Металлургия чугуна
Get Adobe Flash player

Тезисы докладов студентов КНИР 2012

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ С ДОБАВКОЙ БРИКЕТИРОВАННОГО ВОЗВРАТА

П.В. Суяров, В.В. Безруков, ст. гр. МЧ-08,

Н.А. Иванченко, ст. гр. МЧ-07-М, ПГТУ

Проведены лабораторные спекания агломерационной шихты с добавкой предварительно брикетированного возврата. В шихте массой 5 кг содержалось 62 % рудной части, 4 % топлива, 14 % флюса и 20 % возврата. Брикетированию подвергались дисперсные (комкуемые – менее 0,4 мм) и мелкие плохо комкуемые (0,4-1,6 мм) частицы возврата, шлама и известковой пыли. Соотношение брикетируемых материалов в шихте приведено в таблице, в брикетируемой смеси – 14:23:63 соответственно шлам, известковая пыль, возврат фракции менее 3 мм. Брикеты фракции 30-60 мм прессовали, сушили, а затем дробили до фракции 3-5 мм и добавляли в агломерационную шихту.

Таблица – Содержание брикетируемых материалов в шихте

Расход в шихту

Спекания с возвратом

обычным

брикетированным

кг

%

кг

%

Шлам:

сыпучий

в составе брикетов

Известковая пыль:

сыпучая

в составе брикетов

Возврат, всего

в т.ч. фр. 3-5 мм

фр. 0-3 мм

в составе брикетов

0,200


0,184


1,000

0,500

0,500

4,0

3,68

20,0

10,0

10,0

0,089

0,111


0,184

1,000

0,500


0,500

1,78

2,22

3,68

20,0

10,0


10,0

Повышение в шихте доли центров окомкования на 15,9 % привело к снижению длительности спекания с 16,5 до 11,5 мин. Удельная производительность аглопроцесса возросла: по аглоспеку с 0,955 до 1,35, по выходу годного (фр. +5 мм) с 0,79 до 1,092, при замкнутом цикле возврата с 0,764 до 1,08, по выходу стандартно стабилизированного агломерата фр. +5 мм с 0,572 до 1,124 т/м2∙ч. Повышение относительной производительности аглопроцесса составило 34,44-41,36 %.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.Б.Семаковой

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКОМКОВАНИЯ

МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА

С ДОБАВКОЙ КАЛИБРОВАННОГО ВОЗВРАТА

В.В. Безруков, П.В. Суяров, ст. гр. МЧ-08, ПГТУ

Проведены лабораторные исследования процесса окомкования шихты, состоящей из железорудного концентрата и калиброванного возврата фракции 3-5 мм при различном соотношении компонентов в смеси. Эксперименты проводились в лабораторном тарельчатом грануляторе (угол наклона 45˚, длительность окомкования 4 мин) при постоянной влажности смеси 8 %. Степень окомкования концентрата в отсутствие возврата минимальная 48 % (рис.), при этом крупность гранул велика dгр=8,57 мм, что ухудшает их прогрев при спекании.

Добавка в концентрат частиц калиброванного возврата, играющих роль центров грануляции, способствует росту степени окомкования до 72-92 % при доле возврата 20-40 % и увеличению эквивалентного диаметра шихты. При содержании возврата в смеси 40 % эквивалентный диаметр окомкованной смеси составил 4,6 мм, а гранул 5,9 мм, что соответствует оптимальной крупности агломерационной шихты. Повышение доли возврата в шихте до 50-60 % привело к нарушению процесса окомкования в результате увеличения влажности шихты сверх оптимальной. При дальнейшем увеличении доли возврата необходимо снижение влажности шихты.

Рисунок – Влияние добавок калиброванного возврата

на показатели процесса окомкования железорудного

концентрата: 1 – d; 2 – С∙10-1; 3 – dгр

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В .Б. Семаковой

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ БРИКЕТИРОВАННОГО ВОЗВРАТА АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

П.В. Суяров, В.В. Безруков, ст. гр. МЧ-08, ПГТУ

Характерной особенностью агломерационных шихт (АШ) Украины является высокое содержание тонкодисперсных железорудных концентратов, для которых мелкий некондиционный агломерат (возврат) играет роль центров окомкования. Однако в возврате находится до 50 % плохо комкуемых фракций. Их брикетирование позволит весь возврат перевести в комкующую часть АШ. Проведены лабораторные исследования прочности на раздавливание гранул, полученных методом экструзии из смеси возврата, известковой пыли и сталеплавильного шлама, в соответствии с планом Шеффе (неполная кубическая модель). По полученному уравнению У=13Х2+3Х3+96,8Х1Х2+90Х1Х3+

+40,5Х2Х3+335,1Х1Х2Х3 построена диаграмма зависимости прочности гранул от состава брикетируемой смеси (рис.).

