автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка технологии доменной плавки на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте

На правах рукописи

ррлг 6А)

ТЕРЕНТЬЕВ Владимир Лаврентьевич

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ Ц^КОКСЕ, ПОЛУЧЕННОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕФТЕКОКСОВОЙ МЕЛОЧИ В УГОЛЬНОЙ ШИХТЕ

Специальность 05Л6.02 — Металлургия 1 шых .металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2000

Работа выполнена в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Вдовин К.Н. кандидат технических наук, доцент Сибагатуллин С.К.

Официальные оппоненты:

Защита состоится 29 июня 2000г. в 1 7 часов на заседании диссертацион ного совета Д 063.04.01 в Магнитогорском государственном техническом уни верситете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38 малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского го сударственного технического университета им. Г.И. Носова

доктор технических наук, профессор Спирин H.A. кандидат технических наук Горбунов Г.В.

Ведущее предприятие:

ОАО «НОСТА», г. Новотроицк

Автореферат разослан 29 мая 2000г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Расходование кокса на проведение доменной плавки, полученного с использованием дорогих и дефицитных видов углей, ведёт к удорожанию продукции металлургического предприятия, к осложнениям в его работе. Это особенно чувствительно для России в связи с повышенным потреблением энергоносителей на производство чугуна. Такая технология становится всё обременительней при дефиците финансовых средств и способствует ведению поиска в направлении использования различных отходов производства, замены источников энергии, путей снижения расхода кокса.

Новые виды энергии и отходы производства наряду с достоинствами имеют недостатки, 'которые приходится компенсировать новыми решениями, вырабатываемыми на основе проведения исследований. При этом более полный учёт изменений в различных звеньях металлургического производства обеспечивает существенные результаты. Применительно к металлургии чугуна новым источником энергии, представляющим собой отходы другого производства, является нефтекоксовая мелочь.

Необходимую подготовку нефтекоксовой мелочи к доменной плавке можно обеспечить введением её в технологическую линию производства кокса, но это ведёт к изменению его физических и физико-химических свойств, существенному ухудшению качества чугуна по содержанию серы. Для реализации преимуществ этого энергоносителя без проявления отрицательных сторон целесообразной и актуальной становится разработка новой технологии доменной плавки.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка новой технологии доменной плавки на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте, при которой обеспечивается замена ею части дорогостоящих и дефицитных углей, низкое содержание серы в чугуне, сокращение расхода топлива на процесс.

"5

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- анализ возможности снижения расхода топлива на проведение доменной плавки в условиях реализации новой технологии;

- исследование изменений в ходе доменного процесса при использовании кокса с изменёнными характеристиками;

- изучение факторов, действующих на распределения серы между чугуном и шлаком и обеспечивающих выплавку малосернистого металла;

- разработка составляющих технологии доменной плавки, позволяющих заменять часть коксующихся углей нефтекоксовой мелочью в угольной шихте.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующем:

- разработаны положения, развивающие теоретические представления о минимальном расходе кокса и оптимальном температурном режиме, способствующем этому;

- установлены взаимосвязи между показателями плавки, режимы загрузки и дутья при использовании нефтекоксовой мелочи в угольной шихте;

- дополнены и уточнены представления о распределении серы между компонентами чугуна и шлака;

- представлены экспериментальные данные о температурах на горизонте фурм в доменной печи, остановленной на ремонт III разряда, и уравнения тренда изменений параметров плавки перед остановкой печи и по ходу раздув-ки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ диссертации заключается в разработке новой технологии доменной плавки, позволяющей применять нефтекоксовую мелочь в угольной шихте доменных печей, снижать удельный расход кокса и содержание серы в чугуне. Реализация этой технологии на ММК обеспечила эквивалент замены коксующихся углей нефтекоксовой мелочью. 1 кг/кг при сокращении удельного расхода кокса сухого тушения на 0,7 кг/т чугуна и уменьшение содержания серы в чугуне с 0,020...0,022 до 0,014...0,017 % (25 % отн).

4

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на IV и V международных конгрессах доменщиков, международной конференции «Тепло-физика и информатика в металлургии».

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание работы опубликовано в 11 научных работах, включая 1 патент на изобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов и приложения. Она изложена на 129 страницах машинописного текста, включая 41 рисунок, 24 таблицы и библиографический список, содержащий 144 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Возможности снижения расхода кокса на доменную плавку и дефицитных компонентов в угольной шихте

Дефицитные компоненты угольной шихты могут быть заменены на недефицитные и отходы производства при одновременной разработке адекватной технологии доменной плавки.

Имеются следующие пути снижения расхода кокса:

- совершенствование подготовки шихты и доменного процесса;

- передача части функций углерода другим составляющим шихты и дутья.

Совершенствованием подготовки шихты и технологии доменного процесса обеспечивается приближение удельного расхода кокса и всех энергоресурсов к предельно низкому уровню. Широко внедряемыми способами передачи функций углерода кокса являются применение природного газа и пылеуголь-ного топлива. Новым направлением замены дефицитных носителей углерода на недефицитные источники его является ввод нефтекоксовой мелочи в угольную шихту коксовых печей.

Углерод и углеводороды кокса, природного газа и других добавок совместно представляют собой энергоносители (энергоресурсы, топливо) доменной

плавки. Урозень минимально необходимого расхода существует по каждомз из них. Минимальный расход углерода в качестве восстановителя железа и не точника тепла при заданном расходе углеводородов соответствует следующее схеме процесса при оптимальной температуре, отделяющей зону превращения РеО в Ре от Ре304 в РеО и Ре2Оз в Ре.504:

оптимальной температурной границы Ь и выполнение расчётов для различны фактических условий ММК показывает, что предельные возможности дат нейшего снижения расхода кокса совершенствованием подготовки шихты управления технологическим процессом составляют около 100 кг/т чугуна.

Нефтекоксовая мелочь (НКМ) относится к отощающим добавкам, но с< держит в себе некоторое количество жидких продуктов. В её влиянии на круг

6

ность кокса имеются противоположно действующие факторы. Поступающая на ММК нефтекоксовая мелочь характеризовалась следующими показателями технического анализа, %:

Wr Ad V** S^

6...8 0,2...0,4 10,6...Ц4 2,3. „3,0

Изменения показателей качества кокса при введении в угольную шихту 5 % НКМ вместо концентратов ЦОФ «Сибирь» и углей технологической группы «К» составили:

- снижение содержания золы на 0,76 % абс.;

- снижение реакционной, способности (РСК) на 25 %;

- снижение средней крупности на 1,3 %;

- увеличение содержания серы на 0,13 абс.;

- повышение показателя прочности М25 на 0,2.„0,9 % абс.;

-уменьшение показателя истираемости М10 на 0,2%абс.

Положительным действием нефтекоксовой мелочи на работу доменной

печи было уменьшение содержания золы и величины РСК. Фактором, вызывающим осложнения является повышение содержания серы в коксе примерно на 25 % отн. Возможно также отрицательное действие снижения средней крупности.. Исследована и разработана новая технология доменной плавки, обеспечивающая реализацию преимуществ нефтекоксовой мелочи и компенсацию недостатков от ее применения.

2. Технология доменной плавки

Технологию плавки на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи, изучили на доменных печах № 1, 4, 6 ММК. Печь № 1 работала на коксе сухого тушения, печи № 4 и 6 - на коксе мокрого тушения. Печь № 4 находилась перед ремонтом II разряда и из-за своего технического состояния работала неровно. Опробовали кокс с изменёнными свойствами не только при

работе в обычном режиме, но и во время раздувки после ремонта III разряда.

7

На печах провели по 3 серии опытных плавок длительностью каждого периода в сериях по 10...30 суток, с содержанием НКМ в угольной шихте 5,6 и 7 %.

В одной из серий опытных плавок на доменной печи № 1 получены результаты, представленные в табл. 1.

Таблица 1

Производительность печи и расход топлива при отсутствии НКМ и содержании её в угольной шихте 7 и 6 %

Наименование показателей Содержание НКМ, %

0 7 6

Удельный расход кокса, кг/т чугуна 435,4 424,5 423,9

Производительность, т/сутки 3461 3430 3472

Расход природного газа, м3/т чугуна 103 102 100

Всего расход топлива, кг/т чугуна 510,6 499 496,9

В табл. 1 общий расход топлива показан с учетом природного газа в переводе на кокс с эквивалентом замены 0,73 кг/м3, так как этой величине равна плотность природного газа. На других печах в других сериях опытных плавок содержание НКМ составило 5 %. Обобщив эксперименты по всем плавкам, пришли к заключению, что вводом в угольную шихту НКМ до 6 % можно обеспечить эквивалент замены ею коксующихся углей в 1 кг/кг и иметь снижение удельного расхода кокса сухого тушения на 0,7 кт/т чугуна при постоянной производительности печи. Совершенствование технологии подготовки углей и производства кокса позволит улучшить результаты плавки. Показатели де-сульфурации по периодам характеризовались данными, представленными в табл. 2.

По результатам обработки всех опытных плавок можно увидеть, что прирост содержания серы в чугуне от введения в угольную шихту НКМ составляет

0,002...0,003 % абс. Однако, использование мероприятий, компенсирующих

й

такое действие НКМ в эксперименте с содержанием в угольной шихте 6 % этой мелочи, не привело к увеличению содержания серы в чугуне. Напротив, доля качественного чугуна возросла.

Таблица 2

Содержание серы в продуктах плавки и коэффициент распределения её между чугуном и шлаком

Наименование показателей Содержание НКМ, %

0 7 5

Содержание серы, %:

в чугуне 0,014 0,018 0,014

в шлаке 0,87 1,25 1,04

Коэффициент распределения серы 62 69 74

Доля чугуна с содержанием серы не

более 0,02 % 92,3 73,4 94,8

Изменение содержания мелочи в шихтовых материалах оценили по выносу колошниковой пыли и по количеству отсеянного кокса под бункерами доменной печи (табл. 3).

Таблица 3

Вынос пыли и отсев кокса по периодам

Наименование Содержание НКМ, %

0 7 6

Вынос пыли: кг/т чугуна 46,5 36,0 42,7

кг/т шихты 27,4 19,7 22,8

Отсев кокса: кг/т чугуна 37,3 41,3 39,9

кг/т кокса 85,7 97,3 94,1

Использование нефтекоксовой мелочи во всех периодах сопровождалось

ростом удельного выхода мелкой фракции на грохотах доменной печи. По ре-

9

зультатам всех опытных плавок увеличение составило от 9 до 14 %. Уменьше ние крупности кокса приводит к самопроизвольному повышению загруженно сти периферии, снижению газопроницаемости шихты в печи и может повли ять на работу горна.

