то момент вам необходимо проверить архитектуру программного обеспечения с учетом технических реалий и ограничений. Это цель диаграммы развертываемых объектов с ограниченным контекстом.
Какие службы (будут) существовать внутри ограниченного контекста? Как они взаимодействуют? Каковы основные технологические решения? Эта иллюстрация используется, чтобы ответить на эти вопросы.
Как правило, одна диаграмма развертываемых объектов с ограниченным контекстом для каждого ограниченного контекста является наиболее эффективным подходом, предоставляя каждой команде возможность решать, нужна ли им такая диаграмма, и контролировать ее обслуживание.
Эта диаграмма важна для создания четкого представления о том, что ваша команда собирается создать, для того, чтобы ввести новых членов команды в курс дела, а также для обучения внешних команд, таких как группа эксплуатации, работе ваших развертываемых компонентов. Эта диаграмма также может быть полезна для выделения знаний, которыми можно поделиться в организации, или дублирования, которого можно избежать.
В номенклатуре C4 это известно как диаграмма контейнеров. Однако я думаю, что мы можем быть более конкретными в DDD, особенно когда слово «контейнеры» сейчас так тесно связано с докером и микросервисами.
Ниже приведен пример схемы развертывания с ограниченным контекстом, показывающий ограниченный контекст и единицы развертывания, из которых он состоит.
Это взято из примеров в моем семинаре «Введение в архитектуру проектирования, управляемого предметной областью».
Слишком много дизайна? Не по моему опыту. Эта диаграмма развивается вместе с нашим пониманием, предоставляя всей команде четкое представление о том, что мы пытаемся построить, акцентируя внимание на определенных классах проблем (например, совместимости) на ранней стадии.
Схемы бизнес-прецедентов
Частью стратегии доменно-ориентированного проектирования является координация ограниченных контекстов для выполнения полных бизнес-прецедентов. Но если у каждого ограниченного контекста есть собственная диаграмма, мы не можем четко увидеть эту сквозную картину. Вот почему я создаю специальные сквозные диаграммы для каждого важного варианта использования.
Создание диаграмм с экспертами в предметной области, отражающих полные бизнес-варианты использования в качестве предварительного этапа внедрения, повышает доверие. Эта иллюстрация заимствована из книги Patterns, Principles and Practices of Domain-Driven Design, опубликованной Wrox 9.
0003
Самое выразительное название, которое я могу придумать, — это диаграмма вариантов использования в бизнесе, так как это именно то, что я пытаюсь сообщить. И вот как я обращаюсь к ним в своей голове. Возможно, даже полная сквозная диаграмма бизнес-прецедентов была бы лучше.
В «Шаблонах, принципах и методах проектирования, управляемого предметной областью» я назвал этот тип диаграммы диаграммой компонентов, взятой из среды C4. Диаграмма показана ниже и используется для демонстрации событий, протекающих через архитектуру, управляемую событиями.
Диаграмма варианта использования с отклоненным платежом, которую я назвал диаграммой компонентов в документе Patterns, Principles and Practices of Domain-Driven Design, опубликованном Wrox
На этой диаграмме показан вариант использования для бизнеса с отклоненным платежом. Я называл эту диаграмму диаграммой компонентов в «Шаблонах, принципах и практиках предметно-ориентированного проектирования», но немного сожалею об этом решении из-за двусмысленности термина «компонент».
Я назвал это диаграммой компонентов, потому что каждая стрелка — это событие, а у каждого события есть свой компонент, который его публикует. Кроме того, на диаграмме отсутствуют технические детали, поэтому это также не диаграмма контейнеров. В книге компонент — это единица развертывания.
Как говорит Саймон Браун, а я с годами понял, что термин «компонент» может означать что угодно — класс, модуль, единицу развертывания, архитектурную абстракцию — для компонента есть даже поле JIRA. Поэтому я решил, что лучше просто не использовать термин компонент.
А что вместо этого? Что ж, на этих типах диаграмм я хочу показать, как ограниченные контексты работают вместе для выполнения полных бизнес-применений. А как насчет диаграмм бизнес-прецедентов, названных в честь иллюстрируемого ими прецедента?
Схемы концепций домена
Каждый сложный домен имеет сложные бизнес-правила, политики и рабочие процессы. Прежде чем вы сможете смоделировать их в коде, вам нужно поработать с экспертами в предметной области, чтобы создать надежные нейронные связи, которые придадут вам уверенности в реализации.
В этих сценариях полезны диаграммы. Стремитесь работать с экспертами в предметной области для создания диаграмм без технического жаргона на языке бизнеса, которые служат планом для создания модели предметной области, тесно связанной с предметной областью.
Саймон Браун называет эти диаграммы компонентами — ниже уровня развертываемых компонентов, но выше уровня классов. Я называю их в своей голове диаграммами концепций предметной области, поскольку я просто хочу выразить понятия предметной области как можно яснее, используя вездесущий язык.
Ниже приведен пример концептуальной схемы предметной области, которую я создал в качестве примера для семинара «Введение в архитектуру проектирования, управляемого предметной областью».
На этой концептуальной диаграмме домена показано, как рассчитывается политика скидок на отдельные позиции в домене электронной коммерции. Это на языке бизнеса; BSOP, RPLD, FLIP и т. д. — все записи взяты из вездесущего языка, хотя он содержит несколько технических требований, таких как репозиторий.