Рисунок – Диаграмма зависимости прочности гранул (кПа)

от состава брикетируемой смеси: Х1 – содержание возврата;

Х2 – известковой пыли; Х3 – шлама, д. ед.

Наиболее прочными 43 кПа являются гранулы из смеси, соответствующей примерно равному соотношению трех компонентов. Для получения гранул с прочностью достаточной для окомкования АШ доля возврата в смеси не должна превышать 80 %.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В .Б. Семаковой

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ БРИКЕТОВ В УСЛОВИЯХ ПАО «МК «АЗОВСТАЛЬ»

М.О. Осипов, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

Важным фактором развития металлургической промышленности с позиции ее обеспечения сырьевыми материалами является расширение использования вторичного сырья — отходов производства черной и цветной металлургии. В агломерационном, доменном и сталеплавильном производствах железосодержащие шламы и пыли составляют 2-5% на тонну готовой продукции.

Одним из рациональных способов подготовки их к использованию является брикетирование. Отличительной особенностью процесса брикетирования является возможность изготовления брикетов из шихтовых смесей, эффективных для основных агрегатов металлургического передела.

По технологическому предназначению металлургические брикеты можно разделить на три класса.

К первому классу относятся самовосстанавливающиеся брикеты, в которых содержатся оксиды железа и углерод, идущей на восстановление и науглероживание восстановленного железа.

Ко второму классу относятся металлургические брикеты, основой которых является восстановленное железо, оксиды железа, флюсы и вяжущее. Исходными материалами являются: чугунная стружка, чугунная дробь, металлоотсевы, дробленная стальная стружка, окалина и др.

К третьему классу относятся брикеты для промывки металлоприемников доменных печей. Основой их является прокатная окалина, имеющее высокое содержание железа общего, закиси железа (до 60 %) или оксиды марганца, а также титаносодержащие компоненты для наращивания гарнисажа.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. С.В. Кривенко

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ШИХТЕ МАГНЕЗИАЛЬНОГО АГЛОМЕРАТА В УСЛОВИЯХ ПАО «МК «АЗОВСТАЛЬ»

В.Л. Кирей, ст. гр. 3-06-МЧ-1, ПГТУ

Основными свойствами шлака являются: температура плавления, вязкость, плавкость и серопоглотительная способность. Так как шлак представляет собой многокомпонентную систему, трудно установить строгое количественное изменение свойств шлака при одновременном изменении содержания в нем нескольких составляющих.

Повышение содержания МgО в шлаке до определенного предела (5-20 %), зависящего от содержания других компонентов, вызывает понижение температур плавления и вязкости шлака. Дальнейшее повышение содержания МgО будет увеличивать и температуру плавления, и вязкость шлака.

При движении вниз первичных шлаков они сначала мало насыщаются серой, поскольку имеют низкую основность и недостаточно прогреты. С увеличением массы СаО и MgO увеличиваются их основность и подвижность. Все это благоприятно сказывается на удалении серы из металла в шлак.

Шлаки на передельный чугун на металлургических комбинатов (МК) состоят из 38-40 % SiО2, 45-48 % СаО, 6,0-7,0 % Аl203 и 5,0-7,0 % MgO. За исключением МК «Азовсталь», в шлаках содержится сравнительно небольшое количество FeO и МnО. На всех МК основность шлака практически одинакова, и составляет 1,32-1,34. При выплавке литейных чугунов на этих же МК состав шлака не изменяется, только содержание СаО находится на верхнем пределе 47-48 % и плавка идет с повышенным нагревом горна. На МК восточных районов России шлаки менее основные 1,21-1,28 против 1,32-1,34 по отношению (СаО + MgO)/SiО2. Это объясняется повышенным содержанием в шлаках глинозема от 11 до 15 %.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. С.В. Кривенко

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗМОЖНОСТИ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОДАЧИ В ДОМЕННЫЕ ПЕЧИ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА ДО 200 КГ/Т ЧУГУНА

О.П. Полтавченко, СТ. гр. МЧ-07, ПГТУ

За последние 30 лет технология вдувания пылеугольного топлива была внедрена на большинстве доменных печей мира, главным образом среднего и большого объема, что позволило компенсировать высокую стоимость и ограниченную доступность кокса. Однако использование ПУТ, особенно в больших количествах (>100кг/т чугуна), в качестве заменителя кокса при выплавке чугуна предъявляет существенные дополнительные требования к технологии доменной плавки, к качеству сырья и топлива.

