Металлургическая и горнорудная промышленность 2010 №2

Подождите немного. Документ загружается.

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

лоэнергетики и фи зической химии были усовершен-

ствованы и созданы новые перспективные методы

изучения вязкостных, плавкостных, поверхностных

и диффузионных характери стик металлов и шлаков.

С использованием теоретических законо-

мерностей нашими специалистами были выпол-

нены эксперименты с использованием разработан-

ных измерительных ячеек комплексного изучения

по верхностных и диффузионных характери стик, ви-

брационных вискози метров. С целью из

учения про-

цессов диффузии в расплаве сплавов на основе же-

леза были разрабо таны метод и устройство для опре-

деления коэффициента диффузии [4] с повышенной

точно стью определения характеристики при сокра-

щенной продолжительности проведения серии изме-

рений. Предложенный метод предусматривает лока-

лизацию каждой пары контактирующих веществ в

объе мах серии погруженных в расплав-раств

оритель

капилляров с обеспечением для них иден тичности

условий диффузии. Равномерное размещение серии

одинаковых капилляров с диффузантами гарантирует

обеспечение одинаковых условий эксперимента для

каждого диффузанта. Это позволяет ускорить про-

ведение серии экспериментов с повышенной точно-

стью и одновременным исследованием нескольких

пар веществ.

Межфазные свойства, как из вестно, определяют

характер взаимодействия шлак

ового и металличе-

ского расплавов. Поэтому совершенствование и точ-

ность методов измерения этих характеристик имеют

первоочередное значение в процессе создания теоре-

тической мо дели расплавов. Для повышения точно-

сти измерения путей обеспечения устойчивости кап-

ли расплава в равновесных условиях нами разрабо-

тан оригинальный способ определения меж фазного

натяжения на границе раздела металл-шлак [5]. Он

заклю

чается в формировании капли шлака в углубле-

нии на поверхности твердого металла, имеющей та-

кую же форму, как и поверхность расплавленного ме-

талла, с после дующим нагреванием его до плавле-

ния и фотографированием системы. Разработанный

спо соб позволяет вдвое повысить точность определе-

ния межфазного натяжения и, тем самым, качествен-

но у

лучшить эффективность исследований физико-

химических свойств многокомпонентных металлур-

гических расплавов.

Особое внимание группы исследо вателей уделе-

но разработке способа определения комплекса по-

верхностных и межфазных свойств расплавов и соз-

дания аппаратурно го оформления его реализации

[6]. В разработанном способе при измерении меж-

фазных свойств использован при ем, заключающий-

ся в предварительном формировании иссле

дуемых

веществ в виде капель, последующей их кристалли-

зации и сближении в зоне нагрева на заданное рас-

стояние с уче том теплового расширения. При посте-

пенном плавлении капли плавно приходят в контакт.

Для комплексного определения поверхностных и гра-

ничных свойств веществ в услови ях одного экспери-

мента предложена специальная конструкция с ориги-

на

льной системой юс тировки подложек, с механиз-

мом подачи подложек с навесками в центр печи.

Разработанный способ и его аппа ратурное оформ-

ление позволяют получить стабильные результаты,

воспроизводимые с точ ностью, которая повышается

примерно в 2 раза за счет стабилизации условий про-

ведения эксперимента и почти в 3 раза за счет управ-

ления проце

ссом формирования площади кон такта

двух расплавов. Кроме того, применение разработан-

ного способа значительно облегчает постановку экс-

перимента. Его можно применить при изучении по-

верхностных явлений и концентрационной и темпе-

ратурной диффузии.

Для получения достоверных экспериментальных

данных при измерении угла смачи ваемости был раз-

работан способ формирования капли выдавливанием

ее из внутреннего об

ъема расплава через вертикаль-

ный канал заданного диаметра на твердую поверх-

ность ис следуемого материала [7].

При таком ходе эксперимента удается избежать

неточности определения характеристик смачиваемо-

сти за счет возможного появления на поверхности

расплава оксидных пленок. Описанный выше спо-

соб использован также при определении зависимости

межфазной энергии от содержания n-компонента в

металлическом расплав

е на границе раздела с оксид-

ной системой. В результате проведенных экспери-

ментов получены достоверные данные, по зволяющие

установить влияние межфазного натяжения на рабо-

ту адгезии [2,4].

При разработке высокотемпературного вибраци-

онного вискозиметра и методики пре цизионных изме-

рений вязкости металлургических расплавов прежде

всего мы учитывали природу и физико-химические

свойства объектов из

мерения, интервал рабочих тем-

ператур и давлений, состав и величину окислитель-

ного потенциала, временной фактор эксперимента,

скорость перехода температуры на следующий уро-

вень и т.п.

Впервые были разработаны в конструкции высо-

котемпературного вибрационного вискозиметра блок

датчика, сис тема программного нагрева и прецизи-

онного регулирования температуры, измерительная

ячейка [8].

Таким образом, необходимо прив

лекать к реше-

нию актуальных задач чер ной металлургии внима-

ние ученых, работающих в области теории и экспери-

ментальной ме таллургии, так как без достаточно глу-

бокого научного анализа этих вопросов невозможно

подхо дить к коренному усовершенствованию суще-

ствующих и созданию новых технологий полу чения

сталей и сплавов с заданными свойствами.

Библиографический список

1. Ершов Г.С., Позняк Л.А. С

труктурообразова-

ние и формирование свойств стали и сплавов. - К:

Наукова думка, 1993. – 372 c.

2. Харлашин П.С. Миш’як в металургійних роз-

плавах, процесах, технологіях (Монографія). – К.:

Вища школа, 2007. – 538 с. – Рос.

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

3. Металургія (проблеми, теорія, технологія,

якість): Підручник для ВУЗів /П.С. Харлашин,

В.С. Волошин, Г.С. Ершов и др. – ООО „Норд

Компьютер”, 2004. – 715с.

4. П.С. Харлашин. Некоторые вопросы термоди-

намики и кинетики процессов системы железо-

мышьяк: Учебное пособие. – К.: Вища школа,

1992. – 78 с.

5. Авт. Св. №1002909 СССР МКИ 01 О 13/02

опуб. 07.03.83. Бю

л. №9. Способ измерения меж-

фазного натяжения на границе металл-шлак-газ.

Авт. - Харлашин П.С, Молонов Г.Д., Хаджинов

А.С. и др.

6. Авт. Св. №1772691 СССР МКИ 01 О 13/02

опуб. 30.10.92. Бюл. №40. Способ определе ния

поверхностных свойств расплавов и устройство

для его осуществления. Авт. - Хар лашин П.С.

