автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии комбинированного окомкования, загрузки, зажигания и спекания агломерационной шихты

На правах рукописи

Исаенко Георгий Евгеньевич

Совершенствование технологии комбинированного окомкования, загрузки, зажигания и спекания агломерационной шихты

05.16.02 — Металлургия черных, цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

Липецк-2011

4848808

Работа выполнена на ОАО "Новолипецкий металлургический комбинат"

Научный руководитель доктор технических наук,

Заслуженный изобретатель России Фролов Юрий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Хайдуков Владислав Павлович

кандидат технических наук Герасимов Леонид Константинович

Ведущая организация ОАО «Северсталь», г. Череповец

Защита состоится 14 июня 2011 г. в Ю00 на заседании диссертационного совета Д. 212.108.02 при ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» по адресу: Россия, 398600, г. Липецк, ул. Московская 30, зал Ученого совета (ауд. 601).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» E-mail: isaenko_ge@nlmk.ru

Автореферат диссертации разослан мая 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совет: кандидат технических наук, доцент

Ведищев В.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Агломерация и сегодня, и в обозримом будущем остаётся основным способом подготовки железорудного сырья к доменной плавке. В настоящее время приоритетными задачами для всей отрасли и для ОАО «НЛМК», в частности, несмотря на самую высокую удельную производительность агломашин в черной металлургии России, является дальнейший рост производства агломерата и улучшение качественных показателей.

Работы ученых Ленинградской, Липецкой, Московской, Украинской и Уральской школ, а также зарубежных исследователей заложили базовые знания и технологические основы процесса агломерации, в том числе таких основных технологических операций, как окомкование, загрузка, зажигание и спекание шихты, которым посвящена диссертационная работа.

Основной путь увеличения производительности агломашин - повышение газопроницаемости слоя шихты путём её эффективного окомкования. Вместе с тем, в связи с возрастающей долей тонких концентратов в агломерационной шихте, с одной стороны, и практически исчерпанными возможностями окомко-вателей барабанного типа, с другой, необходим поиск новых подходов по дальнейшему совершенствованию технологии и техники для окомкования агломерационной шихты и последующих операций.

Решение указанных задач, которым посвящена диссертационная работа, и определяет её актуальность.

Цель работы: на основе экспериментальных и модельных исследований процесса агломерации разработать и внедрить технические решения, направленные на увеличение производительности агломерационных машин при сохранении качества агломерата.

На защиту вынесены положения диссертационной работы, содержащие результаты исследований технологических и теплотехнических операций агломерационного процесса, начиная от окомкования шихты и заканчивая процессом ее спекания, а именно:

• экспериментальные и модельные исследования процессов окомкования, загрузки, зажигания и спекания шихты;

• способы, режимы и устройства для подготовки и спекания шихты, результаты их внедрения.

Научная новизна. Получены следующие научные результаты:

• для оценки внешнего уплотняющего гранулы воздействия предложен показатель, характеризуемый центробежной силой, средним диаметром гранул, основными конструктивными и технологическими характеристиками вращающегося цилиндрического барабана;

• установлена возможность интенсификации агломерационного процесса, за счет увеличения уплотняющего воздействия на поток шихты путем применения тарельчатых грануляторов, определены их рациональные параметры работы;

• уточнены представления о механизме сушки шихты, конденсации влаги в слое шихты и о газодинамике начального периода агломерации;

з

• установлены причины и характер формирования неравномерности распределения шихты в загрузочной воронке узла загрузки шихты на агломашину, обоснован и защищен патентом режим работы челнокового распределителя, минимизирующий указанную неравномерность.

Практическая значимость работы. Результаты работы по внедрению комбинированного окомкования шихты, способы и режимы ее загрузки на агломашину и зажигания шихты, а также научно-техническое обоснование оценки замены батарейных циклонов на электрофильтры могут использоваться в отрасли при проектировании и модернизации агломерационных фабрик.

Реализация результатов работы. На агломерационной машине АКМ-312 в 2007 г. принята в эксплуатацию промышленная установка, включающая 3 тарельчатых гранулятора, с помощью которой отработана технология комбинированного окомкования (совместно с барабанными окомкователями) шихты. Удельная производительность агломерационной машины возросла на 5,0 %, высота слоя шихты увеличена на 30 мм, улучшены металлургические свойства агломерата. В связи с достигнутыми результатами запланирована установка двух грануляторов 0 6 м и производительностью по 100 т/ч.

Внедрены мероприятия по увеличению ширины паллет, дросселированию первых вакуум-камер, управлению загрузкой шихты и режимом работы горна.

Снижение затрат на производство агломерата за счет увеличения производительности агломашины на 5% и уменьшения его себестоимости составляет около 25 млн. руб. в год.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:

- семинаре межзаводской школы по обмену опытом специалистов агломерационного производства ОАО «ММК», ОАО «НЛМК», ОАО «Северсталь» (Липецк, 2003,2006 г.г.;

- международной научно-практической конференции «Творческое наследие Б.И. Китаева» (Екатеринбург, 2009 г.);

- четвертой (Липецк, 2008 г.) и пятой (Липецк, 2009 г.) Международной научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия».

