Новотроицкий филиал Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Новотроицк, Россия:

А. Н. Шаповалов, доцент кафедры металлургических технологий и оборудования, канд. техн. наук, эл. почта: alshapo@misis.ru

АО «Уральская Сталь», Новотроицк, Россия
А. Ю. Фукс, главный специалист, эл. почта: a.fux@uralsteel.com

Показано, что одним из действенных методов повышения показателей агломерационного процесса, в том числе относительно эффективности использования твердого топлива, является накатывание части коксика на гранулы окомкованной шихты. Приведены результаты лабораторных экспериментов исследования влияния накатывания коксика на гранулы окомкованной шихты на показатели процесса спекания и качество агломерата в шихтовых условиях АО «Уральская Сталь». На основании полученных результатов установлено, что наилучшие показатели агломерационного процесса по выходу годного, скорости спекания, удельной производительности и качеству агломерата достигаются при накатывании коксика на гранулы окомкованной шихты в количестве 50–75 % общего расхода на спекание. При этом показатели агломерационного процесса при доле накатываемого топлива в диапазоне от 50 до 100 % находятся на относительно постоянном уровне, значительно превышающем аналогичные значения, достигаемые при традиционном способе подачи топлива. Полученный эффект объясняется оптимальным сочетанием скорости перемещения зоны горения и продолжительности пребывания шихты в высокотемпературной зоне спекания при перераспределении топлива в объеме агломерационной шихты, что способствует более полному вовлечению рудной части шихты в процессы расплавообразования, а также обеспечивает более полное использование топлива.

1. Коротич В. И., Фролов Ю. А., Бездежский Г. Н. Агломерация рудных материалов. Научное издание. — Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2003. — 400 с.
2. Фролов Ю. А. Агломерация: технология, теплотехника, управление, экология. — М. : Металлургиздат, 2016. — 672 с.
3. Xu H. L., Pan G. Y., Shao Y. J. et al. Analysis of energy consumption evaluation indicator for iron and steel production // Energy Metall Ind. 2017. Vol. 36, Iss. 2. P. 3–7.
4. Huang X. X., Fan X. H., Chen X. L. et al. Optimisation model of fuel distribution in materials bed of iron ore sintering process // Ironmaking & Steelmaking. 2019. Vol. 46, Iss. 7. P. 649–655.
5. Zhou J. C., Li X. P., Shangguan F. Q. et al. Status of energy consumption and energy saving technical measures of sintering process in China // Energy Metall Ind. 2010. Vol. 29, Iss. 2. P. 23–26.

6. Hou P., Choi S., Choi E., Kang H. Improved distribution of fuel particles in iron ore sintering process // Ironmaking & Steelmaking. 2011. Vol. 38, Iss. 5. P. 379–385.
7. Тен С. Б., Михалевич А. Г., Боранбаев Б. М. и др. Повышение эффективности использования топлива при агломерации // Сталь. 1980. № 10. С. 868–870.
8. Титов В. И., Искалин В. И., Григорьев Н. Е. и др. Оптимизация гранулометрического состава твердого агломерационного топлива // Металлург. 2005. № 1. С. 15, 16.
9. Dabbagh A., Moghadam A., Naderi S., Hamdi M. A study on the effect of coke particle size on the thermal profile of the sinters produced in Esfahan Steel Company (ESCO) // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2013. Vol. 113. P. 941–945.
10. Zhou M., Han S., Wang L. et al. Effect of size distribution of coke breeze on sintering performance // Steel research int. 2015. Vol. 86, Iss. 11. P. 1242–1251.
11. Коршиков Г. В., Шаров С. И., Лукашов Г. Г. и др. Влияние способа подачи топлива, его вида и крупности на показатели процесса спекания руд КМА. Сообщение 2 // Известия вузов. Черная металлургия. 1971. № 8. С. 37–39.
12. Шаповалов А. Н., Овчинникова Е. В., Майстренко Н. А. Повышение качества подготовки агломерационной шихты к спеканию в условиях ОАО «Уральская Сталь» // Металлург. 2015. № 3. С. 30–36.
13. Фролов Ю. А. Состояние и перспективы развития технологии производства агломерата. Часть 1. Подготовка компонентов агломерационной шихты к спеканию // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 4. С. 33–41.
14. Коршиков Г. В., Шаров С. И., Лукашов Г. Г. и др. Влияние способа подачи топлива, его вида и крупности на показатели процесса спекания руд КМА. Сообщение 1 // Известия вузов. Черная металлургия. 1971. № 6. С. 39–42.
15. Колокольцев Б. И., Ляхов П. А., Кретинин В. И. Накатывание топлива на гранулы окомкованной шихты // Металлург. 1979. № 1. С. 9–11.
16. Ефимов С. П., Невмержицкий Е. В., Зевин С. Л. и др. Улучшение показателей работы аглофабрики за счет подачи топлива в конце окомкования шихты // Известия вузов. Черная металлургия. 1979. № 2. С. 25–28.
17. Arikata Y., Yamamoto K., Sassa Y. Effect of coke breeze addition timing on sintering operation // ISIJ International. 2013. Vol. 53. No. 9. P. 1523–1528.
18. Zhou M., Wang Y., Zhao D. et al. A Study of double layer pre-sintering toward super-high bed height // 11th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. 2020. P. 639–651.
19. Zhong Q., Liu H., Xu L. et al. An efficient method for iron ore sintering with high-bed layer: double-layer sintering // Journal of iron and steel research international. 2021. Vol. 28, Iss. 11. P. 1366–1374.
20. Siddhartha Shrestha, Jin Xu, Aibing Yu, Zongyan Zhou. Numerical simulation of fuel layered distribution iron ore sintering technology // Ironmaking & Steelmaking. 2022. Vol. 49, Iss. 1. P. 83–100. DOI: 10.1080/03019233.2021.1968259.
21. Феоктистов А. В., Одинцов А. А. Повышение эффективности использования твердого топлива при двухслойной агломерации // Металлург. 2014. № 6. С. 66–73.
22. Панычев А. А., Никонова А. П. Оптимизация технологических параметров на основе математических моделей при агломерации михайловских и лебединских концентратов // Металлург. 2008. № 10. С. 46–51.
23. Майстренко Н. А., Овчинникова Е. В., Шаповалов А. Н., Берсенев И. С. Повышение эффективности процесса агломерации при окомковании шихты с использованием ПАВ // Сталь. 2016. № 1. С. 12–15.
24. Shapovalov A. N., Dema R. R., Nefedyev S. P. Efficiency improvement of sintering as a result of surface-active substance use in pelletizing at the JSC "Ural Steel" // Materials Science Forum. 2016. Vol. 870. P. 507–515.
25. ГОСТ 25471-82. Руды железные, агломераты и окатыши. Метод определения прочности на сбрасывание. — Введ. 01.07.1983.
26. ГОСТ 15137-77. Руды железные и марганцевые, агломераты и окатыши. Метод определения прочности во вращающемся барабане. — Введ. 01.01.1978.
27. Пузанов В. П., Кобелев В. А. Введение в технологии металлургического структурирования. — Екатеринбург : Урал. отд., Росс. акад. наук, 2005. — 501 с.