К числу основных факторов, обеспечивающих реализацию технологии вдувания значительных количеств ПУТ, относятся:

1.    Улучшение качества кокса.

2.    Выбор углей требуемого качества для коксования и ПУТ.

3.    Улучшение качества железосодержащих материалов.

4.    Обеспечение высокого уровня технологии производства чугуна.

5.    Обеспечение конструктивных нововведений, оснащенности печи надежным оборудованием ,современными средствами контроля.

Вдувание в горн ПУТ сопровождается снижением теоретической температуры горения на 100 — 200 оС на каждые 100 кг/т чугуна ПУТ. В условиях работы доменных печей с вдуванием в горн природного газа, как правило, технология ведется на нижнем пределе уровня теоретической температуры горения, следовательно, вдувание в гори в данных условиях ПУТ требует осуществления компенсирующих мероприятий по сохранению на исходном уровне теоретической температуры горения.

Указанными мероприятиями могут быть повышение температуры дутья и содержания в нем кислорода, снижение расхода природного газа. Как правило, доменные печи в настоящее время работают на естественном или минимально возможном уровне влажности дутья, поэтому данный фактор не может быть использован в качестве компенсирующего мероприятия.

Наиболее эффективен метод компенсации с помощью повышения температуры дутья. Повышение температуры дутья до 1400 оС создает условия для вдувания в горн на 1 т чугуна 180 кг ПУТ, обеспечивающих снижение расхода кокса до 250 кг/т (- 53,5 %), условного топлива — на 76 кг/т (-12 %),прирост производительности — на 3,5 %, существенное улучшение других технологических показателей доменной плавки.

При вдувании в горн больших количеств пылеугольного топлива (100-200 кг/т чугуна) полная комплексная компенсация является обязательным компонентом технологии, обеспечивающим как возможность ее осуществления, так и высокий экономический эффект.

Для обеспечения постоянного уровня вдувания ПУТ около 200 кг/т чугуна необходимо обеспечить определенные параметры дутья на фурмах и эффективное управление распределением шихтовых материалов на колошнике.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.П. Русских

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫВКИ ПЕРИФЕРИИ ГОРНА ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

С. В Мокин, ст. гр. МЧ-06, ПГТУ

Следует признать, что основными причинами уменьшения рабочего объёма горнам вследствие его загромождения являются :

Образование коксового мусора из-за ухудшения качества кокса, сцементированного тугоплавким шлаком.

Образование неплавких масс на основе графита извести и её силикатов или алюминатов , выпадающих в самостоятельные твёрдые фазы из чугуна и шлака вследствие изменения условий их предельной растворимости.

Как правило, промывки доменных печей, в том числе и промывки горна, осуществляют загрузкой в доменные печи специальных промывочных материалов, таких как железная руда, сварочный шлак, высокозакисный агломерат, брикеты и другие материалы с высоким содержанием закиси железа, марганца и оксида кремния. Такие способы промывки требуют дополнительных расчетов по корректировке расхода флюсов, массы кокса в подачу, ожидаемого химсостава чугуна и др.

Наиболее рациональным методом промывки периферии горна в условиях доменного цеха ПАО МК «АЗОВСТАЛЬ» можно считать- кислородную промывку.

Сущность метода заключается в сокращении на 50 % либо полном закрытии подачи природного газа к фурмам, через 15 минут после открытия выпуска чугуна, продолжительностью 15-30 минут. В данном случае весь кислород при прекращении подачи природного газа расходуется на окисление железа, марганца и кремния, и при повторном их восстановлении будет происходить газификация коксовой мелочи, коксового мусора.

Такой способ промывки легко осуществим в доменном цехе комбината «АЗОВСТАЛЬ» в связи с отсутствием необходимости закупки промывочных материалов у сторонних поставщиков, высоким расходом природного газа, подаваемого в доменные печи, отсутствием необходимости расчетов корректировки расхода кокса на выплавку чугуна при использовании промывочных материалов.