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 11 статьях и докладах, из них 7 статей - в периодических изданиях, входящих в «Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук», а также защищены 2 авторскими свидетельствами.

Структура и объём диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав с выводами и заключения. Диссертационная работа содержит 110 страниц текста, 18 таблиц, 54 рисунка, 192 наименований литературных источников, всего 157 страниц.

Содержание работы Глава 1. Аналитический литературный обзор

В главе рассмотрен мировой опыт, проблемы окомкования тонкодисперсных агломерационных шихт, загрузки, зажигания и газодинамической работы агломерационной машины.

Показано, в частности, что в силу недостаточного энергетического воздействия на поток шихты, барабанный окомкователь не в состоянии радикально улучшить процесс окомкования тонкоизмельченных концентратов и, что одним из путей решения является применение в агломерационном производстве тарельчатых грануляторов и интенсивных смесителей.

На основании аналитического обзора перед диссертационной работой поставлены следующие задачи:

• анализ работы барабанного окомкователя на стадиях образования и уплотнения гранул; обоснование показателя, определяющего работу уплотнения материалов при окомковании шихты; разработка комбинированного способа окомкования шихты (барабанные окомкователи - тарельчатые грануляторы) и оптимизация параметров совместной работы окомкователей;

• разработка режима работы челнокового распределителя шихты для формирования в загрузочной воронке однородного по гранулометрическому составу и плотности окомкованной шихты, как по высоте, так и по ширине;

• оценка влияния комбинированного окомкования шихты на распределение топлива и грансостава шихты по высоте спекаемого слоя, выбор и реализация способов борьбы с неравномерностью процесса спекания по ширине ленты;

• анализ и уточнение механизма сушки и конденсации влаги в слое под зажигательным горном, а также газодинамики начального периода агломерации с предварительным подогревом шихты и без него;

• разработка и реализация технологических требований к АСУ ТП внешнего нагрева шихты;

• анализ газодинамической работы агломашины АКМ-312 с применением комбинированного окомкования шихты, заменой батарейных циклонов на электрофильтры и существующих нагнетателей на высоконапорные.

Глава 2. Объект исследований, шихтовые материалы, методики расчетов и исследований

Объектом исследований являются агломерационные машины АКМ-312 цеха № 2 АГП ОАО «НЛМК» в границах: шихтовые бункеры объемом по 80 м3 - 4 шт.; барабанные окомкователи 3,2x12,5 м - 2 шт.; тарельчатые грануляторы 0 3,5 м - Зшт.; челноковый распределитель шихты 1,2x12,5 м; загрузочная воронка объемом 10 м3; барабанный питатель 1,32x4,4 м; зажигательный горн 4,3x7,9 м и собственно агломашина АКМ-312 с шириной колосникового поля 4,0 м, площадью спекания 312 м2 и 26 вакуум-камерами длиною по 3 м каждая.

В качестве основного железорудного материала на АГП используют Стой-ленский железорудный концентрат мокрой магнитной сепарации (830 кг/т аг-

ломерата) и гематитовую Стойленскую аглоруду (45 кг/т агломерат), в качестве железосодержащих добавок - колошниковую пыль, окалину и шламы агломерационного и доменного производства, флюсов - известняк, доломитизирован-ный известняк и известь, топлива - коксовую мелочь крупностью менее 10 мм сухого и мокрого тушения КХП, коксовый орешек крупностью 10-25 мм.

Лабораторные исследования режима грануляции и спекания с различной степенью окомкования проводили в лабораторном чашевом (0 = 1 м) и барабанном (0 = 0,5 м, L = 1,2 м) окомкователях и на лабораторной агломерационной установке (0 =280 мм, Ьслоя = 400 мм; АРВ/К =1000 мм в. ст.).

Для отбора проб из слоя шихты на паллете применили пробоотборник из трубы 0 80мм.

Химический и технологический анализ материалов определяли согласно стандартной нормативной технической документации.

В качестве инструментов для исследований и анализа выбраны математические модели ОАО «УИМ» загрузки шихты Челноковым распределителем в загрузочную воронку и процесса спекания агломерационной шихты, а также инженерную модель газодинамической работы агломашины, методики измерений параметров и их обработки ОАО «ВНИИМТ».

Глава 3. Исследование и совершенствование процесса окомкования

шихты

Определение показателя энергетического воздействия вращающегося барабана на поток шихты.