7. Авт. Св. №1744594 СССР МКИ 01 О 13/02

опуб. 30.06.92. Бюл. №24. Установка для оп-

ределения плотности, поверхностного натяжения

и краевого угла смачивания расплав ленного мате-

риала. Авт. - Харлашин П.С.

8. Гладкий В.Н. Вискозиметрия металлургиче-

ских расплавов. – М.: Металлургия, 1989. - 94 с.

Поступила 30.11.2009

УДК 669.1.001.63 (477.52/.6)

Кривченко Ю.С.

ГП «Укргипромез»

ГП «Укргипромез» - разработчик

высокоэффективных, конкурентоспособных

проектов

Кривченко Ю.С., 2010 г.

Приведен уникальный опыт института ГП «Укргипромез» по разработке

проектов нового строительства, капитальных ремонтов с реконструкцией

и техническим переоснащением металлургических объектов с широким

внедрением высокоэффективных, конкурентоспособных технологий и

современного оборудования с учетом мировых тенденций развития черной

металлургии.

Ключевые слова: проектирование, энергосбережение, конкурентоспособные технологии,

альтернативные виды топлива

The unique experience of institute "Ukrgipromez" regarding development of new construction

projects, heavy overhaul with reconstruction and technical re-equipment of metallurgical plants with a wide

implementation of highly effective, competitive technologies and advanced equipment taking into account the

world trends of iron and steel industry development is presented.

Keywords: constructional design, power saving, competitive technologies, alternative fuels

Государственное предприятие «Украинский ин-

ститут по проектированию металлургических заво-

дов» за период 66-летней деятельности стал одним

из ведущих комплексных проектных институтов в

горно-металлургическом комплексе Украины.

По его проектам построены и реконструированы

десятки агломерационных фабрик, доменных и ста-

леплавильных цехов, более сотни прокатных и тру-

бопрокатных цехов, станов и отделений как в нашей

ст

ране, так и в странах ближнего и дальнего зарубе-

жья. Уникальный опыт накоплен институтом по раз-

работке проектов нового строительства, а также капи-

тальных ремонтов с реконструкцией и техническим

переоснащением металлургических объектов с ши-

роким внедрением высокоэффективных, конкуренто-

способных технологий и современного оборудования

с учетом мировых тенденций развития черной мет

ал-

лургии. Актуальность и остроту этому вопросу при-

дает постоянное повышение цен на природный газ и

электроэнергию, которые являются органичной ча-

стью каждого из металлургических переделов. Пони-

мая важность и актуальность этого вопроса, институт

при разработке проектов большое внимание уделяет

экономии энергетических ресурсов.

Ниже приведены характерные примеры проект-

ных разрабо

ток по основным металлургическим пе-

ределам.

В агломерационном производстве – это замена

морально устаревших, физически изношенных агло-

машин новыми современной конструкции, что обе-

спечит ведение процесса спекания по прогрессивным

технологиям и позволит снизить расход природного

газа на зажигание шихты.

Так, в проведенной реконструкции агломерацион-

ного цеха ОАО «Азовсталь» замена устаревших ма-

шин №№ 1 и 2 новыми современной к

онструкции пл.

спекания 67,5 м

позволит сэкономить природного

газа более 30%, электроэнергии до 10 %.

Техническое переоснащение аглофабрики ОАО

«Запорожсталь» с заменой устаревшей агломашины

№ 1 новой пл. спекания 75 м

позволит снизить рас-

ход природного газа на 1,75 м

на зажигание шихты и

расход топлива в шихту на 2,17 кг на 1 т. агломерата,

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

а также сэкономить в доменном цехе привозные ока-

тыши в количестве почти 150 тыс. т в год и кокса око-

ло 25,0 тыс. т в год.

Институтом выполнено ТЭО строительства но-

вой аглофабрики ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»

производительностью 10,136 млн. т агломерата в год

в составе двух крупнейших агломашин пл. спекания

522 м

каждая. Впервые в Украине на аглофабрике бу-

дет внедрена технология использования тепла возду-

ха, охлаждающего агломерат как при зажигании ших-

ты, что позволит дополнительно экономить 20 % газа

и 12 % твердого топлива, так и для выработки элек-

троэнергии с установкой котлов-утилизаторов и па-

рогенераторов (мощностью 2х6 МВт).

В доменном производстве одним из важнейших

на

правлений экономии энергоресурсов является вду-

вание пылеугольного топлива (ПУТ) в горн ДП. При

вдувании ПУТ использование природного газа прак-

тически исключается. В настоящее время ведется

строительство установки для вдувания ПУТ в горн

ДП №№ 2÷5 ОАО «Запорожсталь». Пуск установ-

ки намечается в текущем году. Вдувание в ДП 150 кг

ПУТ на одну тонну чугуна позв

олит экономить кокс

- 80 кг/т чугуна, с полным исключением используе-

мого природного газа. В выполненном капитальном

ремонте с модернизацией ДП № 2 ОАО «Запорож-

сталь» впервые в Украине внедрена установка ути-

лизации тепла отходящих газов воздухонагревателей

конструкции Укргипромеза. В стадии освоения нахо-

дится аналогичная установка на ДП № 5 ОАО «Ена-

киев

ский МЗ» и в стадии рабочего проектирования

для ДП № 3 этого же завода. Внедрение этих устано-

вок для ДП объемом 1500 м

позволяет сэкономить

9 млн. м

в год природного газа. Стоимость строи-

тельства этой установки 3÷3,5 млн. грн. при сроке

окупаемости до одного года.

В стадии строительства находится ДП № 3 ОАО

«ЕМЗ». Сооружение современного литейного дво-

ра, установка БЗУ лоткового типа, современные воз-

духонагреватели, отсев мелочи агломерата в количе-

стве 10-15 % позволят добиться экономии кокса до

45 кг/т чугуна.

Ана

логичную экономию получит ОАО

«АрселорМиттал Кривой Рог» после реконструкции

ДП № 6, осуществляемой в настоящее время.

Хотелось бы ускорить внедрение установок ПУТ

в ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» и ОАО «Ена-

киевский МЗ». Строительство установки ПУТ на ДП

№ 9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» позволит

достичь экономии кокса 525 тыс. т в год, эк

ономии

природного газа 350 млн. м

. Строительство уста-

новки ПУТ на ДП №№ 5÷8 позволит достичь эконо-

мии кокса 700 тыс. т в год, экономии природного газа

475 млн. м

В ОАО «Енакиевский МЗ» строительство уста-

новки ПУТ для ДП №№ 1, 3, 5 при расходе уголь-

ной пыли до 200 кг/т чугуна даст экономию кокса -

115 кг/т чугуна, природного газа - 110 м

/т чугуна.