Влияние нефтекоксовой мелочи на работу горна оценили по изменении длительности и скорости выдачи продуктов плавки из печи (табл. 4). При это». она имела 15 - разовый график выпусков.

Во всех периодах использование НКМ сопровождалось сокращение* длительности выпуска продуктов плавки, повышением интенсивности выдач! чугуна и большим прогревом его. Это, совместно с другими характеристиками указывало на отсутствие отрицательного воздействия изменения угольно! шихты на работу горна доменной печи.

В тепловых процессах основной особенностью при использовании НК\ было повышение температуры зоны замедленного теплообмена и уменьшенш высоты нижней ступени его; в восстановительных - увеличение степени ис пользования водорода. Применение НКМ включением её в состав угольно» шихты для коксования обеспечивает её преимущество в качестве топлива пс сравнению с добавками, вдуваемыми через фурмы - она переносит тепло и; верхней зоны доменной печи с избыточным количеством тепла в нижнюю зону, определяющую расход топлива.

Таблица -

Режим отработки продуктов плавки при использовании кокса

с различным содержанием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте

Наименование Содержание НКМ, %

0 7 6

Длительность выпуска, мин 45,7 42,4 42,7

Интенсивность выпуска чугу-

на, т / мин 5,2 5,38 5,48

Температура чугуна, °С 1423 1468 1442

iC

Изменение взаимного сопротивления шихты и газа их движению характеризовали общим перепадом давления газа (ДР = ра~ра), критерием

аэродинамической устойчивости (у) и коэффициентом сопротивления (Аш). Критерий аэродинамической устойчивости вычислили по общему перепаду давления газа на рабочей высоте {Нр,м) и насыпной плотности шихты (/„ ,т/м')

у = Ю Р"~Р" .

Г.Н,

Коэффициент сопротивления учитывает все параметры шихты и газа, кроме расхода дутья и давления в печи

где К„- расход дутья на 1 м3 объёма печи, м:7\шн.

При работе на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи, во всех периодах приходилось сокращать расход дутья. Несмотря на снижение интенсивности газового потока, проходящего через шихту, общий перепад давления газа увеличивался (табл. 5). Это увеличение для печей было приемлемым до тех пор, пока его уровень был ниже предельно допустимого значения.

Таблица 5

Основные показатели газодинамики доменной плавки по периодам

Вид показателя Содержание НКМ, %

0 7 6

Общий перепад давления, ат 1,37 1,47 1,46

Критерий аэродинамической

устойчивости, % 50,2 53,9 53,5

Коэффициент сопротивления шихты, % 1,57 1,81 1,78

Среди исследованных периодов были такие, когда до использования неф-текоксовой мелочи печь работала с общим перепадом и критерием аэродинамической устойчивости близкими к предельно допустимым значениям. В таких условиях дальнейшее увеличение сопротивления шихты движению газа, обусловленное загрузкой кокса пониженной крупности (из-за использования НКМ), вызывало неровный сход шихты.

Печь переставала "держать" прежний общий перепад давления газов и приходилось его снижать уменьшением интенсивности по дутью с сокращением производительности. Для доменной печи № I предельно допустимые значения (ДР) и (у), дополнительно зависящие от состава железорудного сырья, режима загрузки и параметров дутья, оказались близкими к 1,5 ат и 55 %, соответственно. Повышение расхода природного газа, хотя и является желательным, но в таких условиях становится трудно реализуемым, так как он действует в направлении увеличения сопротивления газа движению шихты в верхней части печи.

Исследованиями установили, что кокс, спечённый с добавкой НКМ, допустимо применять при раздувке печей после ремонта. Для формализованного учёта и анализа изменения хода плавки при раздувке предложено составлять уравнения тренда. Часть их представлена в табл. 6.

Для оценки степени охлаждения печей во время стоянки замеряли температуру кокса за фурмой на расстоянии 1,0...1,2 м к центру термопарами с фарфоровыми наконечниками в жаропрочной трубе. Замер начинали через 8...10 часов после остановки печи. Для этого освобождали фурму от затвердевшей лёточной массы, расчищали пространство перед ней до кокса и снова закрывали свежей массой. Через 15...20 мин трубу с термопарой продавливали через лёгочную массу в слой кокса. Трубу в печи выдерживали до стабилизации показания термопары. Замер производили ежесуточно до пуска печи. Первый замер давал температуру по печам в пределах 1430... 1630 °С. Градиент снижения температуры за период стоянки составил 2,0...2,2 градусов в час.

Таблица 6

Уравнения тренда компонентов чугуна и модулей шлака после

«

ремонта (И - порядковый номер анализа)

№ пп Наименование Уравнение 2" " ■

1 Содержание в чугуне в первые 3 суток

работы (28 анализов), %: кремния = 0,96 + 0,034№ 0,29

серы [Б] = 0,087- 0,0024И 0,34

титана Рл] = 0,016+0,00Ш 0,42

2 Модули шлака в первые 5 суток работ

(21 анализ), %:

основность: по СаО / БЮг Ь = 0,88 + 0,013К 0,62

по (СаО+МиОуБЮ: Ь, = 1,04+ 0,0 МЫ 0,63

соотношение БЮг / АЦО? М5а = 5,5 - 0,038И 0,33

3. Выплавка малосернистого чугуна

Увеличение поступления серы в печь при работе на коксе, полученном из угольной шихты с НКМ, обусловило рассмотрение вопросов десульфурации чугуна. Выделены 4 группы действующих на неё факторов:

- состояние железорудного сырья;

- ход процесса восстановления по высоте доменной печи;

- режим горения топлива у фурм;

- свойства чугуна и шлака, организация выпуска продуктов плавки.

Состояние железорудного сырья определяет его минералогический состав.

Для достижения максиматьного перевода серы в шлак необходимо, чтобы поглощающие её компоненты, т. е. СаО, MgO, МпО находились в свободном состоянии, а не были связаны в прочные минералы. Известно, например, что повышение содержания магнезии в виде шпинели не улучшает показатели десульфурации. Меньшее поглощение серы железом обусловлено связанным состоянием его оксидов. Ход процесса восстановления по высоте доменной печи

/3

определяет степень поглощения серы железом до образования жидких продуктов плавки. Режим горения топлива влияет на степень окисления железа при истечении его в горн через фурменный очаг, а образование РеО при этом ухудшает десульфурацию в горне. Действие составляющих чугуна и шлака, организации выпуска продуктов плавки известно. В жидкофазном распределении участвует 27...33 % серы, в твердофазном и промежуточном (выше зоны образования жидкого метапла и шлака) - 67...73 %.

Влияние состояния железорудного сырья изучили по среднемесячным показателям работы доменных печей ММК в течение года, когда постепенно существенно изменили состав агломерационной и доменной шихт путём перехода от сырья ССГПО на сырьё Лебединского и Михайловского ГОКов. Доля заменяемого сырья составила в агломерационной шихте около 55 %, в доменной - 45 % от общего расхода. В агломерационной шихте, кроме того, увеличивали расход флюса и меняли соотношение между расходами известняка, извести и доломита. Рассмотрели зависимости показателей десульфурации от простых модулей, представляющих соотношение между двумя компонентами, и более сложных, установленных по анализам продуктов плавки. Возможность этого обусловлена тем, что все химические компоненты, отражающие состав сырья, кроме кислорода восстанавливаемых оксидов, распределяются между чугуном и шлаком. Изменение железорудного сырья проявлялось в химическом составе как уменьшение поступления глинозёма и рутила. Это позволяло повышать основность и содержание магнезии расходованием доломита с достижением эффекта по десульфурации чугуна, полученные результаты приведены на рис. 1 и 2.

Низкому содержанию серы в чугуне соответствовала основность шлака В = ( СаО + М§0 ) / ( БЮ, + А1203 ) в пределах 1,03...1,06, соотношения МбО/ТЮ2= 12,0...16,0 и А1203Л^0= 1,00...1,05.

Зависимость содержания серы в чугуне доменного цеха ММК от основности шихты В=(Са0+Мё0)/(8Ю2+А1203) по среднемесячным данным

(и X X (Ч

56 а

о

0,022 0,021 0,02 0,019 0,018 0,017 0,016 0,015 0,014

о1 1 |-

~ -----

[Э] = 0 ,!о7 3 - 0,06 в | Г"

«г;= 0,7 3 I | ^ -!-1---Л—

0,86

0,88

0,9

0,92

0,94

0,96

Основность

Рис.1

Зависимость содержания серы в чугуне доменного цеха ММК от соотношения магнезии и рутила в шихте по среднемесячным данным

0,022

0,021

0,02

Щ X 0,019

(3 * 0,013

о. . а 0,017

о о 0,016

0,015

0,014

6.8 10 12 Соотношение

Рис.2

Действие хода процессов по высоте печи на десульфурацию чугуна оценили по результатам исследований с отбором проб материалов из нее, замерам температур с последующей обработкой среднесуточных данных. Содержание серы в пробах магнитных материалов растёт до степени восстановления около 60 %. Переход углерода в металл при более высокой степени восстановления снижает растворимость серы в нём. На 0,1 % повышения содержания углерода приходится 0,02...0,03 % снижения содержания серы выше горизонта фурм. Выделившаяся сера переходит в газ, формируя зону циркуляции её. Повышение содержания РеО в агломерате на 1 %, при доле его в шихте около 60 %, обеспечивает снижение серы в чугуне примерно на 0,001 %. Уменьшение титанового модуля, представляющего собой соотношение ТЮг в шлаке и титана в чугуне, на 1,25 даёт сокращение содержания серы в чугуне на 0,001 %. Оксиды щелочных элементов влияют не только через свойства шлака, но и через реакционную способность кокса. По результатам анализа десульфурация чугуна магнезией сделали следующие выводы:

- поглощение серы из газа оксидом магния, по мере опускания в печи с шихтовыми материалами, проявляется сильнее при поступлении М§0 в свободном состоянии;

- восстановление магния в высокотемпературной зоне печи и взаимодействие его с серой проявляется сильнее с повышением нагрева печи, интенсификацией теплообмена в нижней части её;

- переход серы из чугуна в шлак при их взаимодействии в жидком состоянии, движении в горне и на выпуске проявляется при повышенном нагреве продуктов плавки.

Для анализа влияния горения топлива на десульфурацию чугуна у фурм использовали формулу расчётного определения протяжённости фурменного очага, полученную исходя из действия газодинамических факторов на формирование рыхлой части, на границе которой подъёмная сила газового потока

равна давлению окружающих материалов:

/6

, = 1000 | Уфп I Г* (ь +273)

у 86400яэт# 546(Ро + 1 - ДЯ, '

1фо = 1ц + ^гь

где 1ц - протяжённость рыхлой части зоны в радиальном направлении, мм;

1П- протяжённость плотной части, мм;

с1ф - диаметр фурм, м;

Кф - соотношение между протяжённостью зоны циркуляции по окружности и диаметром фурм;

Уф - выход фурменного газа, м3 / т чугуна;

Пф - количество фурм в работе;

уф - плотность фурменного газа, кг / м3;

ггф - температура газа на выходе из фурменного очага, °С;

Рд - давление дутья, ати;

АРа - потери напора дутья от места замера давления до торца фурм, ат;

Ндф - динамический напор газа на выходе из фурменного очага, н / м2.

