Кассім Д. О. Вдосконалення технології доменної плавки в сучасних умовах при змінах якості залізорудної сировини і коксу

Об'єкт дослідження: процес доменної плавки в сучасних шихтових умовах. Метою даної роботи є вивчення особливостей виробництва чавуну в сучасних шихтових умовах, обґрунтування сучасних підходів до оцінки якості коксу і залізорудної сировини, а також вдосконалення технології доменної плавки в умовах нестабільної якості шихтових матеріалів. Методи досліджень. В роботі використані сучасні методи дослідження, у тому числі математичне моделювання, методи математичної статистики для аналізу впливу різних параметрів на хід доменної плавки при різних технологічних режимах, а також експериментальні дослідження і промислові випробування розроблених технічних рішень. Наукова новизна отриманих результатів. 1. Отримало подальший розвиток теоретичне обґрунтування методів керування доменною плавкою при використанні на доменних печах якісного коксу та залізорудних матеріалів, у тому числі при частковій заміні коксу антрацитом із збільшенням питомої продуктивності печі до 2,40-2,45 т/(м3 добу) і зменшенні питомої витрати коксу до 426,8 кг/т чавуну. Виконаним технологічним аналізом показана можливість подальшого зменшення питомої витрати коксу до 318 кг/т чавуну за рахунок підвищення якості сировинних матеріалів, а також при завантаженні через колошник 70-74 кг/т чавуну кускового антрациту і вдуванні 70 м3/т чавуну природного газу, або при заміні природного газу подвійним-потрійним об'ємом коксового газу. 2. Вперше за допомогою математичної моделі теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено доцільність і високу ефективність збільшення маси подачі шихти на доменних печах різного об'єму. Потовщення шару шихти зменшує радіальну нерівномірність газового потоку на різних горизонтах через на порядок більш проникні для газу коксові шари з підживленням мало проникних радіальних зон. 3. На основі вивчення комплексу металургійних властивостей коксу сформована концепція оцінки його якості за різними критеріями. Встановлена, зокрема, необхідність спільного підвищення холодної міцності і зниження реакційної здатності коксу в разі інтенсифікації доменної плавки і підвищенні продуктивності печі, а при зниженні інтенсивності плавки доцільно використовувати кокс з підвищеною реакційною здатністю. Це дозволяє регулювати теплову ефективність роботи печі і хід процесів відновлення оксидів заліза. Ефективність впливу збільшується при використанні коксу з високими показниками холодної міцності. Практичне значення отриманих результатів. Основні результати дисертаційної роботи випробувані і використовуються на ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг", а саме: в доменних цехах №1 та 2 - методи управління технологією доменної плавки при змінах складу і якості залізорудної сировини і коксу; в доменному цеху №1 - методи управління масою залізорудної подачі і витратою кускового антрациту в залежності від планової продуктивності печей і якості залізорудної сировини і коксу; в доменних цехах №1 та 2 - методи ліквідації захаращення горна доменних печей, у тому числі при роботі на коксі з високою реакційною здатністю.