Необходимо осуществлять внедрение газовых

бескомпрессорных утилизационных турбин (ГУБТ) с

целью использования избыточного давления домен-

ного газа для выработки электроэнергии. Эффектив-

ность заключается в возврате в систему до 30-40 %

электроэнергии, затраченной на повышение давления

доменного дутья.

В сталеплавильном производстве огромным

потенциалом повышения эффективности энергопо-

требления является замена мартеновского производ-

ства на э

лектросталеплавильное или конвертерное,

что позволяет снизить расход природного газа на 80-

110 м

/т. Внедрение непрерывной разливки стали по-

зволит увеличить выход годной продукции в прокате

на 10-15 % и значительно снизить расход энергоре-

сурсов. Только мощности электроприводов выводи-

мых из эксплуатации блюмингов составляют от 5000

до 14000 кВт.

Сегодня наш институт, как головной, совместно

с НИИ проводит работы по созданию сталеплавиль-

ных агрегатов нового поколения на базе плаз

менных

технологий по отливке сверхдлинных (около 100 м)

сортовых заготовок на компактных МНЛЗ. Всего

на металлургических предприятиях Украины толь-

ко 34 % стали разливается на МНЛЗ. Нам предстоит

еще очень большая работа по достижению мирового

уровня (98-100 %) в этом вопросе. При этом появится

возможность сэкономить 600 млн. м

природного газа

в год. В последнее время введены в эксплуатацию

или строятся МНЛЗ в ОАО «Азовсталь», ОАО «ММК

им. Ильича», ОАО «Алчевский МК», ОАО «ДМК им.

Дзержинского».

В ОАО «ИНТЕРПАЙП НТЗ» намечается замена

мартеновского производства электросталеплавиль-

ным. Укргипромез разработал ТЭО строительства

электросталеплавильного комплекса производитель-

ностью 1320 тыс. т литой трубной и колесной заг

о-

товки в ООО «Днепросталь». Строительство объек-

тов электросталеплавильного комплекса в ограде за-

вода осуществляется фирмой «Даниели», Италия,

«под ключ». При вводе в эксплуатацию ЭСПК мар-

теновское производство в ОАО «ИНТЕРПАЙП НТЗ»

ликвидируется. Ввод в эксплуатацию ЭСПК позволит

снизить потребление природного газа на 64 млн. м

отказаться от сжигания мазута в количестве 41 тыс. т.,

а также обеспечит работу объектов водоснабжения по

схеме без сброса промышленных стоков в водоемы.

Устаревшая технология и оборудование стале-

плавильного производства комбината «Запорож-

сталь» не обеспечивают качественных показателей

продукции, препятствуют более широкому выходу

продукции на внешние рынки, и ее сертификации.

Замена мартеновского произв

одства стали на кон-

вертерный с разливкой ее на машинах непрерывно-

го литья с последующей прокаткой на листопрокат-

ном стане позволит обеспечить экономию природ-

ного газа в объеме 247 млн. м

/год, электроэнергии

26 млн. кВт·ч/год. Вывод из эксплуатации обжимно-

го стана после ввода непрерывной разливки даст эко-

номию природного газа в объеме 7 млн. м

/год, элек-

троэнергии 18 млн. кВт·ч/год. Использование конвер-

терного газа в печах прокатного производства и на

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

ТЭЦ-ПВС даст экономию природного газа в объеме

55 млн. м

/год.

В прошлом году разработано ТЭО строительства

отделения непрерывной разливки стали № 2 в ОАО

«Енакиевский МЗ», что обеспечит полный перевод

разливки стали на непрерывный способ. В составе

ОНРС предусматривается установка двух установок

ковш-печь и двух четырехручьевых блюмовых ма-

шин непрерывного литья заготовок производитель-

ностью 1600 тыс. т. Это позволит снизить обре

зь ме-

талла в прокате на 12 %, а также снизить энергетиче-

ские расходы до 10 %.

В прокатном производстве энергосберегающие

технологии – это внедрение на наших листовых ком-

бинатах (Запорожсталь, им. Ильича, Азовсталь) ис-

пользования тепла нагрева металла в колодцах сля-

бинга, утилизация тепла отходящих дымовых газов

от всех нагревательных устройств в прокатных це-

хах и т.п. Та

к, на построенном в 2009 г. среднесорт-

ном стане 390 в ЗАО «Макеевский МЗ» предусмо-

трено сооружение теплоутилизационной установки

за нагревательной печью. Производительность котла-

утилизатора 10 т/ч. перегретого пара. За счет исполь-

зования теплоты уходящих дымовых газов экономия

природного газа эквивалентна 4,2 тыс. т у.т. в год.

В заключение х

отелось бы отметить, что перспек-

тивы энергосбережения в черной металлургии связа-

ны, главным образом, с обновлением основных про-

изводственных фондов, широким внедрением высо-

коэффективных, конкурентоспособных технологий

нового прогрессивного оборудования, заменой при-

родного газа альтернативными видами топлива, су-

щественным сокращением величины потерь энерге-

тических и материальных ресурсов на всех стадиях

передела.

Поступила 01.12.2009

УДК 669.18

Сталинский Д.В. /д.т.н./

УкрГНТЦ «Энергосталь»

Новые разработки УкрГНТЦ «Энергосталь»

для предприятий горно-металлургического

комплекса

Сталинский Д.В., 2010 г.

Приведены разработки Центра «Энергосталь» в области проектирования

строящихся, реконструируемых и технически переоснащаемых действующих

предприятий и производственных объектов горно-металлургического

комплекса. Ил. 1.

Ключевые слова: предприятия ГМК, техническое переоснащение,

энергоемкость, энергозатраты

Scientiﬁ c research results by Ukrainian State Scientiﬁ c and Engineering Center “Energostal” in the ﬁ eld

of engineering of current plants and industrial facilities that are under construction, reconstruction and re-

equipment are described.

Keywords: mining and smelting plants, technical re-equipment, power capacity, energy consumption

УкрГНТЦ «Энергосталь» является одним из ли-

деров в Украине и странах СНГ в области проектиро-

вания строящихся, реконструируемых и технически

переоснащаемых действующих предприятий и про-

изводственных объектов горно-металлургического

комплекса, машиностроения и других отраслей, а

также в области создания новых производств, техно-

логий и процессов, промышленной экологии, энер-

госбережения, использования вторичных ре

сурсов,

утилизации промышленных и бытовых отходов, ре-

ализации основных положений Киотского протокола

и др. Отличительной особенностью Центра являет-

ся комплексный подход к выполнению работ – от эф-

фективных разработок до поставки и внедрения пер-

воклассных технологий и оборудования «под ключ»;

многопрофильная специализация, мощный научно-

технический и производственный потенциал; мно-

голетний опыт, компетентность и до

стойная деловая

репутация; способность решать сложные производ-

ственные, технические, экологические и энергетиче-

ские проблемы предприятий эффективно, экономиче-

ски оптимально и максимально комплексно.