Обработкой среднемесячных производственных данных за 10 лет получены следующие результаты:

- увеличение протяжённости зоны циркуляции на 140мм сопровождается ростом содержания серы в чугуне на 0,001 % абс.;

- рост температуры дутья на 100°С обеспечивает увеличение коэффициента распределения серы между чугуном и шлаком на 3 ед.;

- увеличение расхода природного газа на 1,0 м3/т чугуна приближает фактический коэффициент распределения серы к равновесной величине по данным Куликова И.С. - на 1,0 %;

- повышение расхода технологического кислорода на 17,0 м3/т чугуна приводит к росту содержания серы в чугуне на 0,001% абс;

- от повышения интенсивности по дутью на 0,17 м3/(и'' мин) содержание серы в чугуне становится больше на 0,001 % абс.

Роль непосредственного взаимодействия компонентов шлака и чугуна в десульфурации оценили по химическому составу совместно выходящего из

доменной печи чугуна и шлака, т.е. по результатам обработки данных по выпускам. При этом выявился вклад различных групп факторов. В частности, получено, что в действии повышенного нагрева печи, кроме снижения вязкости шлака и увеличения скорости химического превращения, имеются следующие стороны:

- повышение роли СаО, М§0 и МпО на разных стадиях их участия;

- повышение растворимости углерода в чугуне с соответствующим снижением растворимости в нём серы;

- более полное участие оксидов щелочных элементов.

На доменной печи №1 ММК средний состав чугуна с содержанием серы менее 0,01 % был следующим:

компоненты Мп Б Т1 Р Сг С

содержание, % 0,79 0,11 0,008 0,036 0,05 0,019 4,72

Ему соответствовал шлак состава, %: компоненты 510, АЬ03 ТЮ2 СаО Г^О Б БеО МпО Ыа20 К20 содержание 38,8 7,9 0,33 42,1 8,1 0,85 0,25 0,12 0,54 0,98

Коэффициент распределения серы равен 114; основности составляют: СаО / БЮ2 = 1,09; (СаО + МбО) / БЮ: = 1,3; (СаО + М^) / (БЮ2 + А1203) = 1,07. Соотношения компонентов согласуются с результатами изучения действия состава сырья и хода процессов на десульфурацию чугуна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана новая технология доменной плавки с использованием неф-текоксовой мелочи (НКМ), представляющей собой новый вид топливной добавки, являющейся отходами другого производства.

2. Оптимальное содержание НКМ в угольной шихте составляет 5...6 %. Это соответствует расходованию ее около 50 кг/т угольной шихты или 40 кг/'т кокса, или 18 кг/т чугуна.

'/в

3. Разработанная технология обеспечила эквивалент замены коксующихся углей нефтекоксовой мелочью 1 кг/кг, а на коксе сухого тушения достигнуто дополнительное снижение расхода кокса на 0,7 кг/т чугуна.

4. Работа на коксе, полученном с использованием НКМ, сопровождается повышением загруженности периферии печи железорудными материалами, температуры в зоне замедленного теплообмена, степени использования водорода и критерия аэродинамической устойчивости шихты в верхней части.

5. Опробована и внедрена технология остановки и раздувки доменной печи после капитального ремонта III разряда на коксе, полученном с использованием в угольной шихте 5...6 % НКМ; предложено для алгоритмизации и идентификации раздувок использовать уравнения тренда параметров плавки. Температура коксовой насадки остановленной доменной печи на расстоянии 1,0...1,2 м от среза фурмы через 8...10 ч после остановки находится в пределах 1430... 1630 °С, а скорость снижения температуры - 2,0...2,2 град/ч.

6. Применение в доменной плавке кокса, полученного с использованием в угольной шихте 5...6 % НКМ, приводит к увеличению отсева его на грохотах печей. Одновременно повышается поступление серы на 25 % отн., что при отсутствии компенсирующих мер вызывает рост содержания её в чугуне на 0,002...0,003 % абс.

7. Изучены, предложены и внедрены мероприятия, компенсирующие отрицательное действие нефтекоксовой мелочи на содержание серы в чугуне. Выделены 4 группы факторов, действующих на десульфурацию чугуна, и рассмотрена их роль: свойства железорудного сырья, ход процесса восстановления по высоте печи, режим горения топлива у фурм, свойства чугуна' и шлака. Установлены и рекомендованы соотношения между компонентами чугуна и шлака, обеспечивающие выплавку кондиционного по содержанию серы в чугуне.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Предельная степень использования газа-восстановителя в доменной печи / С. К. Сибагатуллин, ВЛ. Терентьев. // Сталь - 2000. - № 1. С. 11 - 14.

2. Использование нефтекоксовой мелочи для получения доменного кокса / С.Н. Пишнограев, E.H. Степанов, В.Л. Терентьев, В.П. Гридасов, A.C. Моисеенко. // Сталь. - 1999. № 11. С. 7 -9.

3. Тепло-массобмен в доменной печи при работе на коксе, полученном из угольной шихты с нефтекоксовой мелочью / B.J1. Терентьев, С.Н. Пишнограев, С.К. Сибагатуллин и др..//Теплофизика и информатика в металлургии: достижения и проблемы. Труды международной научно-технической конференции. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. С. 45 -

I

51.

4. Показатели доменной плавки в задувочном периоде после ремонта III разряда / B.JI. Терентьев, В.П. Ташлинцев, С.К. Сибагатуллин, К.Н. Вдовин. // Труды V международного конгресса доменщиков. - Днепропетровск: «Пороги», 1999.-С. 201 -204.

5. Оценка влияния на доменную плавку кокса фракции менее 40 мм / Н.П.Сысоев, С.К. Сибагатуллин, В.К. Кропотов, В.В. Вейнский, B.JI. Терентьев, В.П. Ташлинцев. // Труды V международного конгресса доменщиков. - Днепропетровск: «Пороги», 1999. С. 216 -218.

6. Особенности раздувки доменной печи после ремонта III разряда / В.Л. Терентьев, В.П. Ташлинцев, С.Н. Пишнограев, С.К. Сибагатуллин. // Совершенствование технологии на ОАО «ММК». Выпуск 3. Сборник научных трудов центральной лаборатории контроля. - Магнитогорск: Дом печати, 1999.-С. 46- 56.

7. Доменное производство на ОАО « ММК « / В.И. Сединкин, В.Л. Терентьев, С.И. Трофимов, С.Н. Нефёдов, А.Д. Никаноров. // Чугун. 1997. Выпуск 8. -С. 9-13.

2.0

8. Выплавка в доменной печи чугуна с повышенной температурой / В.И. Се-динкин, В.Л. Терентьев, М.Н. Курбацкий, В.П. Гридасов, К.Н. Вдовин, Н.П. Сысоев // В кн. Производство чугуна, межвузовский сборник. - Магнитогорск - МГТУ: 1997. - С. 94-102.

9. Оценка влияния Качканарского железорудного сырья на показатели плавки / В.И. Сединкин, В.Л. Терентьев, В.А. Гостенин и др. // Сталь - 1997. - № 9. -С. 11-13.

10.Разработка экстремумов для повышения эффективности работы доменного цеха / В.М. Паршаков, С.К. Носов, В.И. Сединкин, В.А. Краснобаев,

B.Л. Терентьев и др. // Металлург. - 1997. - № 12. - С. 38 - 39.

11.Положительное решение по заявке на Патент № 99107450/02 от 12.04.99г. МПК 7 С21В 5/00. Способ доменной плавки / В. Л .Терентьев, К.Н. Вдовин,

C.К. Сибагатуллин и др. (РФ).

Подписано в печать 25.05.2000 Формат 60x84 1/16 Бумага тип.№ 1 Плоская печать Усл.печ.л.1,00 Тираж 100 экз. Заказ 366 Бесплатно

455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

Введение.

1. Возможности снижения расхода кокса на доменную плавку и дефицитных компонентов в его угольной шихте.

1.1. Функции кокса в металлургии чёрных металлов.

1.2. Минимальный расход кокса и природного газа.

1.2.1. Расход кокса и природного газа в процессе, обеспеченном теплом.

1.2.2. Расход кокса и природного газа в процессе, требующем тепла.

1.3. Возможности снижения расхода дефицитных компонентов в угольной шихте коксовых печей.

2. Технология доменной плавки. .:.

2.1. Плавки на доменной печи № 1.

2.1.1. Состояние печи.

2.1.2. Производительность и удельный расход кокса.

2.1.3. Содержание серы в чугуне.

2.1.4. Состав шихты и технологические параметры плавки.

2.2. Плавки на доменной печи №4.

2.2.1. Состояние печи.

2.2.2. Показатели плавки.

2.3. Плавки на доменной печи №

2.3.1. Состояние печи.

2.3.2. Показатели плавки.

2.4. Применение кокса, полученного с использованием нефтекоксовой мелочи, при остановке и задувке доменной печи.

2.5. Значение реакционной способности кокса.

2.6. Основные особенности технологического режима плавки.

3. Выплавка малосернистого чугуна.

3.1. Изучение возможности снижения содержания серы в чугуне изменением состояния железорудных материалов.

3.1.1. Основные виды минералов в железорудных материалах ОАО "ММК".

3.1.2. Значение минерального состава и других показателей свойства железорудного сырья для десульфурации чугуна.

3.1.3. Химический состав сырья и показатели работы доменной печи.

3.1.4. Влияние состава сырья на десульфурацию чугуна.

3.2. Изучение возможности снижения содержания серы в чугуне воздействием на ход процессов по высоте печи.

3.2.1. Состояние сырьевых материалов по высоте.

3.2.2. Ход восстановления и науглероживания железа в доменной печи.

3.2.3. Влияние хода процессов по высоте на содержание серы в опускающихся материалах.

3.2.4. Оценка влияния хода процессов по высоте на десульфурацию чугуна.

3.3. Оценка роли непосредственного взаимодействия чугуна и шлака в десульфурации.

3.4. Анализ влияния горения топлива у фурм на десульфурацию чугуна.