Кроме того, предложенный метод промывки периферии горна не требует увеличения расхода кокса на выплавку чугуна, позволяет снизить энергетические затраты за счет экономии природного газа.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.П. Русских

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ В УСЛОВИЯХ СОКРАЩЕНИЯ РАСХОДА ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ВЫПЛАВКУ ЧУГУНА

А.В. Набокин, ст. гр. З-06-МЧ, ПГТУ

В связи с дефицитом и высокой ценой природного газа в Украине доменные цехи вынуждены сократить подачу его в печи с 100-120 м3/т чугуна до50-30 м3/т чугуна.

Природный газ понижает температуру в горне доменной печи по ряду причин:

а) подаётся холодным;

б) при окислении углерода природного газа тепла выделяется в три раза меньше, чем при окислении углерода кокса.

Работа доменной печи характеризуется оптимальной теоретической температурой горения топлива в горне на уровне 2000-2100 оС, поэтому при уменьшении расхода природного газа теоретическая температура горения будет увеличиваться, что не допустимо.

Для поддержания теоретической температуры горения на заданном уровне необходимо соответствующим образом изменить технологические параметры доменной плавки: снизить температуру дутья, уменьшить концентрацию кислорода в дутье или увеличить его влажность.

Снижение температуры дутья связано с уменьшением количества тепла, вносимого с дутьем в доменную печь, что неизбежно приведет к увеличению удельного расхода кокса на выплавку чугуна.

Уменьшение концентрации кислорода в дутье снизит производительность доменной печи (изменение содержания кислорода в дутье на 1 % приводит к изменению производительности доменной печи на 2 %).

Для поддержания температуры дутья на высоком уровне предложено увеличивать концентрацию азота в дутье, но это также связано с снижением производства чугуна.

Из всего сказанного следует, что рациональным способом не снижать температуру дутья при уменьшении расхода природного газа является искусственное повышение влажности дутья.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.П. Русских

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УНИЧТОЖЕНИЯ НАСТЫЛЕЙ
В ШАХТЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Т.О. Верцман, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

Причины образования настылей в доменной печи весьма многообразны. Однако, многолетний опыт эксплуатации доменных печей дает основание утверждать, что главной причиной настылеобразования является, прежде всего, нарушение технологии ведения доменной плавки. Особенно опасен в этом случае форсированный режим при неровном ходе плавки и плавке плохо подготовленной шихты с легкоплавкой пустой породой. Вероятность образования настылей возрастает при частой работе печи с периферийным и канальным газовым потоком.

При усиленном движении газа около огнеупорной кладки наблюдается чрезмерный разогрев железорудного материала, его плавление при наличии в шлаковом расплаве большого количества оксидов железа. При последующем снижении температуры происходит кристаллизация железистого шлакового расплава и сцепление застывших масс с кладкой печи. Поскольку, образовавшаяся настыль постоянно омывается восстановительным газом, то наблюдается восстановление оксидов железа до металлического железа с увеличением температуры плавления наружного слоя настыли. Поэтому, последующее восстановление температурного уровня до исходного не приводит уже к плавлению получившейся настыли.

При большом развитии канального движения газа происходит постепенное обволакивание стенок канала шлаками, которые заносятся в канал газами. Зона шлакообразования в этом случае значительно расширяется, она не имеет устойчивого горизонта по высоте слоя шихты. Жидкие фазы, увлекаемые по каналам газовым потоком, поднимаются вверх, оседают на стенках печи, образуя настыль.

Также, распространенной причиной настылеобразования является переход печи с выплавки передельного чугуна на получение литейного или доменных ферросплавов.

Особенно велика опасность образования настылей при быстрых переходах с одного вида доменной плавки на другой. Резкое изменение теплового режима, уменьшение количества дутья и снижение интенсивности хода печи для получения высоких марок литейного чугуна сопровождается увеличением газов на периферии, поднятием зон высоких температур в шахте печи.

Преждевременное размягчение и оплавление материалов, имевших ранее более низкую температуру, приводит к плавлению шихтовых материалов непосредственно около стен печи и к созданию первичных зародышей настыли. Последующее понижение температур при обратном таком же быстром переводе печи на передельный чугун фиксирует и увеличивает эти зародыши, быстро превращающиеся в настыли.

