Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

П. И. Черноусов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: p.chernou@yandex.ru
Р. Е. Гришин, аспирант, эл. почта: grane676@gmail.com
А. Н. Чикалева, аспирант, эл. почта: miss.chikaleva@gmail.com

ПАО «НЛМК», Липецк, Россия:

С. Н. Серегин, директор ремонтного комплекса, эл. почта: seregin_sn@nlmk.com

Актуальным направлением развития технологии доменной плавки является применение многокомпонентного комбинированного дутья высоких параметров, в частности совместного использования природного газа, пылеугольного топлива (ПУТ) и технологического кислорода. Проведены исследования доменного процесса с использованием восстановительных дутьевых добавок в условиях ПАО «НЛМК». Сформирована и проанализирована база данных основных показателей работы доменных печей № 6 и 7 за период 2013–2018 гг. Печи работают в аналогичных сырьевых условиях, с близкими параметрами комбинированного дутья и расходом кокса. При изменении расходов природного газа, ПУТ и технологического кислорода значения степени компенсации (отношение расходов восстановительных добавок к расходу технологического кислорода) находятся в интервале 0,9–1,1. Это обеспечивает стабильный уровень значений теоретической температуры горения и количества восстановительных компонентов горнового газа, постоянный уровень нагрева горна, стабильность газодинамического режима плавки и расхода кокса. При этом различный уровень развития процессов непрямого (Ri) и прямого (rd) восстановления на доменных печах № 6 и 7 указывает на разный состав горновых газов. Данное обстоятельство дает возможность выполнения корректных исследований особенностей доменного процесса в широком интервале значений Ri (от 66 до 92 %) и rd (от 12 до 42 %). Установлено, что режим доменной плавки с использованием природного газа, ПУТ и технологического кислорода, характеризующийся уровнем значений rd менее 20–25 %, отличается наличием выраженной экстремальной зависимости расхода кокса и производительности от параметров комбинированного дутья.

1. Люнген Х. Б., Шмеле П. Сравнение рабочих характеристик доменных печей в мире // Черные металлы. 2019. № 3. С. 13–18.
2. Дмитриев А. Н., Золотых М. О., Витькина Г. Ю. Совершенствование аглококсодоменного производства с использованием цифровых технологий в рамках «Индустрии 4.0» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 4. С. 339–345.
3. Дмитриев А. Н., Шумаков Н. С., Леонтьев Л. И. и др. Основы теории и технологии доменной плавки. — Екатеринбург : УрО РАН, 2005. — 545 с.
4. Андронов В. Н. Минимально возможный расход кокса и влияние на него различных факторов доменной плавки : учебное пособие. — СПб. : Изд-во СПбГТУ, 2001. — 142 с.
5. Геердес М., Ченьо Р., Курунов И., Лингарди О., Риккетс Д. Современный доменный процесс. Введение. — М. : Металлургиздат, 2016. — 280 с.
6. Дунаев Н. Е., Кудрявцева З. М., Кузнецов Ю. М. Вдувание пылевидных материалов в доменные печи. — М. : Металлургия, 1977. — 208 с.
7. Ярошевский С. Л. Выплавка чугуна с применением пылеугольного топлива. — М. : Металлургия, 1988. — 176 с.
8. Рыженков А. Н., Ковалёв А. И., Ярошевский С. Л. Технология доменной плавки с вдуванием в горн пылеугольного топлива, природного газа и кислорода // Металл и литье Украины. 2003. № 6. С. 12–16.
9. Рыженков А. Н., Ярошевский С. Л., Крикунов Б. П., Замуруев В. М., Попов В. Е., Кочура В. В. Технология плавки с использованием пылеугольного топлива и природного газа на дутье, обогащенном кислородом // Сталь. 2005. № 12. С. 13–17.
10. Рыженков А. Н., Савранский Л. В., Ярошевский С. Л., Крикунов Б. П., Замуруев В. М., Попов В. Е., Кузин А. В. Технология плавки с использованием пылеугольного топлива и природного газа на дутье, обогащенном кислородом, обеспечивающая замену 30–40 % кокса // Металл и литье Украины. 2005. № 1-2. С. 3–10.
11. Ярошевский С. Л., Терещенко В. П., Афанасьева 3. К. Опыт освоения пылеугольной технологии на Донецком металлургическом заводе // ОАО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия». 2007. № 5. С. 22–28.
12. Минаев А. А., Рыженков А. Н., Банников Ю. Г., Ярошевский С. Л., Коновалов Ю. В., Кузин А. В. Перспективы применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины и России // Сталь. 2008. № 2. С. 5–11.
13. Андронов B. Н. Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья. Доменный процесс. — Донецк : Норд-Пресс, 2009. — 377 с.
14. Филатов С. В., Курунов И. Ф., Титов В. Н., Загайнов С. А. Внедрение энергоэффективных решений при выплавке чугуна в ПАО «НЛМК» // Металлург. 2019. № 4. С. 25–28.
15. Филатов С. В., Дагман А. И., Титов В. Н. Энергоэффективная технология выплавки чугуна в ПАО НЛМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 1. С. 32–36.
16. Сорокин А. Ю., Пишикин А. А., Дагман А. И., Басов В. И., Титов В. Н., Загайнов С. А. Освоение технологии доменной выплавки чугуна с использованием пылеугольного топлива в доменном цехе № 2 ПАО НЛМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 7. С. 803–809.
17. Филатов С. В., Листопадов В. С., Сорокин А. Ю., Мясоедов С. В., Титов В. Н., Загайнов С. А. Технологии доменной выплавки чугуна с использованием пылеугольного топлива в ПАО НЛМК // Металлург. 2020. № 5. С. 10–14.
18. Пухов А. П., Черноусов П. И., Юсфин Ю. С. и др. Эффективность использования кислорода при различной доле окатышей в шихте // Сталь. 1985. № 1. С. 5–9.
19. Юсфин Ю. С., Пухов А. П., Сысоев Н. Ф., Черноусов П. И. Эффективность доменной плавки при переменном содержании кислорода в дутье в современных условиях // Сталь. 1992. № 3. С. 4–7.
20. Юсфин Ю. С., Рожавский Л. А, Черноусов П. И. Расчет параметров процессов восстановления в доменной печи // Известия вузов. Черная металлургия. 1992. № 7. С. 8–11.
21. Юсфин Ю. С., Черноусов П. И., Травянов А. Я. Теоретический расчет предельно возможной степени использования восстановительной способности газа в доменной печи // Известия вузов. Черная металлургия. 1996. № 1. С. 9–11.