Чёрные металлы остаются основным конструкционным материалом на ближайшие десятилетия [1 - 5]. Предпосылки развития их производства имеются [1 - 2]. Расходование на проведение доменной плавки кокса, полученного с использованием дорогих и дефицитных видов углей, ведёт к удорожанию продукции металлургического предприятия, к осложнениям в его работе. Это особенно чувствительно для России в связи с повышенным потреблением энергоносителей на производство чугуна. Материале и энергоёмкость производства чёрных металлов в России на 15 - 23 % выше, чем в развитых странах [1]. Такая технология становится всё обременительней при дефиците финансовых средств и заставляет вести поиск в направлении использования отходов, замены источников энергии, снижения расхода кокса. В мире ежегодно образуется около 50 млрд. тонн промышленных отходов [4].

Новые виды энергии и отходы наряду с достоинствами имеют не достал ки, которые приходится компенсировать новыми решениями, вырабатываемыми на основе проведения исследований. При этом более полный учёт изменений в различных звеньях металлургического производства обеспечивает более высокие результаты. Применительно к металлургии чугуна новым источником энергии, представляющим собой отходы другого производства, является нефтекоксовая мелочь.

Необходимую подготовку нефтекоксовой мелочи к доменной плавке можно обеспечить введением её в технологическую линию производства кокса, но это ведёт к изменению его физических и физико-химических свойств, существенному ухудшению качества чугуна по содержанию серы. Для реализации преимуществ этого энергоносителя без проявления отрицательных сторон целесообразной становится разработка новой технологии доменной плавки.

1. Возможности снижения расхода кокса на доменную плавку и дефицитных компонентов в его угольной шихте

В структуре топливно-энергетического баланса чёрной металлургии России на долю кокса и получающихся из него доменного и коксового газов приходится около 65 %. Остальными составляющими её являются природный газ ( около 30 % ), мазут и энергетические угли [1 - 5]. Производство кокса организовано для обеспечения им доменной плавки. Другие потребители сориентированы преимущественно на расходование кокса, не удовлетворяющего требованиям доменного производства. Такими потребителями являются: вагранки литейных предприятий, ферросплавные печи, цветная металлургия, агломерационные машины, шахтные печи обжига известняка, доломита и цемента, газогенераторы, огнеупорное производство, установки по изготовлению электродов для электропечей, установки по получению карбида кальция.

Удельный расход кокса на доменную плавку и требования к его свойствам зависят от выполняемых им функций, возможности компенсации недостатков, состояния процессов в доменной печи, возможности передачи некоторых функций другим компонентам шихты или дутья.

Результаты исследования свидетельствуют, с одной стороны, о возможности применения на остановках и задувках кокса, полученного с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте, с другой, - о плодотворности привлечения уравнений тренда для анализа раздувок. Экспериментальные данные о градиенте снижения температуры использовали для определения количества кокса, оставляемой в печи при остановке её на ремонт III разряда.

2.5. Значение снижения реакционной способности кокса

Введение нефтекоксовой мелочи в угольную шихту приводит к существенному ( на 25 % ) снижению реакционной способности кокса (п. 1.3). В связи с этим целесообразно рассмотрение влияния такого снижения на ход доменной плавки.

Реакционная способность влияет практически на все стороны доменного процесса. Изменение результатов плавки от роста или снижения реакционной способности зависит от определяющих процессов и зон в доменной печи, от сопутствующих изменений других показателей качества кокса. Поэтому действие реакционной способности оказывается индивидуальным для каждой печи и для каждых конкретных условий плавки.

Имеются положительные и отрицательные стороны действия изменения реакционной способности на ход доменного процесса.

Снижение реакционной способности повышает температуру зоны замедленного теплообмена вследствие более позднего начала прямого восстановления. В опытных плавках на печи № 1 оно по расчётам составило 27°. От этого увеличивается вынос тепла газовым потоком из определяющей расход кокса зоны доменной печи в зону, где имеется избыток тепла. Следовательно, действие оказывается в направлении повышения расхода кокса.

Повышение температуры в зоне замедленного теплообмена снижает степень использования СО в реакции РеО + СО = Ре + С02 и в целом для печи. В опытных плавках на печи № 1 снижение в среднем составило 0,6 % абс. (табл. 2.9). Процессы восстановления смещаются вниз в область повышенных температур, где благоприятны условия восстановления водородом. Степень использования водорода повышается - на печи № 1 на 2,6 % абс. (табл. 2.9). Следовательно, возрастает эквивалент замены кокса природным газом. Более желательным становится увеличение расхода его. Но для реализации этого необходимо наличие резервов по газодинамике верхней части печи. В условиях использования нефтекоксовой мелочи таких резервов не было.

Снижение реакционной способности кокса затрудняет протекание реакции прямого восстановления, так как реакция С02 + С + 2СО является одной из стадий её как при восстановлении из твердых частиц, так и из шлаков. Уменьшение степени прямого восстановления уменьшает затраты тепла в определяющей расход кокса зоне доменной печи, т. е. действует в направлении снижения расхода кокса. Протяженность нижней ступени теплообмена по расчётам для печи № 1 уменьшилась в среднем на 0,4 м. Снижение скорости прямого восстановления может привести к уменьшению общей скорости процесса, иначе говоря, производительности печи, если оно не будет компенсировано ростом скорости восстановления водородом.

Смещение процессов восстановления к низу и в область более высоких температур действует в сторону создания затруднений по газодинамике нижней части печи вследствие усиления наложения их на процессы плавления и шлакообразования, появления трудностей по обеспечению ровной работы печи при повышении температуры дутья, обогащении дутья кислородом. Затруднения по газодинамике были особенно заметны на печи № 6 при содержании нефтекоксовой мелочи в угольной шихте 5 % (табл. 2.12).

Снижение реакционной способности кокса воздействует на процессы в фурменном очаге, смещая зону потока к оси печи и увеличивая протяженность плотной части зоны горения. Такое смещение зоны потока создаёт благоприятные условия для зарастания заплечиков гарнисажем и для лучшего прогрева центра печи. При отсутствии гарнисажа такое действие полезно, а при излишнем зарастании - вредно.

Снижение реакционной способности кокса обычно сопровождается улучшением прочностных свойств его. Улучшение газопроницаемости шихты в доменной печи при этом необходимо реализовывать. Без этого может получиться отрицательный результат вследствие самопроизвольного снижения загруженности периферийной зоны печи железорудным сырьём. Направлениями реализации преимуществ более качественного по газопроницаемости кокса являются повышение интенсивности по дутью, установление режимов загрузки, повышающих загруженность периферии, увеличение расхода природного газа. При введении нефтекоксовой мелочи в угольную шихту обычная связь реакционной способности с прочностными свойствами не проявилась. Технологические параметры доменной плавки устанавливали по фактическому влиянию кокса на ход процессов в печи.

Повышение физико - механических показателей качества кокса, сопровождающее снижение его реакционной способности, улучшает работу горна и действует поэтому в направлении роста производительности печи и снижения расхода топлива.

2.6. Основные особенности технологического режима плавки

Проведенные исследования позволили сформулировать основные особенности технологического режима плавки при работе на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте.

Уменьшение крупности кокса и самопроизвольное повышение загруженности периферии, приводящие к росту сопротивления шихты движению газа, обуславливают необходимость изменения режима загрузки в направлении компенсации этого роста и обеспечения поступления большего количества кокса в периферийную зону. На доменной печи № 1 при работе в исходных условиях на системе загрузки РРКК приходилось устанавливать в опытном режиме систему 5РРКК1 2КРРК1. Применяли также понижение уровня засыпи.

Рост сопротивления шихты движению газа приводит также к необходимости снижения интенсивности по дутью. На печи № 1 оно в среднем составило 57 м3/мин (табл. 2.9). В переходном периоде от обычного кокса к изготовленному с нефтекоксовой мелочью, соответствующем двух- трёхкратной смене шихты в печи (10 - 15 часов), приходилось сильнее снижать интенсивность (на величину до 100 м3/мин).

Возможность увеличения расхода природного газа зависит от места расположения определяющей по газодинамике зоны печи. При определяющей роли нижней части печи оно возможно и целесообразно, верхней - нет. На исследованных печах определяющее значение имела газодинамика верха. Соответственно, попытки увеличения расхода природного не дали положительных результатов.

Дополнительное обогащение дутья кислородом при работе на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте, затрудняется ввиду того, что оба мероприятия действуют в направлении смещения процессов восстановления в высокотемпературную зону и наложения их на процессы плавления. С точки зрения газодинамики верха печи увеличение содержания кислорода в дутье желательно.

Воздействие кокса с изменёнными свойствами на зону горения и смещение при этом зоны потока материалов в направлении оси печи, самопроизвольное повышение загруженности периферии железорудным сырьём делает целесообразным увеличение диаметра фурм, если он в исходных условиях являлся оптимальным. При проведении опытных плавок диаметр фурм подбирали в пределах 140-150 мм.

Изучение поведения серы в доменной печи (п. 3) показало, что для снижения содержания её в чугуне необходимо откорректировать задание на компоненты сырья и отрабатывать технологию плавки на этом сырье. Целесообразно снижение поступления в печь AI2O3 и ТЮ2 с одновременным уменьшением шпинельной формы MgO и увеличение свободной формы до достижения оптимума, повышение основности шлака по (СаО + Mg0)/(Si02 + А120з), увеличение содержания FeO в агломерате, более частая отработка продуктов плавки.

3. Выплавка малосернистого чугуна

Возможности снижения содержания серы в чугуне после поступления её с компонентами шихты определяются поведением сернистых соединений по высоте доменной печи. Известно, что основным поставщиком серы в печь является кокс. В нём основная часть серы представлена органическими соединениями, меньшая находится - в элементном виде, а также в виде сульфатов и сульфидов. Проведенные исследования показали [ 126], что элементная и органическая сера кокса переходят в газ, сульфатная, разложившись, переходит в сульфидную, а сульфидная, в свою очередь, распределяется между чугуном и шлаком. Газификация серы кокса происходит преимущественно при горении его у фурм (в распаре, заплечиках, шахте переходит в газ 20 - 25 % серы). В последующем из газа она в процессе движения вверх почти полностью поглощается компонентами железорудного сырья (при выплавке передельного чугуна из печи уносится 1- 3 % серы от общего поступления [45]) и далее распределяется между чугуном и шлаком. Поглощающими серу компонентами сырья являются Бе, БеО, МпО, СаО, М^О. Образование карбидов (РезС, МпзС и др.), силицидов (РезБ1 и др.), фосфидов (БезР и др.) уменьшает растворимость серы в металле.

Распределение серы между составляющими чугуна и шлака происходит, согласно вышеизложенному, по всей высоте печи. Выше заплечиков серу поглощают материалы, находящиеся в твёрдом и размягчённом состояниях, ниже - в расплавленном. В жидкофазном распределении участвует 27 - 33 % серы, в твердофазном и промежуточном (выше зоны образования жидкого металла и шлака) - 67 -73 % [45]. Из этого следует важность для выплавки качественного по сере чугуна не только свойства шлака и чугуна, но и состояния материалов выше горизонта фурм, происходящих там процессов.