Проводя техническое переоснащение и модер-

низацию производств с заменой оборудования на со-

временное, экономически и экологически эффектив-

ное, при увеличении его производительности, улуч-

шении качества продукции, снижении энерг

оемкости

решается основная задача – повышение конкуренто-

способности продукции металлургических предпри-

ятий.

По уровню энергоемкости металлургической про-

дукции Украина значительно отстает от развитых го-

сударств мира. Так, энергоемкость чугуна на украин-

ских предприятиях почти на 33 % выше по сравне-

нию с зарубежными. Общие энергозатраты на про-

изводство 1 т чугуна в пересчете на условное т

опли-

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

во (у.т./т) в Украине составляют

637,8 кг у.т./т, странах ЕС – 483,4 и

в Китае – 477,41 кг у.т./т. Сквоз-

ная энергоемкость проката, рас-

считанная Центром по разрабо-

танной им методике с учетом за-

трат энергоресурсов на добычу и

обогащение железной руды, про-

изводство кокса, агломерата, ока-

тышей, выплавку чугуна, ст

али и

производство проката в Украине

составляет 1160 кг у.т./т, в то вре-

мя как в странах Евросоюза – 825

кг у.т./т, Китае – 853 кг у.т./т, т.е.

в Украине энергоемкость прока-

та более чем на 30 % превышает

аналогичные показатели разви-

тых стран мира.

Выполненный совместно с

объединением «Металлургпром» ана

лиз производ-

ственной деятельности металлургических пред-

приятий показал, что за период 2000–2008 гг. про-

изводство чугуна, стали и проката увеличилось в

1,35–1,60 раза, а энергопотребление возросло все-

го на 17 %, что обеспечило снижение удельного рас-

хода ТЭР примерно на 0,36 кг у.т./т проката. Это яв-

ляется безусловным достижением в вопросах энер-

госбережения. Данный ре

зультат достигнут как за

счет реализации различного рода организацион-

ных мероприятий, так и за счет проведения модер-

низации ряда основных металлургических агрега-

тов (в основном, доменных печей). Потенциал энер-

госбережения в ГМК был оценен на уровне 18-20 %

(более 9 млн. т у.т., в том числе природного газа

– 6,1 млрд. м

, кокса – 5,0 млн. т, электроэнергии –

3,1 млрд. кВт·ч, кроме того, за счет использования

вторичных ресурсов на предприятиях ГМК будет по-

лучена экономия 2,7 млн. т у.т./год).

Для реализации этого потенциала и соответству-

ющего снижения энергоемкости выпускаемой про-

дукции, повышения ее объемов и качества, расши-

рения марочного и размерного сортаментов необхо-

димо решить ряд в

опросов технического перевоору-

жения металлургических предприятий путем разра-

ботки и внедрения новых энергосберегающих техно-

логий и оборудования, проведения крупномасштаб-

ных реконструкций или строительства новых цехов

и заводов, позволяющих производить качественную

высоколиквидную на внешних и внутренних рынках

продукцию. Для решения этих и других приоритет-

ных для отрасли проблем УкрГНТЦ «Энерг

осталь»

выполняет соответствующие разработки по всем пе-

ределам металлургического производства.

В области агломерационного производства

за последние годы Центр разработал технико-

экономические обоснования (ТЭО) для строитель-

ства новых аглофабрик в ОАО «Алчевский МК»

(«АМК»), ОАО «ДМК им. Дзержинского», ОАО

«Енакиевский МЗ» («ЕМЗ»), ОАО «ЮГОК». Реали-

зация разработанных в ТЭО проектных решений по-

зв

олит повысить производительность аглофабрик

в 1,5–2,0 раза, обеспечить показатели по выбросам

вредных веществ в соответствии с нормативными, а

главное обеспечить качество агломерата, отвечаю-

щего современным требованиям доменного произ-

водства, а именно:

- содержание мелочи (5–0 мм) – не более 5 %;

- крупность агломерата, мм – от 5 до 50;

- среднеквадратичное отклонение массовой доли:

· по железу, % – от 0,25 до 0,4;

· по о

сновности – от 0,025 до 0,04.

Строительство новых аглофабрик позволит по-

высить производительность доменных печей на

4-5 % и снизить расход кокса на 2–3 %.

При строительстве новых доменных печей (ДП)

или полной модернизации и техническом переосна-

щении действующих Центром реализуются проек-

ты ДП нового поколения с закрытыми желобами для

выпуска чугуна и шлак

а, аспирацией всех пылящих

мест, заменой вагон-весов автоматизированными кон-

вейерными шихтоподачами, обогащением дутья кис-

лородом (до 30 %), нагревом дутья до 1200-1250 °С

с использованием воздухонагревателей современ-

ной конструкции, работой ДП с высоким давлени-

ем на колошнике (до 2,5 кг/см

). Весь этот комплекс

работ реализован в проектах Центра на ДП №№ 1, 2

ОАО «Донецксталь - МЗ», ДП №№ 1, 2 ОАО «АМК»,

ДП № 4М ОАО «ДМК им. Дзержинского». Центром

выполнен комплекс работ по уменьшению расхода

кокса в ДП (соответственно, снижению содержа-

ния серы) за счет:

- отсева мелкой фракции из шихты (внедрено на

ДП № 1 ОАО «АМК» и пре

дусмотрено в разрабаты-

ваемых проектах ДП № 2 ОАО «АМК», ДП № 4М

ОАО «ДМК им. Дзержинского»);

- установки БЗУ с применением автоматических

средств контроля для регулирования распределения

материалов на колошнике ДП (внедрено на ДП №

1 ОАО «АМК», предусмотрено в разрабатываемых

проектах строительства ДП № 2 ОАО «АМК», ДП №

4М ОАО «ДМК им. Д

зержинского»);

Рисунок. ОАО «Алчевский МК». Конвертерный цех

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

- оборудования ДП установками вдувания пылеу-

гольного топлива (ПУТ) с целью сокращения расхо-

да кокса и исключения природного газа, что позволя-

ет снизить содержание серы в чугуне путем примене-

ния качественных низкосернистых углей (внедрено и

работает на ДП №№ 1, 2 ЗАО «Донецксталь - МЗ»,

ДП №№ 1, 5 ОАО «АМК»). Разработанные Центром

проекты предусматривают перевод всех пе

чей ОАО

«АМК» и ОАО «ДМК им. Дзержинского» на работу

с установками вдувания ПУТ в объеме до 200 кг/т и

полным исключением природного газа.