Сколько таких диаграмм нужно создать? Это зависит. Иногда вы можете создать их на доске и выбросить после того, как напишете код. Моя эвристика заключается в том, чтобы поддерживать диаграммы концепций предметной области для фундаментальных политик, которые являются ключевыми для ценностных предложений бизнеса или концепций, которые не могут быть полностью выражены в коде.
Просто ориентир
Акклиматизация в новой проблемной области требует времени. Слова могут иметь определенные значения, лишь слабо связанные со словарным определением, и заинтересованные стороны могут иметь совершенно разные мнения о том, что важно для бизнеса. Тем не менее, с нуля или уже работающего предприятия, когда вы попадаете в программный проект, от вас ожидают выполнения.
Обширная визуальная информация, которая четко передает важную техническую и нетехническую информацию, такую как ключевые бизнес-дифференциации, организационные ограничения и предлагаемая/существующая технологическая конфигурация, необходима для ускорения работы.
Я использую диаграммы предметно-ориентированной архитектуры, чтобы удовлетворить эту потребность, и призываю вас делать то же самое. Но это всего лишь ориентир для того, чтобы быстро понять, какая информация нужна, как ее можно наглядно представить и кому ее нужно представить.
Если вы хотите пропустить некоторые из этих диаграмм или объединить их вместе, это нормально. Я рекомендую создавать диаграммы только в том случае, если они дают вам преимущество.
Я также искренне рекомендую вам ознакомиться с моделью скетчинга Саймона Брауна C4, которая дает превосходные рекомендации по тому, как сделать диаграммы четкими и выразительными.
Как практиковаться и совершенствоваться?: Проведите семинар
Если вы хотите улучшить свои навыки построения диаграмм или проверить концепцию диаграмм предметно-ориентированной архитектуры, почему бы не провести собственный семинар? Вы можете использовать материалы из моего семинара «Введение в предметно-ориентированную архитектуру» в качестве отправной точки, если хотите.
Если вы застряли, вы можете написать мне по электронной почте или если вам нужна помощь, я мог бы нанести вам визит и провести семинар для вас. Но постарайтесь набраться смелости и попробовать себя. Пожалуйста, дайте мне знать, что работает, если вы попробуете, или любые улучшения, которые вы можете предложить.
Диаграмма доменных служб Active Directory | Доменные службы Active Directory | Примеры сетевых диаграмм
Этот пример был нарисован на основе рисунка 2, иллюстрирующего «Часто задаваемые вопросы по Active Directory» с веб-сайта «Системы и службы управления информацией» (IMSS) кампуса Калифорнийского технологического института (Caltech). [imss.caltech.edu/node/412]
«Используя роль сервера доменных служб Active Directory® (AD DS), вы можете создать масштабируемую, безопасную и управляемую инфраструктуру для управления пользователями и ресурсами, а также обеспечить поддержку приложений с поддержкой каталогов, таких как Microsoft® Exchange Сервер. .
..
AD DS предоставляет распределенную базу данных, в которой хранится и управляется информация о сетевых ресурсах и данных приложений из приложений с поддержкой каталогов. Администраторы могут использовать AD DS для организации элементов сети, таких как пользователи, компьютеры и другие устройства, в иерархическую структуру сдерживания. Иерархическая структура сдерживания включает лес Active Directory, домены в лесу и организационные единицы (OU) в каждом домене. Сервер, на котором запущены AD DS, называется контроллером домена». [technet.microsoft.com/en-us/library/9a5cba91-7153-4265-adda-c70df2321982]
Иерархическая структура Active Directory
Используемые решения
Компьютер и сети >
Схемы Active Directory
Диаграммы Active Directory визуализируют подробные структуры сетей Microsoft Windows, топологию домена Active Directory, топологию сайта Active Directory, организационные единицы (OU) и организацию сервера Exchange.
Программное обеспечение для построения диаграмм ConceptDraw DIAGRAM включает в себя огромную коллекцию примеров сетевых диаграмм, компьютерных и сетевых шаблонов, объектов дизайна и трафаретов.
“Microsoft Windows 2000 Server представляет Active Directory для замены функций домена. Active Directory продолжит выполнять свою работу, но гораздо более эффективным способом. Active Directory может быть реплицирована между несколькими контроллерами домена, поэтому ни одна система не является критической. Таким образом, важные данные, хранящиеся в Active Directory, являются избыточными и сбалансированными по нагрузке.
Телефонные книги обычно записывают имена, адреса и номера телефонов. Active Directory во многих отношениях похожа на телефонную книгу, но она гораздо более гибкая. Active Directory будет хранить информацию об организациях, сайтах, системах, пользователях, общих ресурсах и почти любом другом сетевом объекте, который вы можете себе представить. Не все объекты так похожи друг на друга, как те, что хранятся в телефонной книге, поэтому в Active Directory предусмотрена возможность записи разных типов информации о разных объектах». ] Схема сети Active Directory
Используемые решения
Компьютер и сети >
Схемы Active Directory
Решение Active Directory Diagrams значительно расширяет возможности программного обеспечения ConceptDraw DIAGRAM специальными образцами Active Directory, удобным шаблоном и библиотеками векторных трафаретов Active Directory, общими иконками сайтов и сервисов, иконками элементов LDPA, которые были разработаны, чтобы помочь вам в планировании и моделирование сетевых структур и сетевых топологий, при разработке превосходно выглядящих диаграмм Active Directory, диаграмм структуры Active Directory и диаграмм служб Active Directory, которые являются идеальным способом визуализации подробных структур сетей Microsoft Windows, топологии домена Active Directory, топологии сайта Active Directory, Организационные единицы (OU) и организация Exchange Server.