Бывают случаи, когда даже вынужденная кратковременная остановка печи оказывается достаточной для создания прочного очага настылеобразования.

Работа выполнена под руководством ст. преподавателя И.В. Безверхого

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ НИЗКОСЕРНИСТОГО ЧУГУНА

А.В. Горелов, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

Как известно, получение в доменной печи чистых по сере чугунов затруднительно и требует значительных затрат, что связано с необходимостью иметь доменные шлаки повышенной основности.

Сера вызывает снижение прочности стали при повышенных температурах (свойство «красноломкости») и поэтому во всех случаях является примесью вредной. По действующим стандартам, содержание ее в передельном чугуне не должно превышать 0,015—0,06 %.

В доменную печь сера поступает в виде нескольких соединений. В руде и флюсе она находится в виде пирита (FeS2), иногда — сульфатов (BaSO4, CaSO4), в агломератах — в виде сульфида железа (FeS), а в офлюсованных агломератах — сульфида кальция (CaS).

Обычно основная часть серы вносится в печь коксом. В нем сера находится главным образом в виде, так называемой, органической серы, т. е. входящей в состав органической массы, и в небольшом количестве в золе — в виде сульфидов и сульфатов.

Поступающая в печь сера распределяется между чугуном, шлаком и газом. Количество ее достаточно для полного насыщения ею чугуна, который при 1000 — 1500 оС может растворить до 0,9 % S, в то время, как при выпуске из печи в чугуне допускается 0,015-0,06 % S. Поэтому, приходится принимать специальные меры для предотвращения перехода серы в чугун, хотя это связано с дополнительным расходом кокса и понижением производительности печи.

Работа выполнена под руководством ст. преподавателя И.В. Безверхого

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ, ОСНАЩЕННЫХ БЕСКОНУСНЫМИ ЗАГРУЗОЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

А.С. Пивень, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

Оснащение доменных печей бесконусными загрузочными устройствами, особенно печей большого объема, сегодня является мировой тенденцией, широко реализованной в Японии, Европе и активно развивающейся в Китае. Применение БЗУ позволяет обеспечить эффективное управление распределением шихты и газов в печи, уменьшить расход энергоносителей и уменьшить затраты на ремонты.

Чтобы получить ожидаемую отдачу от применения БЗУ, необходимо еще на стадии проектирования обеспечить обоснованный выбор оборудования и оценку пропускной способности системы загрузки печи шихтовыми материалами. Печь должна быть оснащена комплексом средств контроля распределения шихтовых материалов и газов.

Практика строительства и освоения работы новых и реконструированных доменных печей показала, что для эффективного использования потенциальных возможностей нового оборудования систем загрузки доменных печей и средств автоматизированного контроля технологического процесса необходимо выполнять экспертную оценку проекта еще до его реализации, когда недостаточное совершенство применяемых технических решений можно исправить на стадии проектирования.

В настоящее время разработаны методические основы подготовки, сопровождения и освоения работы доменных печей, оснащенных бесконусными загрузочными устройствами, которые включают следующие основные положения:

1.    Разработка технологического задания на оснащение доменной печи БЗУ, комплекса оборудования системы загрузки шихты, контроля параметров процесса загрузки и выплавки чугуна.

2.    Применение современных методов расчета и оценки программ загрузки шихтовых материалов для обеспечения заданного распределения рудных нагрузок и объемов шихты в равновеликих кольцевых зонах колошника на основе данных о распределении шихты и газов по радиусу печи, оценки скоростей опускания шихты и профиля поверхности засыпи.

3.    Разработка способов управления распределением шихты по окружности печи, а также оценка эффективности их применения.

Важную роль в обеспечении использования возможностей БЗУ по управлению распределением шихты и газов играет оснащение печи современными средствами контроля процесса, обучение персонала и передача опыта освоения работы доменных печей после строительства или реконструкции.

Комплексное решение изложенных требований и задач позволит в полной мере использовать возможности оборудования и систем управления для достижения максимальной эффективности доменной плавки.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.П. Русских

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РУДНОЙ НАГРУЗКИ ПО РАДИУСУ КОЛОШНИКА С РЕВЕРСИВНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ УГЛА НАКЛОНА ЛОТКА БЗУ

А.Б. Кушнир, В.О. Овсянникова, В.И. Бондаренко,

ст.гр. МЧ-08, ПГТУ

Эффективность доменной плавки во многом зависит от распределения газового потока по сечению печи. В свою очередь, инструментом управления газораспределением является распределение шихтовых материалов по радиусу и окружности печи.