Основными направлениями работ Центра в ста-

леплавильном производстве является переход на

современные способы производства стали (электро-

дуговой, конвертерный), внедрение внепечной обра-

ботки стали на установках «печь-к

овш» (УПК), ваку-

умирование ее при помощи вакууматора и разливки

на МНЛЗ, которые реализованы за последние годы в

ряде проектов Центра:

- при проведении широкомасштабной реконструк-

ции сталеплавильного производства ОАО «АМК» со

строительством нового конвертерного цеха произво-

дительностью до 6,0 млн. т/год (цех введен в эксплу-

атацию в 2009 г., рисунок), работающего по системе

«бе

з дожигания», что создало предпосылки для стро-

ительства первой в СНГ газотурбинной станции ком-

бинированного цикла в составе 2 турбин мощностью

303 МВА, работающих на смеси вторичных энерго-

ресурсов (доменного, конвертерного и коксового га-

зов); а также при проектировании МНЛЗ № 1 и №2,

УПК и камерного вакууматора;

- при проектировании ККЦ ОАО «ЕМЗ» с уст

а-

новкой 2 УПК и 2 МНЛЗ;

- при проектировании электросталеплавильно-

го мини-металлургического завода ООО «Электро-

сталь» (Курахово, Донецкая обл.) в составе 2-х ван-

ной сталеплавильной печи (ДСП-50), УПК и 3-ручье-

вой МНЛЗ.

Разработанные технические решения будут ис-

пользованы в проектах строительства Белоцерков-

ского сталепрокатного завода, реконструкции ЗАО

«Донецкий э

лектросталеплавильный завод», ОАО

«Донецксталь-МЗ», ЗАО «Энергомашспецсталь» и

др.

Одним из перспективных направлений развития

производства стали является создание электроме-

таллургических микрозаводов по производству из

металлолома качественного сортового проката мало-

тоннажными партиями с годовым объемом производ-

ства от 15 до 120 тыс. т.

УкрГНТЦ «Энергосталь» выполняет весь ком-

плекс работ по соз

данию электрометаллургическо-

го микрозавода «под ключ». Создание завода, в со-

став которого входят электросталеплавильный цех

с дуговыми сталеплавильными печами, установкой

ковш-печь и вакууматором, отделение разливки ста-

ли, сортопрокатный стан с участком термообработки,

отделки и пакетирования, объекты инфраструктуры,

позволит:

· удовлетворить потребность машиностроитель-

ных, строительных и других металлопотребляющих

предприятий в специальном к

ачественном сортовом

прокате (сложных фасонных профилях отраслевого и

специального назначения и простых с повышенными

механическими свойствами и специальной отделкой

поверхности);

· исключить зависимость предприятий-

потребителей от импорта металлопрокатной продук-

ции;

· предприятиям-потребителям осуществлять за-

купку металлопрокатной продукции малотоннажны-

ми партиями (от 1 т) под конкретную производствен-

ную программу.

К значительным реконструктивным мероприяти-

ям, ре

ализованным по проектам Центра в последние

годы в прокатном производстве, следует отнести

реконструкцию стана «2800» ОАО «АМК» с измене-

нием его классификации на стан «3000» и возможно-

стью реализации технологии контролируемой про-

катки, термообработки в потоке стана и выпуска спе-

циального листа, в т.ч. для магистральных трубопро-

водов, работающих в условиях С

евера, а также вве-

дение в эксплуатацию цеха холодной прокатки с тра-

вильным отделением и линией горячего оцинкования

в ОАО «Модуль» (Каменец-Подольский). По проек-

ту Центра начато строительство современного сорто-

проволочного стана 400/200 в ОАО «ДМК им. Дзер-

жинского».

На протяжении десятилетий УкрГНТЦ «Энерго-

сталь», как ведущая организация металлургических

предприятий СНГ в об

ласти экологии, разрабатыва-

ет новые высокоэффективные технические решения

по защите атмосферы и водоемов. В настоящее время

по проекту Центра сооружаются системы сухих газо-

очисток с рукавными фильтрами ФРИР-7000 за дву-

мя реконструируемыми открытыми ферросплавными

печами мощностью 27,6 МВА для выплавки марган-

цевых ферросплавов на ТОО «Таразский металлурги-

ческий завод» (ТО

О «ТМЗ»), Республика Казахстан.

Центр поставляет на ТОО «ТМЗ» рукавные фильтры

и другое технологическое оборудование для газоочи-

сток, а также систему АСУ ТП. В ОАО «НЗФ» вво-

дится в эксплуатацию система очистки аспирацион-

ных газов ферросплавной печи с установкой рукавно-

го фильтра ФРИР-7000, разработанного, изготовлен-

ного и поставленного УкрГНТЦ «Энергосталь».

Центром сов

местно с институтом «Гипрококс»

разработаны и внедрены новые высокоэффективные

системы двухступенчатой очистки от пыли аспира-

ционного воздуха при беспылевой выдаче кокса, на

установках сухого тушения кокса (УСТК), на коксо-

сортировках. Пылеулавливающие установки вклю-

чают первую ступень предварительной очистки га-

зов в одиночных циклонах и вторую ступень тон-

кой очистки в современных р

укавных фильтрах с им-

пульсной регенерацией конструкции и изготовления

УкрГНТЦ «Энергосталь». В последние несколько лет

разработаны, изготовлены и внедрены газоочистки с

рукавными фильтрами ФРИР-1000х2, ФРИР-800х2,

ФРИР-650 на коксовых батареях ОАО «Маркохим»,

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ЖУРНАЛУ - 50 лет

ОАО «Алчевсккокс», ОАО «МитталСтил Темиртау»,

ОАО «Баглейкокс», выдана проектная документация

на строительство аналогичных газоочисток в ОАО

«Запорожкокс», ОАО «Харьковский опытный коксо-

вый завод» (ОАО «ХОКЗ»), на коксохимзаводы Вен-

грии и Ирана.