Из рассмотренного следует направление работ по выплавке малосернистого чугуна:

- использование шихтовых материалов, находящихся в таком состоянии, при котором СаО и М§0 поглощают выше горизонта фурм максимальное количество серы, а Ре и РеО - минимальное;

- воздействие на ход процессов по высоте печи, обеспечивающих развитие реакций в направлении перехода серы в шлак выше горизонта фурм;

- воздействие на ход процессов в горне печи различными способами, в т. ч. традиционными методами изменения состава шлака, нагрева продуктов плавки и новыми; в качестве новых могут быть, например, средства воздействия на зону горения.

3.1. Изучение возможности снижения содержания серы в чугуне изменением состояния железорудных материалов

Состояние железорудных материалов имеет значение для распределения серы выше заплечиков между компонентами, образующими в последующем чугун и шлак. Среди характеристик состояния важен минералогический состав - необходимо, чтобы поглощающие серу компоненты СаО и 1У^О находились в свободном состоянии, а оксиды железа в связанном до зоны интенсивного науглероживания.

Минералом называют химически и физически индивидуализированный неорганический продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии или бывший в кристаллическом состоянии и утративший его в результате метамиктного распада. Более широким понятием является минеральный вид. Минеральный вид - это совокупность минералов одинаковой структуры, состав которых отвечает индивидуализированному химическому соединению и может непрерывно изменяться в пределах, ограничивающихся либо изменением структуры, либо (в случае непрерывных твёрдых растворов) условно принятыми границами [100].

3.1.1. Основные виды минералов в железорудных материалах ОАО "ММК"

Гематит Ре2Оз. От греческого слова "эматитес" - кровавый, по цвету кристаллов в тонких осколках и цвету черты. Обычно содержание Ге203 составляет 98 - 99 %. Разновидностями гематитов являются титаногематит, алюмогематит, гидрогематит. Образует псевдоморфизмы по магнетиту -мартит. Цвет от чёрного с синеватым оттенком в крупнокристаллических агрегатах, до яркокрасного в скрытокристаллических агрегатах.

Магнетит РеРе204 или, как обычно принято записывать, Рез04. Относится к шпинелидам с общей формулой АВ2О4, где А = Mg2+, Бе24", Мп2+, гп2+, Ге3+, А13+; В = А13+, Ре3+, Сг3+, У3+, Т14+, Мё2+, Ре2+, Т13+. Известны широкие изомофные смеси Рез04 - Ре2ТЮ4(РеТЮз) -титаномагнетиты, Ре304 - БеСгОд - РеА1204 - ферроферрихромшпинелиды. Обычно отношение БеО / Ге2Оз меньше 1. Известны псевдоморфизмы магнетита по гематиту - мушкетовид. Цвет железо-чёрный, иногда на гранях кристаллов имеется синеватая побежалость. В окислительных условиях часто замещается гематитом и маггемитом. При наличии магнезии образуется магномагнетит [100].

Вюстит Ге0,9470 или в виде твёрдого раствора с общей формулой (Ре,Са,М£)1.хО, клиноферросилит Ре8Ю4, фаялит Ре28Ю4, пирит Ре82 и марказит Ре82, пирротин Ре^Б, ферриты кальция СаО Ре203 и 2СаО Ре20:!, магнезиоферрит М§0 Ре203, магнезиовюстит (М§хРе1х)0. Семейство пирротина включает троилит Ре8, гексапирротин Ре1.хО и клинопирротин РеуОз. Пирит отличается от марказита формой кристаллов и способностью к окислительно-восстановительным реакциям - пирит окисляется труднее марказита.

Алабандин МпЭ, ольдгамит СаБ.

Шпинель М§А1204 относится к шпинелидам с общей формулой АВ2О4; обычно имеет изоморфную примесь РеА1204. В шпинели часто обнаруживаются вростки рутила и титанита. Известны срастания с магнетитом, гематитом, слюдой.

Силикаты, в которых главными видообразующими катионами являются Са, Мд, А1, Бе, Мп: псевдоволластонит а-СаО 8Ю2, волластонит р-СаО 8Ю2, ларнит Са2[8Ю4], ранкинит Са3[81207], тефроит Мп2[8Ю4], кнебелит МпРе[8Ю4], оливин (Mg,Fe)[Si04], монтичелит СаМ£[8Ю4|, ферромонтичелит СаРе[8Ю4], марганцовистый монтичелит СаМп[8Ю4], окерманит Са2М§81207, анортит СаА12(8Ю4)2, пижонит (Са,М§,Ре)8Юз, кальциевый оливин СахРе02х8Ю4, мелинит - твёрдый раствор окерманита и геленита (ш2СаО М§0 28Ю2 + п2СаОА12Оз 8Ю2, железистый мелелит, гроссуляр СазА12[8Ю4]з, пироп MgзAl2[Si04]з, альмандин РезА12[8Ю4]з, диопсид СаО MgO 8Ю2, геденбергит СаО БеО 28Ю2, феррогеленит 2СаО Ре203 8Ю2, ферроокерманит 2СаО БеО 28Ю2, алит ЗСаО 8Ю2.

Алюмоферриты кальция: при 7 - 12 % А12Оз это главным образом браунмиллерит 4СаО А120з Ре20з, а при содержании 12 % А120з дополнительно СаО А120з 2Ре20з. Обнаруживается также твёрдый раствор глинозёма в магнетите БеО (А1,Ре)20з.

Пироксены, представляющие твердые растворы вида т СаО А120з 8Ю2 + п СаО Ре203 8Ю2 + р СаО М&0 8Ю2 + к СаО 28Ю2.

Полевые шпаты, имеющие формулу КхСа1.х[А12х812+х08] и в которых вместо К может быть вместо Са - Ва или а вместо А1 - Ре (в общем виде возможны другие элементы [100]). Различают подсемейства Са - № - полевых шпатов, имеющих величину х в пределах от 0 до 1 и называемых плагиоклазами, К - Ыа - полевых шпатов при х около 1 (щелочные), а также К -Ва - полевых шпатов при х = 0 - 1.

Плагиоклазы в зависимости от соотношения компонентов имеют разновидности: анортит, битовнит, Лабрадор, андезин, олигоклаз, альбит.

Гранаты имеют общую формулу А3В2[Т04]з где А = М£2+, Ге2+, Мп2+, Са2+, реже К+; В = А13+, Ре3+, Сг3+, Мп3+, реже У3+, Т13+, Т14+; Т = в небольшой степени А13+, Ге3+, Тл4+. Разновидностями гранатов являются пирольспиты и уграндиты. Пирольспиты представлены пиропом М§зА12[8Ю4], альмандином Ре3А1з[8Ю4]з, спессартином Мп3А12[8Ю4]3. Уграндиты представлены гроссуляром СазРе2 [8Ю4]3, андрадитом СазРе2[8104]з и уваровитом Са3Сг2[8Ю4]3.

Серпентины имеют формулу М£з(0Н)4[81205], разновидностями которых являются антигорит М^ОН^^цОю], лизардит М§з(0Н)4[81205], хризотил М§з(0Н)4[81205].

Хлориты представлены дисептохлоритами и септехлоритами. Дисептехлориты имеют формулу МП(0Н)8[Т205]2 при п = 4 - 6, где М = А1, Ре2+, Ре3+, Мп, Сг, №2+, 1л; Т = 81, А1, Ре3+. Септехлориты имеют формулу М3(0Н)4[Т205] где М = Мё, А1, Ре2+, Ре3+, №2+; Т = 81, А1, Ре3+.

Скаполиты представлены рядами [AlSiз08]зNa4Cl - [А^Б^С^^аСазСОз и [А15817024]КаСазС0з - [А1281208]зСа4С03, в которых С032" частично замещается на 804Род скополита делится на 4 минеральных вида: мейонит, миццонит, дипир и мариалит. Основная масса имеет соотношение 81/А1 в пределах 1,1-2,5.

Амфибол характеризуется общей формулой А<1В7Х2[Т40ц]2, где А Иа, К; В = Са, А1, Мп, Ре3+, Т14+, Иа, Н; Т = 81, А1; X = ОН", О2", СГ, Г.

Биотит характеризуется формулой K{(Mg,Fe,Fe3+)з(0H,F)2[Al2Si2z05]2} при в пределах 0,5 - 1.

Апатит представлен формулой Са(Р,0Н)2[Р04]4 и имеет изоморфные примеси МпО, РеО + Ре203, М§0, АЛ203, Иа20, К20. В зависимости от состава различают фторапатит, хлорапатит, гидроксилапатит, оксоапатит, карбонатапатит (подолит или курскит), фторкарбонатапатит - франколит, гидроксилкарбонатапатит - даллит, натриевый апатит - лернит.

Оксиды представлены различными семействами. Семейство кремнезёма имеет 12 полиморфных модификаций кристаллического 8Ю2. Из них основными являются а-кварц, [3-кварц, тридимит, кристобалит. Основой структуры семейства кремнезёма служат БЮ^тетраэдры, связанные своими вершинами в каркас. Изменение взаимной ориентации 5Ю4-тетраэдров приводит к изменению свойств кремнезёма в твёрдом и расплавленном состояниях. Корунд А120з входит в семейство оксидов и гидрооксидов А1. В железорудных материалах обычно он находится в связанном состоянии, образуя другие минералы. Известь СаО образуется при разложении кальцита или поступает в виде других минералов. Периклаз М^О относится к семейству оксидов и гидрооксидов М^. Изоморфными примесями его служат РеО и МпО. Поступает в виде доломита и с другими минералами. Оксидной формой титана является рутил ТЮ2.

Карбонаты образуют ряд подклассов и семейств. В семейство кальцита - арагонита входят группы кальцита, доломита и арагонита. К этому семейству относятся простые и сложные (двойные) карбонаты М^, Са, Ва Ре, Мп. В группу кальцита входят кальцит Са(СОз)2, родохрозит МпСОз, сидерит РеС03 и магнезит М^СОз. К группе доломита относят шесть двойных карбонатов и большое количество их разновидностей. Наиболее распространёнными являются доломит СаМ§(СОз)2 и анкерит Са(Мё,Ре2+)[С03)2.

По результатам исследований [101 - 106] в агломерате ММК содержится гематит, магнетит, фаялит, ферриты кальция, железистые стёкла, силикаты кальция, известково-железистые оливины, геленит, железистый мелилит, муллит, твёрдый раствор глинозёма в магнетите, алюмоферриты, гроссуляр, андрадит, пироп, альмандин, геденбергит, монтичелит.