В наше время широкое распространение получили бесконусные загрузочные устройства лоткового типа. Одним из технологических приемов регулирования распределение газового потока в печи является изменение программ загрузки. В программе загрузки печи определяется вид материала и состав порции, деление порций на части соответствующим заданным углам наклона лотка, а также последовательность выгрузки частей порции в печь. Варьированием скорости вращения и угла наклона лотка можно добиться оптимального распределения шихты на колошнике доменной печи.

Спиральная загрузка материалов с помощью лоткового ЗУ, наиболее подходящая для организации рационального противотока материалов и газов в доменной печи. В работе рассмотрен один из вариантов усовершенствования спиральной загрузки — изменение режима изменения угла наклона лотка. Движение лотка от меньшего угла наклона к большему и наоборот должно повлечь за собой некоторые изменения в распределении шихты, которыми, в свою очередь, можно эффективно пользоваться для организации оптимального противотока материалов и газов.

Нами, в лабораторных условиях были проведены испытания с целью определения влияния изменения угла наклона лотка на столб шихтовых материалов. Материал загружался порциями с различных углов наклона лотка от периферии к центру и от центра к периферии.

По полученным нами результатам испытаний, можно сделать следующие выводы:

1.    Наиболее равномерное распределение рудных нагрузок мы получаем при загрузке агломерата и кокса с уменьшением угла наклона лотка.

2.    Для того чтобы получить самый высокий показатель рудной нагрузки в промежуточной зоне, необходимо совмещать движение лотка вниз при загрузке агломерата и вверх при загрузке кокса и наоборот.

3.    Загрузка агломерата и кокса по восходящей спирали дает возможность больше подгрузить осевую зону.

Работа выполнена под руководством доц., к.т.н. В.П. Русских

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ|деления| ШИХТЫ С

КАЛИБРАТОРОМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА

ОКРУЖНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ|деления| АГЛОМЕРАТА

В.В. Хлебников, Р.С. Ушев, Д.С. Таранов, ст. гр. МЧ-08, ПГТУ

Технико-экономические показатели доменной печи зависят от движение печных газов. В свою очередь движение печных газов определяется распределением шихтовых материалов по окружности и радиусу доменной печи. Нами были проведены исследования распределения агломерата по окружности колошника, при этом учитывалось что в доменной печи именно от распределения агломерата и окатышей в основном зависит распределение газовых потоков. Известно это из научных работ в технической литературе, в том числе и нашей кафедры.

Впервые калибрированное выпускное отверстие через приемную воронку было предложено Немцовым, Тарасовым В.П. и др. Для одной доменной печи ПАО «МК «Азовсталь» оно состояло из 4-х подвижных плит, которые уменьшали технологическое отверстие в приемной воронке при ссыпании шихты с ее накоплением в приемной воронке. При этом из 2-х скипов агломерата получается достаточно равномерное распределение с отклонение от средних величин в 0,8 — 1 %. Но, конструкция эта была снабжена сложным механизмом идентичности движения 4-х плит. В условиях колошника эта установка оказалась неработоспособной.

В Кривом Роге применяли лепестковый распределитель шихты. При этом получили экономию кокса 15 кг/т чугуна. Однако, они не смогли добиться идентичности движения этих лепестков и поэтому не получили устойчивой работы распределителя шихты. Этот недостаток устранили специалисты нашей кафедры, за счет установки калибратора на штанге малого конуса.

В нашей работе мы исследовали распределение агломерата по окружности малого конуса на модели распределителя шихты с калибратором.

При этом получили для условий ПАО «МК «Азовсталь» распределение шихтовых материалов с максимальной разностью от равномерного 1-1,5 %. С учетом работы ВРШ распределение шихты получается практически равномерным по окружности доменной печи, при этом расход кокса снизился на 15-18 кг/т и производительность печи увеличилась на 2 %.

Работа выполнена под руководством проф., д.т.н. В.П. Тарасова

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПОЗВОЛЯЮЩИХ ПОВЫСИТЬ ВЫСОТУ СПЕКАЕМОГО СЛОЯ

Л.С. Эрлих, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

В настоящее время проблемы экономии топлива и повышения качества агломерата должны решаться в комплексе — переходом спекания шихт в повышенных и высоких слоях.