Примерами высокоэффективных систем улавли-

вания и очистки пылегазовыделений современных

высокопроизводительных электростале-плавильных

печей являются разработанные Центром и введенные

в эксплуатацию в 2007 и 2008 гг. системы газ

оудале-

ния и газоочистки с рукавным фильтром ФРИР-8500

электропечи ДСП-30 и агрегата «печь-ковш» АКП-

30 в ЭСПЦ литейно-прокатного завода «ГУП ЛПЗ в

Ярцево» (Россия) и система газоочистки с фильтром

ФРИР-10500 электропечи ДСП-50 с 2-мя установ-

ками «печь-ковш» УКП-90 в сталеплавильном цехе

ЗАО «НКМЗ». В ук

азанных системах газоочистки ре-

ализован ряд новых, эффективных технических ре-

шений, обеспечивающих очистку выбросов до оста-

точного пылесодержания в пределах 5-10 мг/м

В ЭСПЦ ОАО «Северсталь» УкрГНТЦ «Энерго-

сталь» в 2008 г. осуществил успешную реконструк-

цию неэффективной газоочистки канадской фирмы

«QUAD» с рукавным фильтром с обратной продув-

кой фирмы «Wheelabrator» за шахтной электропечью

№ 2 емкостью 145 т.

Центром разработаны и реализованы новые кон-

струкции газоотводящих трактов и газоочисток кон-

вертеров емкостью от 130 до 400 т. Примером такой

мо

дернизации является выполненная Центром «под

ключ» совместно с фирмой «VAI» реконструкция га-

зоотводящих трактов с мокрыми высоконапорными

газоочистками конвертеров №№ 1-3 емкостью 160 т

в ККЦ ОАО «Нижнетагильский металлургический

комбинат» («НТМК») с увеличением интенсивно-

сти кислородной продувки и очисткой газов до

пылесодержания 80 мг/м

Центр выполнил ряд совместных работ с ведущи-

ми инофирмами в области очистки выбросов в атмос-

феру.

В настоящее время совместно с ООО «Гипро-

мез» (Москва) Центр выполняет рабочий проект ре-

конструкции и модернизации систем газоочистки

4-х электропечей ДСП-150 в ЭСПЦ ОАО «Осколь-

ский электрометаллургический комбинат» (ОАО

«ОЭМК») с оборудованием инофирм «QUAD» и

«Wheelabrator». Часть газ

оочистного оборудования

будет изготавливаться и поставляться Центром.

Рациональное использование воды, очистка и под-

готовка воды для повторного применения и обезвре-

живание ее до такой степени, которая позволяет сбро-

сить образующиеся излишки воды в водоем, разра-

ботка новых методов и сооружений для очистки сточ-

ных вод, а также систем оборо

тного водоснабжения

– вот круг проблем, которыми занимается УкрГНТЦ

«Энергосталь» в области охраны водных бассейнов.

Центр имеет уникальный опыт разработки, про-

ектирования и внедрения оборотных, в т.ч. полно-

стью замкнутых (бессточных) систем водоснабже-

ния отдельных видов производств и предприятий в

целом. На предприятиях Украины практически бес-

сточные системы водоснабжения соз

даны по проек-

там Центра на ОАО «АМК» и ОАО «ЕМЗ».

Разработаны ранее и разрабатываются в настоя-

щее время новые эффективные конструкции очист-

ных сооружений – радиальные отстойники с каме-

рой флокуляции, флокуляторы, флокуляторы с тон-

кослойными модулями. В последние годы разработа-

ны и поставляются новые типоразмеры высокопроиз-

водительных антрацито-кварцевых фильтров. Филь-

ровальные станции, оборудованные предлагаемы-

ми фильтрами, позволяют создать замкнутые систе-

мы оборотного водоснабжения, исключить сброс за-

грязненных сточных вод, сократить потребление све-

жей технической воды.

Ряд работ посвящен разработке методов и про-

ектированию систем очистки поверхностного стока с

территорий промышленных предприятий. К настоя-

щему времени в УкрГНТЦ «Энергосталь» накоплен

опыт по ст

абилизационной обработке воды с исполь-

зованием реагентных и безреагентных (электриче-

ская обработка) методов с целью предотвращения от-

ложений и коррозии. Разработки УкрГНТЦ «Энерго-

сталь» в области охраны водных бассейнов выдержа-

ли проверку временем и являются аналогами, по ко-

торым Центр и другие проектные организации разра-

батывают системы оборотного водоснабжения на но-

вых и рек

онструируемых объектах предприятий чер-

ной металлургии. Системы водоснабжения, разрабо-

танные УкрГНТЦ «Энергосталь», эксплуатируются

в настоящее время на большинстве крупнейших ме-

таллургических комбинатов Украины и России (ОАО

«ММК им. Ильича», ОАО «МК «Запорожсталь»,

ОАО «Северсталь», ОАО «Новолипецкий МК», ОАО

«Магнитогорский МК», ОАО «Уральская сталь»,

ОАО «Западно-Сибирский МК»), а т

акже на зарубеж-

ных объектах в Нигерии, Алжире, Турции, Индии.

Работы Центра по проектному обеспечению ре-

конструкции действующих и строительству новых

производственных объектов, изготовлению, постав-

ке и вводу в эксплуатацию экологического и энергос-

берегающего оборудования направлены на сниже-

ние энергоемкости продукции, повышение произво-

дительности агрегатов, уменьшение негативного воз-

действия произв

одственной деятельности предприя-

тий на окружающую природную среду.

Поступила 30.11.2009

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



УДК 669.162.2

Плискановский С.Т. /д.т.н./

ГИПОпром

Большаков В.И. /д.т.н./

ИЧМ НАН Украины

Основные направления совершенствования технологии и

оборудования аглодоменного производства

Плискановский С.Т., Большаков В.И., 2010 г.

На основании обобщения опыта эксплуатации доменных печей и анализа современных

публикаций представлены перспективные направления совершенствования технологии и

оборудования аглодоменного производства. Библиогр.: 7 назв.

Ключевые слова: шихтовые материалы, технология доменной плавки, опыт эксплуатации

доменных печей, аглодоменное производство

Prospects of technology and equipment advancement in agglomeration and blast-furnace process on the

basis of general operating experience of blast furnaces and analysis of modern publications are presented.

Keywords: charge materials, blast-furnace smelting practice, operating experience of blast furnaces,

agglomeration and blast-furnace process

ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

В разделе нашего журнала «Доменное произ-

водство» в 2005–2009 гг, опубликованы 62 статьи

по различным направлениям развития доменного

производства: 38 посвящены проблемам совершен-

ствования доменной плавки, применению БЗУ, стро-

ительству и реконструкции доменных печей, оцен-

ке распределения шихты и газов, расчету и выбору

рациональных программ загрузки, повышению эф-

фективности плавки; 10 - разработкам по подготов-

ке к

ачественных шихтовых материалов; 7 – вопро-

сам энергосбережения [1], в т.ч. за счет применения

пылеугольного топлива (ПУТ) [2], установки ГУБТ,

очистке и использованию доменных газов; 5 – совер-

шенствованию шлакового режима; 2 – вопросам пря-

мого получения железа. Сорок статей подготовлено с

участием работников металлургических заводов, при

этом активность ученых ведущих профильных вузов

желает быть лучшей. Исключение со

ставляют публи-

кации специалистов ИЧМ НАНУ – единственного в

Украине научно–исследовательского института, раз-

работки которого соответствуют мировому уровню и

пользуются спросом на металлургических заводах не

только в Украине, но и за рубежом. В тематике иссле-

дований ИЧМ доля заказов украинских металлургов

составляет менее половины.

