Шляхи поліпшення ефективності аглодоменного виробництва в сировинних та енергетичних умовах роботи металургійних підприємств України

Шрифт:
116

https://doi.org/10.15407/steelcast2021.04.008

Met. litʹe Ukr., 2021, Tom 29, №4, P. 8-15

Ю.С. Семенов, канд. техн. наук, ст. наук. cпівр., ст. наук. cпівр., e-mail: yuriy.semenov.isi@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-2299-5742
О.С. Вергун, д-р техн. наук, ст. наук. cпівр., ст. наук. cпівр., e-mail: ovoch-isi@outlook.com, https://orcid.org/0000-0001-5493-9214
О.С. Нестеров, канд. техн. наук., ст. наук. cпівр., зав. відділу, e-mail: asn.dnepr@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-0183-0327
В.Г. Кисляков, канд. техн. наук., зав. відділу, e-mail: ovoch-isi@outlook.com, https://orcid.org/0000-0002-1775-5050
В.В. Горупаха, наук. співр., e-mail: gorupaha.viktor@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-0531-1871

Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України (Дніпро, Україна)

Надійшла 12.08.2021

УДК 622.7.003.13:669.1.013.5(477)

Статтю присвячено визначенню впливу деяких видів вторинних ресурсів на якість агломерату, його хімічний склад і властивості, а також на перебіг доменного процесу при використанні такого агломерату, у тому числі у комплексі з застосуванням пиловугільного палива (ПВП). Представлено результати виконаних розрахунково-аналітичних, лабораторних й промислових досліджень впливу складу аглошихти на особливості технології виробництва агломерату, а також при використанні такого агломерату в комплексі із застосуванням ПВП на результати технології й параметри переробного чавуну. Експериментально досліджено вплив уведення вторинних матеріалів в агломераційну шихту на показники дослідних спікань агломерату на прикладі уведення використання шламів і дрібнодисперсного пилу. Показано, що введення до складу агломераційної шихти вторинних ресурсів дозволить знизити собівартість агломерату, але значне збільшення їх вмісту може призвести до погіршення деяких характеристик готового агломерату, а також збільшення витрат коксу при виплавці чавуну, також підтверджено, що раціональним є вміст в аглошихті вторинних ресурсів на рівні 70 кг/т агломерату. Вивчено вплив співвідношення витрат паливних домішок для варіантів технології виплавки чавуну при оптимальній витраті вторинних ресурсів 70 кг/т агломерату в різних співвідношеннях паливних добавок. Досліджено вплив умов проведення доменної плавки на деякі її показники. Проведені балансові розрахунки показали, що при частковій заміні ПВП природним газом у кількості 35 м3/т чавуну витрати коксу зменшилися на 35 кг/т чавуну, що призвело до зниження вартості чавуну на 2,1 %. Показано, що застосування і розвиток коксозамінних технологій і заходів, обґрунтований експертний вибір шихтових параметрів аглодоменного виробництва, модернізація обладнання, дозволяє підтримувати стійкий тепловий та газодинамічний режим роботи доменних печей, що характеризується стабільністю температури чавуну і його хімічного складу.

Ключові слова: агломерат, вторинні ресурси, доменна піч, витрати.