Окатыши ССГПО представлены гематитом, магнетитом, кварцем, плагиоклазом, пироксеном, скаполитом, гранатом, хлоритом, серпентином, биотитом, апатитом, полевым шпатом и амфиболом [103 - 106].

Окатыши Качканарского ГОКа имеют в своём составе, кроме гематита и магнетита, шпинель, пироксен, серпентин, оливин и амфибол.

Основными компонентами окатышей Лебединского и Михайловского ГОКов служат, наряду с гематитом и магнетитом, кварц, хлорит и полевой шпат.

Минеральный состав окатышей определяется в основном гинетическим типом исходных руд. Изменения в процессе производства окатышей незначительны и характерны для твёрдофазных реакций. Менее устойчивы магнетит, гематит, шпинель, кварц. Более устойчивы сложные соединения.

3.1.2. Значение минерального состава и других показателей свойства железорудного сырья для десульфурации чугуна

Участвующие в реакциях десульфурации чугуна оксиды находятся в компонентах железорудного сырья в виде разных минералов при различном содержании одних и тех же минералов. В агломерате получает значительное развитие фаялитообразование, а в окатышах фаялита практически нет. При производстве окатышей в большей степени сохраняются реликтовые фазы, чем при агломерации. Окатыши ССГПО являются более многофазными, чем окатыши Лебединского и Михайловского ГОКов и в них больше по количеству и по содержанию минералов, включающих А120з и ТЮ2. В агломерате ММК, произведенном с повышенным содержанием концентратов ССГПО и собственных РОФ, больше содержание технических (образовавшихся при проведении технологического процесса) фаз, содержащих глинозём и рутил. Известно, что связывание глинозёмом магнезии в шпинель приводит к тому, что М^О не улучшает перевод серы в шлак [110-111,116,117]. Для получения положительного результата по десульфурации чугуна от магнезии целесообразно вводить её использованием доломита в шихту агломерата или окатышей при пониженном расходе концентратов, содержащих А12Оз. Это более важно для агломерационного процесса, чем для производства окатышей. Влияние Т1О2 на десульфурацию связывают с образованием карбидов и карбонитридов [118-120].

Значительное развитие процесса перехода серы в компоненты шлака выше горизонта фурм до образования жидких фаз (67 - 73 % от общего количества серы) означает важность состояния СаО в этой зоне -целесообразно, чтобы известь была в свободном виде и могла бы без затруднений поглощать серу из газовой фазы. Следовательно, имеет значение вид материала, с которым поступает СаО в агломерационную шихту и шихту окатышей (руда, концентрат, известняк, доломит) и вид минерала, вносящего её в доменную печь. Известно, что СаО из доломита выделяется легче, чем из известняка, из ферритов легче, чем из силикатов, а из силикатов легче, чем из алюмосиликатов [101 -102].

Поглощение серы по высоте печи металлическим железом и вюститом означает важность вида железосодержащего минерала - целесообразно, чтобы они поглощали из газовой фазы минимальное количество серы. Это обеспечивается при минимальной протяжённости вюститного состояния железорудных материалов по высоте печи и при переходе железа в металлическое состояние одновременно с науглероживанием. Возможность управления видом железосодержащего минерала предоставляется существованием фаялитовой и ферритных фаз. Известно, что фаялит и ферриты кальция существенно отличаются по восстановимости. Так, по данным [101] она для двухкальциевого феррита в 28 раз выше, чем для фаялита, а для однокальциевого феррита - в 40 раз.

Кроме минерального состава, связанного с химической прочностью соединений, имеются различия в физических и физикохимических свойствах железорудных материалов, влияющих на десульфурацию. Поглощение серы сырьём тем больше, чем выше удельная поверхность, объёмное разбухание и разрушаемость, ниже температура размягчения и плавления [125]. По результатам петрографического анализа пористость окатышей ССГПО и Качканарского ГОКа в 1,4-1,7 раза выше пористости окатышей Лебединского и Михайловского ГОКов. Температура начала размягчения и плавления окатышей ССГПО на 50 град ниже, чем у агломерата ММК [125].

3.1.3. Химический состав сырья и показатели работы доменной печи

Изменение состава сырья производили как за счёт агломерационной шихты, так и за счёт доменной. В агломерационной шихте заменяли руды и концентраты ССГПО на руды и концентраты Лебединского и Михайловского ГОКов, увеличивали долю доломита во флюсе, корректировали расход топлива. В доменной шихте окатыши ССГПО заменяли на окатыши Лебединского и Михайловского ГОКов, оставляя долю агломерата прежней, но увеличивая его основность так, чтобы не расходовать в печь сырой флюс и выплавлять малосернистый чугун. В результате этого увеличилось содержание MgO в шлаке, снизились содержания А1203 и ТЮ2 в нём, возросла основность по (СаО + М§0)/(8Ю2 + А1203), изменились другие соотношения между компонентами шлака, а также между компонентами шлака и чугуна. Средний химический состав сырья дан в табл. 3.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана новая технология доменной плавки с использованием нефтекоксовой мелочи (НКМ), представляющей собой новый вид топливной добавки, являющейся отходом другого производства.

2. Оптимальное содержание НКМ в угольной шихте составляет 5.6 %. Это соответствует расходованию её около 50 кг/т угольной шихты, или 40 кг/т кокса, или около 18 кг/т чугуна.

3. Разработанная технология обеспечила эквивалент замены коксующихся углей нефтекоксовой мелочью 1 кг/кг, а на коксе сухого тушения достигнуто дополнительное снижение расхода кокса на 0,7 кг/т чугуна.

4. Работа на коксе, полученном с использованием НКМ, сопровождается повышением загруженности периферии печи железорудными материалами, температуры в зоне замедленного теплообмена, степени использования водорода и критерия аэродинамической устойчивости шихты в верхней части.

5. Опробована и внедрена технология остановки и раздувки доменных печи после капитального ремонта III разряда на коксе, полученном с использованием в угольной шихте 5.6% НКМ; предложено для алгоритмизации и идентификации раздувок использовать уравнения тренда параметров плавки. Температура коксовой насадки остановленной доменной печи на расстоянии 1,0. 1,2 м от среза фурмы через 8. 10 час после остановки находится в пределах 1430. 1630 °С, а скорость снижения температуры - 2,0.2,2 градуса в час.

6. Применение в доменной плавке кокса, полученного с использованием в угольной шихте 5.6 % нефтекоксовой мелочи приводит к увеличению отсева его на грохотах печей. Одновременно повышается поступление серы в печь на 25 % отн., что при отсутствии компенсирующих мер вызывает увеличение содержания её в чугуне на 0,002.0,003 % абс.

1. Бродов A.A. Состояние и проблемы развития чёрной металлургии. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 2000. №1-2. С. 9-13.

2. Шевцов А.З. Современное состояние и прогноз развития чёрной металлургии России до 2005г. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 2000. № Ь2. С. 9 13.

3. Лисин B.C. Тенденции реструктуризации чёрной металлургии. // Сталь 1999. № 10. С. 1 5.

4. Шевелев Л.Н., Югов П.И., Баева Л.А. Экологически чистые металлургические технологии рационального использования энергоресурсов. //Бюллетень "Чёрная металлургия". 1999. № 5-6. С. 3 -10.

5. Налча Г.И. О некоторых аспектах технического развития основных металлургических предприятий России, других стран СНГ и Балтии. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 2000. № 1-2. С. 9 -13.

6. Рамм А.Н. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980. -304 с.

7. Вегман Е. Ф., Пареньков А.Е., Чургель В.О. Влияние степени прямого восстановления на удельный расход кокса в доменных печах. // Сталь. 1983. №3. С. 8-10.

8. Юсфин Ю.С., Черноусов П.И., Травянов А.Я. Теоретичекий расчёт предельно возможной степени использования восстановительной способности газа в доменной печи. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1996. № 1.

9. Юсфин Ю.С., Черноусов П.И., Травянов А.Я. Определение минимально возможного расхода кокса на доменную плавку. //Металлург. 1988. №4.

10. Федулов Ю.В., Захаров И.Н., Яковлев Ю.В., Дмитриев А.Н. Равновесное состояние и расход кокса в доменной печи. //Сталь. 1982. № 1. С. 13-18.

11. Похвиснев А.Н., Клемперт В.М. О минимальном расходе кокса в доменной печи по условиям газодинамики процесса. // Сталь. 1969. № 12. С.1077 1079.

12. Товаровский И.Г. Совершенствование и оптимизация параметров доменного процесса. М.: Металлургия, 1987. - 192 с.

13. Писи Д.Г., Давенпорт В.Г. Доменный процесс. Теория и практика /Пер. с англ. -М.: Металлургия, 1984. 142 с.

14. Спирин H.A., Овчинников Ю.Н., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки. -Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1995.-243с.

15. Ченцов A.B., Чесноков Ю.А., Шаврин С.В. Балансовая логико-статистическая модель доменного процесса. -М.: Наука, 1991.-92 с.

16. Клименко В.А., Калугин С.М. Теоретические исследования доменного процесса на дутье из кислорода и окиси углерода. //Сталь. 1987. №10. С.14- 17.

17. Борисов Ю.С. Соотношение прямого и непрямого восстановления железа при замене части кокса другими видами топлива, вводимыми через фурмы. В кн. Форсирование доменной плавки. М.: Металлургиздат, 1963. С. 230 - 241.

18. Лялюк В.П. Современные проблемы технологии доменной плавки. Днепропетровск: Пороги, 1999. - 164с.

19. Сибагатуллин С.К. Оптимальная степень прямого восстановления железа из оксидов. //Сталь. 1997. №4. С.1-5.

20. Сибагатуллин С.К. Минимальный расход углерода на восстановление железа из оксидов. // Производство чугуна: Межвуз. сб. Свердловск: Кн. изд-во, 1985. С. 127- 132.

21. Сибагатуллин С.К. Минимальный расход кокса и природного газа в качестве восстановителя железа и примесей чугуна. // Производство чугуна: Межвуз. сб. Свердловск: Кн. изд-во, 1994. С. 24-35.

22. Донское Е.Г. Анализ потребностей доменной плавки в углероде-восстановителе и в углероде-источнике тепла с общим расходом углерода и степенью прямого восстановления окислов железа. // Металлургия и коксохимия, вып 75. -Киев: Техника, 1982. С. 68-76.

23. Афанасьев A.C., Коновалова Ю.Н., Дышлевич И.И. и др. Проблемы формирования сырьевой базы для обеспечения доменного производства высококачественным коксом. // Труды международного конгресса доменщиков. Днепропетровск: Пороги, 1999. С. 173 - 177.

24. Гайниева Г.Р., Горбачёв В.П. Пьянков Б.Ф. и др. Расширение угольной сырьевой базы коксохимического производства. // Кокс и химия, 1998. №4. С. 11-13.