В 2006–2008 гг. в журнале опубликованы матери-

алы диск

уссии по применению различных распреде-

лителей шихты на доменных печах (ДП) [3, 4]. Ана-

лиз и обсуждение результатов исследований раз-

личных авторов подтвердил, что по возможностям

управления радиальным и окружным распределени-

ем шихты бесконусные загрузочные устройства, как

правило, существенно превосходят конусные загру-

зочные устройства, в том числе их модернизирован-

ные и усовершенствованные образцы [4].

Заслу

живает внимания анализ опыта реконструк-

ции ДП №8 комбината «АрселорМиттал Кривой

Рог», описанный в статье [5]. На этой печи реализо-

ван ряд современных технических решений по со-

вершенствованию шихтоподачи и металлоприемника

печи с применением современных огнеупорных ма-

териалов. Усовершенствованы системы охлаждения

шахты печи и оборудование литейного двора, маши-

ны для вскрытия лет

ок, установлены укрытия жело-

бов с гидроманипуляторами и создана современная

система аспирации. На печи установлены новые си-

стемы автоматизированного контроля процесса плав-

ки, которые, однако, для управления ходом ДП ис-

пользуются еще не полностью, в т.ч. из-за наличия

конструктивных недоработок (в конструкции конус-

ного загрузочного устройства с лепестковым распре-

делителем ших

ты в межконусном пространстве). По

нашему мнению, установка бесконусного загрузоч-

ного устройства любой конструкции позволяет суще-

ственно увеличить возможности радиального распре-

деления шихты в печи, увеличить ее производитель-

ность и уменьшить расход кокса.

В статье [6] описан опыт использования антраци-

та, который после специальной обработки загружает-

ся в ДП и позв

оляет заменить часть кокса для выплав-

ки чугуна. Этот способ сегодня применяется на ряде

ДП Украины и обеспечивает замену до 50 кг кокса на

каждую тонну чугуна примерно семидесятью кило-

граммами антрацита. Попытки увеличить расход ан-

трацита (> 70 кг/т) приводили к расстройству хода ДП

из-за ухудшения газопроницаемости столба шихты.

Новые в

озможности изучения взаимосвязи рас-

пределения шихты и газов в печи открыло создание

в ИЧМ комбинированной математической модели,

объединяющей модели балансового расчета тепло-

вого состояния в десяти равновеликих зонах по ра-

диусу и в 12 зонах по высоте печи, а также методи-

ки расчета распределения шихтовых материалов по

10 равновеликим кольцевым зонам сечения пе

чи [7].

Эта комбинированная модель позволяет изучать про-

цессы нагрева и плавления шихты в зависимости от

распределения шихтовых материалов, определяемо-

го программой загрузки, оценивать влияние параме-

тров осевой и периферийной «отдушин» на характер

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

распределения тепловых потоков, что в значитель-

ной мере определяет расход кокса, стабильность хода

печи и величину тепловых потерь.

Анализ современного состояния производства чу-

гуна на металлургических заводах Украины и зару-

бежных стран позволяет сформулировать следующие

направления совершенствования технологии, обору-

дования и средств контроля процессов выплавки чу-

гуна.

1. Ключевым направлением повышения эффек-

тивно

сти производства чугуна и уменьшения энерго-

затрат является повышение качества железосодержа-

щих материалов и кокса. Содержание железа в офлю-

сованном агломерате должно составлять 56–58 %, в

офлюсованных окатышах содержание железа должно

быть 65–68 % при их основности 0,15–0,7. Необхо-

димо обеспечить перед загрузкой в печь отсев фрак-

ций 0-5 мм. Горячая прочность кокса CSR должна со-

ставлять 65–75 %, а ре

акционная способность CRI =

30-40 %.

2. Снижение энергозатрат на производство чугу-

на с 650-750 кг у.т./т до 450-550 кг у.т./т. Для этого

необходимо увеличить cтeпень использования вос-

становительной и тепловой энергии горнового газа

(% СО

в колошниковом газе должен быть не мене 18-

22 % с корректировкой на содержание СО

в сыром

известняке, загружаемом в ДП) при температуре газа

на колошнике ДП 250-350 °С. Такие показатели рабо-

ты ДП могут быть достигнуты при контролируемом

режиме загрузки и распределении шихтовых матери-

алов на колошнике.

3. Обеспечение устойчивой работы доменных пе-

чей на комбинированном дутье, нагретом до 1100-

1200 °С, без применения природного газа. Для это-

го необ

ходимо поддерживать теоретическую темпе-

ратуру горения в фурменном очаге в пределах 1950-

2050 °С, что может быть достигнуто, например, вду-

ванием ПУТ (ориентировочно вместо 1 м

природно-

го газа 2 кг ПУТ) или увлажнением дутья (9 °С на

1 г/м

дутья).

4. Осуществление конструктивных мероприятий

(не только при строительстве, но и при выполнении

капитальных ремонтов и реконструкции ДП) с целью

обеспечения длительности кампании до 18-20 лет и

выплавки чугуна за этот период 45–60 млн. т. Для ре-

шения этой задачи необходимо оснащение ДП БЗУ,

современным оборудованием шихтоподачи и подъем-

ников шихты и применение современных сре

дств ав-

томатизированного контроля и управления процесса-

ми.

5. Обеспечить нагрев дутья до 1100-1200 °С за

счет реконструкции воздухонагревателей (выносные

камеры горения, воздухонагревателем Калугина, по-

догрев газа и воздуха за счет использования тепла

дымовых газов и др.) при исключении использования

природного газа для нагрева насадки воздухонагрева-

телей.

6. Совершенствование шлакового режима и при-

менение вне

доменной обработки чугуна в ковшах,

что позволит уменьшить содержание серы в чугуне

до 0,005 %. Выход шлака на украинских заводах еще

велик и составляет 450-550 кг/т чугуна - это показа-

тель недостаточно высокого качества шихтовых ма-

териалов.

7. Безотходное производство чугуна - полная ути-

лизация колошниковой пыли, железосодержащих

шламов и пыли аспирации литейного двора и под-

бункерного помещения, переработка шлака, перера-

ботка оборотного скрапа, использование доменного

газа. Установка газ

оутилизационных турбин (ГУБТ)

позволяет компенсировать 20-30 % электроэнергии,

необходимой для производства чугуна.