Література

1. Вергун А.С., Чернятевич А.Г., Нестеров А.С., Чайка А.Л., Тогобицкая Д.Н., Кисляков В.Г., Молчанов Л.С. Современный технологический маршрут конвертерного производства качественного железоуглеродистого полупродукта в сырьевых и энергетических условиях Украины. Метал та лиття України. 2020. № 1. С. 30–37. DOI: https://doi.org/10.15407/ steelcast2020.01.030
2. Семенов Ю.С., Подкоритов О.Л., Горупаха В.В., Семіон І.Ю., Оробцев А.Ю., Нестеров О.С., Шумельчик Є.І., Пустовой С.М., Гапоненко О.А., Соловйов В.В. Нові наукові і прикладні результати досліджень ефективності використання пиловугільного палива при виробництві чавуну і випалі вапняку. Метал та лиття України. 2020. № 2. С. 15–26. DOI: https://doi.org/10.15407/steelcast2020.02.015
3. Нестеров А.С., Гармаш Л.И., Захарченко В.Н. Современное состояние аглодоменного производства в Украине и пути его совершенствования. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2015. Вып. 30. С. 27–37. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143942 4. Нестеров А.С., Якушев В.С., Джигота А.Д. и др. Особенности агломерации шихт с повышенным содержанием вторичного сырья. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2008. Вып. 17. С. 52–57. URL: http:// dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/22343
5. Нестеров А.С., Якушев В.С., Джигота А.Д. и др. Получение агломерата заданного состава и свойств при вовлечении в шихту вторичного сырья. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2011. Вып. 24. С. 29–36. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62585
6. Нестеров А.С., Гармаш Л.И., Лопатенко К.П. и др. Исследование высокотемпературных свойств железорудных материалов в лабораторных условиях. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2018. Вып. 32. С. 64–79. DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2018-32-64-79
7. Нестеров А.С., Гармаш Л.И., Болденко М.Г. и др. Влияние поверхностно-активных веществ на процессы агломерации при использовании вторичных ресурсов. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2018. Вып. 32. С. 80–92. DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2018-32-80-92
8. Semenov Yu.S., Gorupakha V.V., Kuznetsov A.M. et al. Experience of Using Manganese-Containing Materials in Blast-Furnace Charge. Metallurgist. January 2020. Vol. 63. Issue 9–10. P. 1013–1023. DOI: https://doi.org/10.1007/s11015-020-00920-1
9. Semenov Yu.S., Podkorytov A.L., Shumelchik E.I. et al. Decision Support System for Controlling Thermal State of Blast Furnace Smelting. Steel in Translation. 2021. Vol. 51. No. 4. P. 261–266. DOI: https://doi.org/10.3103/S0967091221040094
10. Semenov Yu.S., Horupakha V.V., Semion I.Yu. et al. Effectiveness of implementation of the circumferential uneven pulverized coal distribution on the blast furnace air tuyeres. Chernye Metally. 2019. Vol.10. P. 11–16. URL: http://www.scopus.com/ inward/record.url?eid=2-s2.0-85074877924&partnerID=MN8TOARS
11. Semenov Yu.S., Horupakha V.V., Shumelchik E.I., Alter M.A. Blast Furnace Operation Improvement by Forming Uniform Circular Distribution of Raceway’s Thermal Mode. AISTech 2021 – Proceedings of the Iron & Steel Technology Conference, 29 June –1 July 2021, Nashville, Tenn., USA. P. 184–192. DOI: https://doi.org/10.33313/382/018
12. Семенов Ю.С., Подкорытов А.Л., Горупаха В.В. и др. Повышение эффективности использования пылеугольного топлива при производстве чугуна и обжиге известняка в нестабильных технологических условиях. Черметинформация. Бюллетень «Черная металлургия». 2020. № 7. С. 676–690. DOI: https://doi.org/10.32339/0135-5910-2020-7-676-690
13. Semenov Yu.S., Horupakha V.V., Shumelchik Ye.I. Measures for Preventing Disruption in the Blast Furnace Operation under Use of Pulverized Coal. Steel in Translation. 2020. Vol. 50. No. 2. P. 100–106. DOI: https://doi.org/10.3103/S0967091220020096
14. Большаков В.И., Нестеров А.С., Пивненко А.В., Коваленко А.Г. Исследование влияния гранулированных металлургических отходов в составе аглошихты на показатели аглопроцесса и качество агломерата. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2013. Вып. 27. С. 13–31. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/139100
15. Vashchenko S.V., Khudyakov A.Yu., Baiul K.V., Semenov Yu.S. Method to predict strength characteristics of briquettes obtained from dry fine-grained materials. Chernye Metally. 2021. Vol. 6. P. 59–64. DOI: https://doi.org/10.17580/chm.2021.06.11