Работа на повышенном слое имеет ряд преимуществ. Известно, что в процессе перемещения тепловой волны от поверхности слоя до колосниковой решетки происходит расширение зоны высоких температур, а также повышение температуры спекания. Условия формирования агломерата в нижних высокотемпературных зонах слоя становятся более благоприятными, чем в верхних. При увеличении высоты слоя нижняя, высокотемпературная, замедленно охлаждаемая часть пирога составляет все большую долю от всего слоя, поэтому прочность агломерата увеличивается. Увеличение высоты слоя приводит к увеличению газодинамического сопротивления, снижению скорости фильтрации через слой и соответствующему снижению производительности. Это обстоятельство является главным препятствием внедрения в промышленную практику спекания высоких слоев шихты. Одним из способов улучшения гранулометрического состава окомкованной агломерационной шихты является ввод в ее состав связующих добавок. С целью определения влияния ввода в состав агломерационной шихты связующих добавок на процесс окомкования, производительность аглоустановки, качество агломерата проведены исследования влияния ввода в состав агломерационной шихты пиритных огарков.

По результатам экспериментальных исследований вытекают следующие выводы:

1. Ввод в состав агломерационной шихты пиритных огарков значительно улучшает гранулометрический состав окомкованной агломерационной шихты: снижается содержание в ней частиц диаметром менее 1 мм, увеличивается эквивалентный диаметр частиц .

2. Замена пиритными огарками 25… 75 % аглоруды увеличивает вертикальную скорость спекания агломерата на 7… 18 %.

3. Улучшение газопроницаемости окомкованной шихты при вводе в её состав пиритных огарков позволяет увеличить высоту спекаемого слоя с сохранением оптимальных газодинамических параметров процесса (разрежение перед эксгаустером, величина вредных подсосов, расход воздуха).

4. Увеличение высоты спекаемого слоя позволит увеличить выход годного агломерата.

5. Замена пиритными огарками до 75 % в составе агломерационной шихты практически не ухудшает прочностные свойства агломерата.

6. При оптимальном содержании в составе агломерационной шихты 30 % железной руды, расход пиритных огарков целесообразно поддерживать в пределах 150…200 кг на тонну агломерата.

Работа выполнена под руководством ст. преподавателя Д.И. Гаврилоглу

РАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ МИНИМАЛЬНОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ЧУГУНА

А.Л. Греченок, ст. гр. МЧ-07, ПГТУ

В условиях снижения удельного расхода природного газа, а также полного прекращения его подачи в доменные печи, необходимо выбрать технологические и дутьевые параметры, обеспечивающих минимальное снижение производственных и экономических показателей по сравнению с работой с вдуванием природного газа.

В отсутствие природного газа из-за необходимости сохранения неизменной теоретической температуры горения топлива у фурм необходимо снизить содержание кислорода в дутье до 21 %, а затем уменьшить температуру дутья до 700-750 0С. Расход кокса при этом увеличивается до 690-750 кг/т чугуна. Производительность доменных печей уменьшится на 12-20 %. Из 200-250 кг перерасхода кокса 80-100 кг непосредственно обусловлено отсутствием природного газа. Причиной перерасхода 120-150 кг кокса является снижение температуры горячего дутья.

В отсутствие природного газа снижение содержания кислорода в дутье позволяет за счет повышения температуры дутья значительно сократить перерасход кокса: на 20-23 кг/т чугуна на каждый 1 % снижения содержания кислорода. При снижении содержания кислорода с 21 до 18 % выплавка чугуна увеличится на 1 %. При этом производительность доменных печей все равно остается низкой и на 11-17 % уступает базовой, достигаемой на дутье, обогащенном кислородом до 25-27 %, с вдуванием природного газа 110-135 м3/т чугуна.

В качестве эффективной технологии доменной плавки в условиях отключения природного газа рекомендуется работа доменных печей на дутье с пониженным до 18 % содержанием кислорода в дутье и температуре дутья 1000-1075 0С. Эта технология позволяет снизить удельный перерасход кокса на 60-80 кг/т чугуна, увеличить производительность на 1 % и снизить себестоимость чугуна.

Работа выполнена под руководством ст. преподавателя Д.И. Гаврилоглу

Зав. кафедрой металлургии чугуна             В.П. Русских


Добавить комментарий