25. Давыдов Я.С. Состояние и перспективы развития угольной сырьевой базы коксования России.//Кокс и химия, 1998. №1.С. 11-13.

26. Дроздник И.Д., Кафтан Ю.С., Должанкова Ю.Б. Новые направления использования углей.//Кокс и химия, 1999. №1.С. 4-16.

27. Курунов И.Ф., Береснева М.П. Исследование экономической эффективности использования региональных природных и техногенных топливных ресурсов для условий ОАО "Носта". // Бюллетень "Чёрная металлургия". 1999. № 11-12. С. 30 32.

28. Торяник Э.И., Дюканов А.Г., Крюков А.Н. и др. Получение различных видов кокса из угольных шихт с участием коксовой мелочи. // Кокс и химия, 1995. №4. С. 11-13.

29. Громова О.Б., Сысков К.И., Смирнова М.В. Влияние некоторых отощающих добавок на качество кокса и его выход. // Производство чугуна. Межвуз сб. -Сведловск: Кн. изд-во. 1979. С. 177- 183.

30. Золотухин Ю.А., Стуканов М.Н., Красковская Т.Ф. и др. Оценка технологических свойств сложных по марочному составу и типу углей для коксования. //Кокс и химия. 1996. № 1. С.7 10.

31. Кузнецов A.A., Тимофеев A.C., Черемичкин А.П. и др. Кокс из шихты с нефтекоксовой мелочью. //Кокс и химия. 1969. №12. С.17-20.

32. Утенбергер О.Г., Кокшаров В.А., Страхов В.М. и др. Получение литейного кокса с участием нефтекоксовой мелочи. // Кокс и химия. 1995. № 12. С.13 -17.

33. Ольферт А.И., Еник Г.И., Нешин Ю.И. и др. Промышленные коксования угольных шихт пониженной спекаемости с нефтяной отощающей добавкой НСД-2. //Кокс и химия. 1990. №10. С.10-12.

34. Ольферт А.И., Еник Г.И., Гагарин С.Г. и др. Взаимодействие нефтяных добавок с многокомпонентными угольными смесями. // Кокс и химия. 1990. № 11. С.10-13.

35. Утенбергер О.Г., Страхов В.М., Киселёв Б.П. и др. Получение литейного кокса.//Кокс и химия. 1994. №9. С.11-16.

36. Утенбергер О.Г., Кокшаров В.А., Страхов В.М. и др. Получение литейного кокса с участием нефтекоксовой мелочи. // Кокс и химия. 1994. №5. С.16 20.

37. Хайрутдинов И.Р., Галеев Р.Г., Садыков Р.Х. и др. Промышленное испытание нефтяных спекающих добавок из тяжелых остатков сернистых нефтей. //Кокс и химия. 1989. №10. С.20 22.

38. Васильев Ю.С., Дроздник И.Д., Юрина Л.В. и др. Применение нефтяных спекающих добавок в шихтах для коксования. // Кокс и химия. 1989. №12. С.4 6.

39. Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. -М.: Химия, 1973. -153 с.

40. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. -М.: Химия, 1966. 86 с.

41. Леонидов Н.К. Современная теория доменного процесса. Основные принципы координации процесса компонентов доменного процесса. // Теория и практика современного доменного производства. -Днепропетровск, 1983. С. 60-63.иг

42. Стефанович M.А. Анализ хода доменного процесса. Свердловск: Металлургиздат, 1960. -286 с.

43. Доменное производство: Справочник т. 1 / под редакцией. Вегмана Е.Ф. -М.: Металлургия, 1988.-480 с.

44. Бабарыкин H.H. Свойства шихтовых материалов и их распределение на колошнике. -Магнитогорск: МГМИ, 1994. -124с.

45. Бабарыкин H.H. Восстановление и плавление рудных материалов в доменной печи. Магнитогорск: МГМА, 1995. -164 с.

46. Тарасов В.П. Газодинамика доменного процесса. М.: Металлургия, 1990. -224 с.

47. Карабасов Ю.С., Чижикова В.М. Физико-химия восстановления железа из оксидов. -М.: Металлургия, 1986. -200 с.

48. Фиалков Б.С., Плицын В.Т. Кинетика движения и характер горения кокса в доменной печи. -М.: Металлургия, 1971. -288 с.

49. Донсков Е.Г., Лялюк В.П., Севернюк В.В. Работа воздушных фурм доменных печей. Днепропетровск: Пороги. 1997. - 120 с.

50. Раковский Б.М., Савчук H.A. Режимы доменной плавки в нестабильных условиях работы. Часть 1. Газомеханика. Теоретический минимум. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 1999. №9-10. С. 5 20.

51. Раковский Б.М., Савчук H.A. Режимы доменной плавки в нестабильных условиях работы. Часть II. Компенсирующие мероприятия для процессов в печи.//Бюллетень "Чёрная металлургия". 1999. №11-12. С. 19-29.

52. Дмитриев А.Н., Шаврин C.B. Двумерная математическая модель доменного процесса.//Сталь. 1996. №12. С.7-13.

53. Васюра Г.Г. Анализ работы доменной печи по составу колошникового газа.//Бюллетень "Чёрная металлургия". 1999. №9-10. С. 36 38.

54. Райх Е.И., Шкодин К.К., Гайков В.В. Анализ уравнений газопроницаемости насыпного слоя. // Производство чугуна. Межвуз сборник. -Магнитогорск: Кн. изд-во. 1990. С. 83-90.

55. Русанов И.Ф., Русаков П.Г., Дорофеев В.Н. Качество шихтовых материалов по кусковатости и распределение газового потока по сечению доменной печи.//Металлургия и коксохимия. Сб. №9. -Киев.: Техника, 1968. С.91-101.

56. Кукаркин A.C., Китаев Б.И. К вопросу о зависании расплава в слое шихты доменной печи. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1962. № 12. С. 20-27.

57. Маханек Н.Г., Онорин О.П. Влияние зоны шлакообразования на газопроницаемость шихты. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1967. №2. С. 29-31.

58. Шаврин C.B., Захаров И.Н., Ченцов A.B. О некоторых особенностях истечения железистых шлаков через коксовые насадки. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 196. №5. С. 19-25.

59. Бабе Г.Д., Бондарев Э.А., Кашиболотский М.А. К расчёту предельного положения границы изменения агрегатного состояния. // Инженерно-физический журнал. Т. 23. 1972. С. 6.

60. Кропотов В.К. О механизме движения и обновления кокса в горне доменной печи. // Производство чугуна. Межвуз. сб. Сведловск: Кн. изд -во. 1979. С. 145- 151.

61. Абрамов С.Д., Алексеев Л.Ф., Гаврилюк Г.Г. и др. К вопросу о выплавке ванадиевого шлака на высокотитанистых шлаках. // Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века. Магнитогорск: МГМА. 1996. С. 78.

62. Доброскок В.А., Курунов И.Ф., Агарышев А.И. и др. Загрузка коксовой мелочи в доменную печь. // III международный конгрессдоменщиков. Современный опыт и перспективы доменного производства. Новокузнецк: ЗСМК. 1995. С. 78-81.

63. Федулов Ю.В. Оптимизация хода доменной плавки. М: Металлургия. 1989. - 152 с.

64. Овчинников Ю.Н., Мойкин В.И., Спирин Н.А., Боковиков Б.А. Нестационарные процессы и повышение эффективности доменной плавки. -Челябинск: Металлургия. 1989. 120с.

65. Ярошевский СЛ. Выплавка чугуна с применением пылеугольного топлива. М.: Металлургия. 1988. - 176 с.

66. Гордон Я.М., Боковиков Б.А., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Тепловая работа шахтных печей и агрегатов с плотным слоем.-М.: Металлургия. 1989. 120 с.

67. Боковиков Б.А. Развитие теории шахтных печей Б.И. Китаева в приложении к новым технологиям. // Научные школы УПИ-УГТУ № 2. С творческим наследием Б.И. Китаева в XXI век. - Екатеринбург: УГТУ. С. 41-45.

68. Капустин Е.А. Варианты топливно-энергетического баланса металлургического комбината XXI века // МЕТАЛ-ЭКСПО 97. Тезисы докладов на научно-практической конференции.: ВВЦ, 10-11 июня, 1997. С. 26-27.

69. Дронов Ю.А., Товаровский И.Г., Шадек Е.Г. и др. Разработка технологии и оборудования для газификации угля и вдувания продуктов газификации в доменную печь. //М.: ИВТАН. 1995. -74 с.

70. Серов Ю.В. Метрологическое обеспечение технологических процессов чёрной металлургии (метрология и информатика). Справ, изд. В 2-х кн. Кн 1. М.: Металлургия. 1993.272 с. Кн. 2. М.: Металлургия. 1993.-352 с.

71. Стефанович М.А., Сысоев Н.П., Сибагатуллин С.К., Ваганов А.И. Самопроизвольное перераспределение материалов и газов по радиусу1. USколошника доменной печи. // Производство чугуна. Межвуз сборник. -Сведловск: Кн. изд-во. 1980. С. 124- 135.

72. Леонтьев Л.И., Ватолин H.A., Шаврин C.B., Шумаков Н.С. Пирометаллургическая переработка комплексных руд. -М.: Металлургия. 1997. -432 с.

73. Клемперт В.М., Френкель М.М., Гришкова A.A. Контроль и управление газораспеделением в доменной печи. -М.: Металлургия. 1993 142 с.

74. Бородулин A.B., Гизатуллин Х.Н., Обухов А.Д. Математические модели оптимального использования ресурсов в доменном произвдстве. -Сведловск.: УНЦАНСССР. 1985. -238с.

75. Абрамов В.И., Боранбаев Б.М., Кошельников A.B., Янковский Д.А. Новая концепция загрузки доменной печи. // Сталь. 1999. № 3. С. 1-3.

76. Шатлов В.А., Серов Ю.В. Проблемы развития современного производства. // Сталь. 1997. № 12. С. 1 4.

77. Спирин H.A., Новиков B.C., Швыдкий B.C. Прогноз температурных полей в доменных печах. // Труды международной конференции "Экология и теплотехника 1996". - Днепропетровск, 1996. С. 125-131.

78. Туманов А.И., Доброскок В.А., Ганчев A.B. Разработка режимов доменной плавки на основе комплекса математических моделей. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 1988. № 2. С. 15 -17.

79. Бабарыкин H.H., Горбунов Г.В., Марсуверский Б.А. Использование неофлюсованных окатышей для выплавки чугуна. // Информация института "Черметинформация" / Сер. "Производство чугуна". Вып. 2. -М.: Черметинформация. 1980. 19 с.