8. Совершенствование подготовки специалистов

ВУЗы являются основным «поставщиком» моло-

дых специалистов на предприятия. Однако, в услови-

ях рыночных экономических отношений, обновления

техники и технологии, требуются дополнительные

знания и опыт, что в значительной степени решается

последипломным образованием специалистов, в т.ч.

путем по

лучения второй (смежной) специальности и

периодического повышения квалификации. Эту про-

блему для предприятий ГМК решает Государствен-

ный институт подготовки и переподготовки кадров

промышленности (ГИПОпром).

Заключение

1. Сложный, материало- и энергозатратный метал-

лургический процесс выплавки чугуна требует про-

должения изучения и исследований, направленных

на совершенствование технологии, оборудования и

средств автоматизированного контроля и управления

те

хнологическими процессами и машинами домен-

ной печи. Однако, на предприятиях для выполнения

НИР, которые должны выполняться учеными НИИ и

ВУЗов, предусматриваются минимальные денежные

средства. Такая «экономия» ведет к снижению конку-

рентоспособности выпускаемой продукции.

2. Обмен информацией, мнениями и дискуссии

по актуальным проблемам доменного производства

на страницах журнала способствуют развитию и по-

вышению э

ффективности доменного производства.

3. Для активизации обмена опытом считаем це-

лесообразным предложить Минпромполитики Укра-

ины возобновить практику проведения школ по об-

мену опытом и новыми достижениями в металлур-

гии чугуна, т.е. использовать и этот способ повыше-

ния квалификации.

Библиографический список

1. Большаков В.И. Технология высокоэффектив-

ной энергосберегающей доменной плавки. - К.:

Наукова думка, 2007. - 412 с.

2. Эффективность использования пылеугольного

топлива в доменных печах Украины / С.Т. Плиска-

новский, Т.Г. Бень, Ю.А. Приходько, В.Н. Нико-

лаев // Металлург. и горноруд. пром-сть. – 1996. -

№ 1. – С. 69-71.

3. Особенности работы распределителей шихты

различных типов на печах большого объема / Е.Г.

Донсков, Г.П. Костенко, Г.И. Орел и др. // Ме

тал-

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

лург. и горноруд. пром-сть. – 2006. - № 1. - С. 11-14.

4. Об оценке распределителей шихты доменных

печей / С.Т. Плискановский, В.И. Большаков //

Металлург. и горноруд. пром-сть. – 2007. - № 3.

- С. 12-14.

5. Опыт эксплуатации и реконструкции доменной

печи объемом 2700 м

/ В.А. Шеремет, А.В. Ке-

кух, Г.П. Костенко и др. // Металлург. и горноруд.

пром-сть. – 2009. - № 6. - С. 16-20.

6. Использование антрацита в доменной плав-

ке для замены части кокса / А.В. Сокуренко, В.А.

Шеремет, И.Г. Товаровский и др. // Металлург. и

горноруд. пром-сть. – 2005. - № 6. – С. 5–10.

7. Аналитическое исследование доменной плавки

с различными парамет

рами отдушин и промежу-

точной зоны / Товаровский И.Г., Большаков В.И.,

Муравьева И.Г. и др. // Металлург. и горноруд.

пром-сть. – 2009. - № 1. – С. 45–48.

Поступила 10.12.2009

УДК. 622.78

Шатоха В.И., Коробейников Ю.Ю.

НМетАУ

Исследование структуры гранул окомкованной агломерационной

шихты методом трехмерной рентгеновской томографии

Шатоха В.И., Коробейников Ю.Ю., 2010 г.

Метод Х-лучевой томографии использован для исследований структуры гранул

агломерационной смеси. Идентифицированы различные компоненты, такие как руда, концентрат,

коксовая мелочь и известняк. Установлены их размеры и распределение. Предложен метод

классификации гранул агломерационной шихты по отношению толщины накатанной мелочи к

радиусу всей гранулы. Ил. 5. Библиогр.: 8 назв.

Ключевые слова: железорудный агломерат, агломерационная шихта, грану

ляция, Х-лучевая

томография

The X-ray tomography method was applied to investigate the structure of sinter mixture granules. Various

components such as ore, concentrate, coke breeze and limestone were identiﬁ ed, their size and spatial

distribution were determined. Classiﬁ cation of granule structure by thickness of adhering ﬁ nes layer in relation

to the whole granule radius was suggested.

Keywords: iron ore sintering, sinter mixture, granulation, X-ray tomography

Наука

Постановка проблемы

Эффективность производства и качество железо-

рудного агломерата, являющегося одним из основны х

шихтовых материалов для производства чугуна в до-

менных печах, в значительной степени определяется

свойствами гранул окомкованной шихты, загружае-

мой на агломерационную ленту. Формирование гра-

нул происходит под действием сил, связанных со сма-

чиванием, при подаче воды в барабан-ок

омкователь и

определяется, в частности, размером и свойствами

частиц компонентов шихты (руда, концентрат, кок-

сик, известняк, возврат и пр.). Размер и прочность

гранул влияют на газопроницаемость слоя шихты,

вертикальную скорость спекания и другие технологи-

ческие параметры процесса, а также на свойства го-

тового агломерата [1].

Состояние вопроса

Общепринятым в отечественной и зар

убежной

литературе является следующее понимание механиз-

ма формирования гранул [1]:

- частицы крупнее 1,0-1,5 мм выступают в каче-

стве зародышей окомкования;

- вследствие молекулярных или капиллярных сил,

возникающих при увлажнении, на них налипают уль-

традисперсные частицы (-0,05 мм);

- на сформировавшийся слой ультрадисперсных

частиц накатываются частицы размером 0,05-0,5,

иногда до 0,75 мм;

- фракция промежуточного размера (от 0,5-0,75

до 1,2-1,5 мм) с

читается проблемной, поскольку та-

кие частицы малы, чтобы выступать в качестве цен-

тров окомкования, но велики для налипания на по-

верхность зародыша.

Данная концепция является основой для выработ-

ки требований к фракционному составу шихтовых

материалов, поскольку для эффективного окомкова-

ния в шихте должны присутствовать в определенном

соотношении все фракции, фор

мирующие гранулу.

Постановка задачи

В современных и перспективных условиях воз-

можность оптимального подбора фракционного со-

става аглошихты затруднена такими обстоятельства-

ми [2]:

- в условиях дефицита богатой аглоруды практи-

чески основным средством обеспечения содержания

железа в готовом агломерате на уровне, требуемом

потребителями, является увеличение доли в шихте

концентрата глубокого обогащения, представленного

ультрадисперсными частицами;