80. Смирнов Л.А., Дерябин Ю.А., Шаврин C.B. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. Челябинск: Металлургия, 1990. -256 с.

81. Скляр М.Г., Данг В.Х. Влияние реакционной способности кокса на работу доменной печи. // Информация института "Черметинформация"/ Сер. "Производство чугуна". Вып. 2. -М.: Черметинформация. 1982,- 11 с.

82. Salcewicz Jozef, Wegiel Jerzy. Przebieg rozkruszania sie koksu metalurgiczntgo na drodze z sortowni do skipy wielkiego pieca. // Hutnik, 1963. 30. №7-8. C. 236-245.

83. Семисалов Л.П., Баскина Е.Б., Нестеренко O.A. О реакционных свойствах кокса в условиях доменной печи. // Кокс и химия. 1969. № 2. С. 20-23.

84. Гольдштейн Н.Л., Златоустовский Д.М., Зверева H.H. и др. Реакционная способность кокса в доменной печи. //Сталь. 1975. №11 С. 977-981.

85. Шкодин К.К., Зенов В.П., Андронов В.Н. О значении реакционной способности кокса в доменной плавке: Сб. научн. тр. Института чёрной металлургии Минчермета СССР, -М.: Металлургия. 1971. N 33. С. 21-23.

86. Гольдштейн Н. Л. Водород в доменном процессе. М.: Металлургия, 1974. -232 с.

87. Жеребин Б.Н. Практика ведения доменной печи. М.: Металлургия, 1980. -248 с.

88. Волков Ю.П., Шпарбер Л.Я., Гусаров А.К., Федченко В. М. Эксплуатация современной доменной печи. -М.: Металлургия, 1991.-240 с.

89. Остроухое М.Я., Шпарбер Л.Я. Эксплуатация доменных печей. М.: Металлургия, 1975. -264 с.

90. Чернобривец Б.Ф., Капорулин В.В, Завидонский В.А. Практика доменного производства. -М.: Металлургия, 1992. 156 с.

91. Борисов А.Ф. Советы начальнику доменного цеха. М.: Прогресс, 1996. -218 с.

92. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. -М.: Высшая школа. 1988. -239 с.

93. Вайну Я.Я. Корреляция рядов динамики. -М.: Статистика, 1977.- 119 с.

94. Кутнер С М. Технология задувки доменных печей за рубежом (обзорная информация). // Подготовка сырьевых материалов к металлургическому переделу и производство чугуна. М.: Черметинформация, 1984. Вып. 1. -43 с.

95. Жеребин Б.Н., Дышлевич И.И., Пареньков А.Е. Опыт задувок доменных печей. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1979. С. 8-12.

96. Григорьев В.Н., Яриков И.С., Альтер М.А., Емельянов В.Л. Принципы расчёта задувочной шихты и выбора дутьевого режима при пуске доменной печи. . // Сталь. 1999. № 2. С. 1 6.

97. Лингарт Е.Ф., Овсянников Н.И., Головакин П.А. и др. Раздувка доменной печи. Пат. 2089616: опубл. В бюллетене "Изобретения " (заявки и патенты), 1997. №25.

98. Вегман Е.Ф., Пареньков А.Е., Юсфин Ю.С. и др. Способ задувки доменной печи. Авт. св. СССР № 933705: опубл. в бюллетене "Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки", 1982. №21.

99. Годовиков A.A. Минералогия. -М.: Недра, 1983.-647 с.

100. Базилевич C.B., Вегман Е.Ф. Агломерация. М.: Металлургия, 1967. -368 с.

101. Коротич В.И. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке. -М.: Металлургия, 1978. -208 с.

102. Производство агломерата и окатышей. Справочник. Под общей редакцией Юсфина Ю.С. -М.: Металлургия, 1984. -216 с.

103. Щулепникова Т.И. Петрографический анализ железорудных окатышей КГОК, ССГОК, ЛГОК, ПГОК. // Производство чугуна: Межвуз. сб. -Свердловск: Кн. изд-во, 1994. С. 94-99.

104. Малышева Т.Я. Петрография железорудного агломерата. -М.: Наука, 1969. !68 с.

105. Журавлёв Ф.М., Малышева Т.Я. Окатыши из концентратов железистых кварцитов. -М.: Металлургия, 1991. -125с.

106. Цылёв Л.М. Восстановление и шлакообразование в доменной печи. -М.: Наука. 1970. 158 с.

107. Балон И.Д., Буклан И.З., Муравьёв В.Н., Никулин Ю.Ф. Фазовые превращения материалов при доменной плавке. М.: Металлургия, 1984.

108. Балон И.Д., Муравьёв В.Н., Никулин В.Ф. Буклан И.З., Мищенко Н.М. Фазовые превращения при восстановлении и шлакообразовании в процессе доменной плавки. // Сталь. 1972. № 10. С. 883 888.

109. Кудояров М.С., Жигулёв П.Г., Быков М.С., Манчинский В.Г. и др. Работа доменных печей на магнезиально-глинозёмистых шлаках при плавке агломерата из концентратов руд Тейского месторождения. // Сталь. 1969. № 5. С. 393 397.

110. Горбачёв В.П., Быков М.С., Жеребин Б.Н. и др. Особенности металлургических свойств первичных магнезиально-глинозёмистых доменных шлаков КМК. // Производство чугуна: Межвуз. сб. -Магнитогорск: Кн. изд-во, 1974. С. 111-117.

111. Жило Н.Л. Формирование и свойства доменных шлаков. М.: Металлургия, 1974.

112. Шкодин К. К. Роль физической структуры агломерата в восстановительных процессах. // Форсирование доменной плавки. М.: Металлургиздат, 1963. С.92 - 106.

113. Быков М.С., Долинский В.А., Пермяков A.A. Температура размягчения агломератов с особой природой магнезии. . // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1998. №8. С. 10-12.

114. Алексеев Л.Ф., Горбачёв В.А., Кудинов В.З. и др. Структура и разрушение окатышей при восстановлении. -М.: Наука, 1983. -77 с.

115. Гармата В.А., Петрунько А.Н., Галицкий Н.В. и др. Титан. М.: Металлургия, 1983. -559 с.

116. Елохин Ф.М., Довгопол В.И., Медведев A.A. и др. Титаномагнетиты и металлургия Урала. Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1982. - 144 с.

117. Жило Н.Л., Груздев Ю.А., Горох A.B. и др. Физико-химические свойства шлаков системы CaO-TiCb-SiC^-AbCb-MgO при 15 % AI2O3 и 12% MgO //Известия АН СССР. Металлы. 1970. №1. С. 65-69.

118. Куликов И.С. Десульфурация чугуна. -М.: Металлургиздат, 1962.

119. Карабасов Ю.С., Артыкбаев O.A., Затонских А.И. Расчётное определение показателей десульфурации чугуна в условиях доменнойплавки. // В сб. "Подготовка доменного сырья к плавке". М: Металлургия. 1971. С. 87.

120. Соколов Г.А., Гультяй И.И. Рациональный состав конечных доменных шлаков на основании исследования системы СаО MgO -AI2O3 - Si02. // В сб. "Шлаковый режим доменных печей". - М.: Металлургия, 1967. С. 7-15.

121. Марсуверский Б.А., Качула Б.В., Батарин А.И. Исследование поведения серы в доменной печи. // Производствоо чугуна: Межвуз. сб. Свердловск: Кн. изд-во, 1983. С. 54-63.

122. Воловик Г.А., Кандирал A.C., Котов В.И. и др. Некоторые особенности поведения газообразных соединений серы в шахте доменной печи и пути улучшения качества чугуна. // Металлургическая и горнорудная промышленость, 1981, №2, С.1-3.

123. Балон И.Д., Хавкин В.И., Гловацкий Б.В. и др. Распределение серы в доменной печи. // Сталь. 1975. № 2. С. 104 109.

124. Воловик г.А., Кацман В.Х., Котов В.И. и др. О поведении серы в доменной печи, работающей на комбинированном дутье. // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1975. №2. С. 26 29.

125. Борнацкий И.И. Десульфурация металла. М.: Металлургия, 1970. -320 с.

126. Тогобицкая Т.Н., Хомхотько А.Ф., Белькова А.И. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для решения задач оптимизации доменной шихты.//Металлург. 1999. №6. С.42-43.

127. Жмойдин Г.И., Акбердин A.A., Киреева Г.М. Серопоглотительная способность и оптимальная основность металлургических шлаков // Известия РАН. Серия "Металлы". 1996. №3. С. 3 12.

128. Воловик Г. А., Лев И.Е. Распределение серы между фазами, образующими структуру руды и агломерата. // Металлургия и коксохимия. Сб. №9. Киев.: Техника, 1968. С.91-101.

129. Манчинский В.Г., Иванов К.Е. Переход серы в жидкий чугун из погруженного в него кокса.//Сталь. 1986. № 8. С. 14-17.

130. Кацман В. X, Симонов А.О. Некоторые особенности формирования химического состава чугуна в горне доменной печи. М.: деп. в ин-те "Черметинформация". 04.07.81. № 1344.

131. Завидонский В.А., Слепцов Ж.Е., Лазуткин С.Е., Чернобривец Б.Ф., Третяк A.A. Выплавка высококачественного чугуна на регламентированной шихте. // Сталь. 1988 № 7. С. 12 14.

132. Покрышкин В.Л. Обессеривание чугуна в горне доменной печи при работе с малым выходом шлака. //Сталь. 1993. № 10. С. 14- 18.

133. Шаповалов А.Н., Кропотов В.К. Взаимосвязь показателей основности шлаков с характеристиками процесса десульфурации чугуна в доменной печи.//Известия вузов. Чёрная металлургия. 1998. №8. С. 10-12.

134. Свойства жидких доменных шлаков: /Под ред. Воскобойникова В.Г., Дунаева И.Е. -М.: Металлургия, 1975. 184 с.

135. Югов П.И. Научные аспекты десульфурации металла. // Труды 3-го международного симпозиума по улучшению качества жидкого чугуна и шлака. -Магнитогорск. 1996. С. 22-23.

136. Кацман В.Х., Симонов А.О. Бондаренко П.К. и др. Исследование распределения серы в газе в горне доменной печи. // Металлург. 1984. №1. С. 9-10.

137. Ноздрачёв В.А., Ярошевский С.Л., Цыбуленко И.Д. и др. Технология выплавки низкосернистого передельного чугуна при высоком приходе серы с шихтой. // Бюллетень "Чёрная металлургия". 1995. № 12.1. С. 22-27

138. Федулов Ю.В. Изменение содержания кремния и серы в чугуне по ходу выпуска. //Металлург. 1981. №7. С. 17-19.

139. Еремеева К.Н., Жак P.M. Совершенствование технологии доменной плавки с целью улучшения качества чугуна. // Информация института