Анализ структуры движущегося в барабане потока шихты и сил (тяжести, трения и центробежной), действующих на гранулы, позволил вывести уравнение работы, затрачиваемой на уплотнение гранул окомкованной шихты во вращающемся цилиндрическом барабане (Ryni):

Ry„* =kyMdr-^=Tnp, (1)

где: купл - коэффициент, учитывающий долю времени, затрачиваемого на уплотнение гранул (для цилиндрического барабана куш1~0,1; для тарельчатого гра-нулятора купл-0,5-0,6), доли; dr- диаметр гранул, м; Пб~ скорость вращения, с'1; D6- диаметр барабана, м; тпр- время пребывания шихты в окомкователе, с.

Для оценки влияния работы уплотнения (Rynn) на вертикальную скорость спекания (Vcn) и, соответственно, на удельную производительность по статистическим данным аглофабрик СНГ получили уравнение регрессии:

Vcn—1,729+0,014 7 А Ркол+6,529Ьсл-0,179tm+201,023Wm-0,432dr+l ,339RyiuI, (2) где: АР кол - разрежение в в/к, мм вод. ст.; h^,- высота слоя, мм; tm - температура шихты, °С; ^-влажность шихты, доли; dr-средний диаметр гранул шихты, мм;

Согласно (2) доля внешнего уплотняющего воздействия на гранулы, обеспечивающая вертикальную скорость спекания шихты, составляет 7-11 %.

1 §

I

а" S а

В" 01 о

у = 0,183х+ 13,4 R = 0,726

20

40

60

80

100

Массовая доля концентрата, %

Рис. 1. Зависимость расхода возврата от массовой доли тонкоизмелъчен-ного концентрата в шихте: • - аглопроизводство ОАО "HJIMK".

Увеличение уплотняющего воздействия на гранулы шихты увеличивает количество прочных гранул окомкованной шихты, формирующихся без зародышевых центров из возврата. Это позволяет снизить величину оптимального содержания возврата в шихте, составляющую в настоящее время около 30 % (рис.1), и создать условия для повышения выхода годного без снижения вертикальной скорости спекания.

0,7

§ S

а S о о 3 CQ

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 О

10

12

1 2 4 6 8

Длина барабана, м

Рис. 2. Распределение шихты по длине барабанного окомкователя. ф =13,7 %; t=3,68 мин; М=24,795 т Анализ уровня динамических нагрузок по длине барабана показывает, что в этом отношении вращающиеся барабаны не отвечают требованиям упрочнения гранул, поскольку по мере их приближения к разгрузочному сечению барабана динамические нагрузки снижаются в соответствии с уменьшением степени заполнения барабана шихтой от загрузки к выгрузке (рис. 2). Экспериментально установленное распределение шихты по длине окомкователей а/м №4 при частоте вращения 5 мин"1, угле наклона 3°30' и нагрузке по шихте 360 т/ч, подтверждающее вышесказанное, иллюстрируется рис. 2.

Оптимизация режима работы тарельчатых грануляторов. В октябре 2007 г. на агломерационной машине АКМ-312 установили 3 тарельчатых гранулятора со следующими техническими характеристиками: 0 та-рели - 3,5 м, высота борта тарели - 0,5 м, частота вращения - до 12 мин"1, угол наклона чаши - 45^53°. Все грануляторы подают подготовленную шихту на

7

один конвейер, параллельный двум барабанным окомкователям. Объединенный поток поступает на челноковый распределитель шихты и загружается в один слой на агломашину. В ходе исследований изменяли влажность шихты (Wu,, %), производительность гранулятора (Р, т/ч), угол наклона тарели (а, град.) и частоту ее вращения (п, мин*1).

В качестве показателя эффективности грануляции использовали средневзвешенный по массе диаметр гранул окомкованной шихты (dcp,MM). Оптимальные технологические характеристики установлены на основе соответствующих нелинейных парных зависимостей:

drp = -0,0048Р2+0,364Р - 2,94, мм (11=0,616), (3)

drp = -0,0257а2+2,558а-59,72, мм (R=0,912), (4)

drp= -0,1200 n2+2,290n-6,93, мм (R=0,820), (5)

d^ = -2,9630 W2+45,53 W -171,07, мм (R=0,482). (6)

Получена линейная модель для определения среднего диаметра гранул окомкованной шихты в зависимости от анализируемых характеристик: drp= -5,719+0,001 lP+0,076a+0,062n+0,687W, мм (R=0,931) (7) Установлено, что увеличение среднего диаметра шихты преимущественно происходит за счет роста доли средней фракции 3-5 мм и снижения содержания фракции менее 1,25 мм, отрицательно влияющий на газопроницаемость шихты и скорость процесса спекания. Средний диаметр шихты на тарельчатых грану-ляторах больше, чем у шихты после барабанных окомкователей на 6,0-^20,4 % (в среднем на 14,9 %).

Оптимизация режима совместной работы барабанных окомкователей

и тарельчатых грануляторов. В связи с положительным опытом использования тарельчатых грануляторов для окомкования части шихты, содержащей 60^80 % тонкоизмельченного концентрата, представляют интерес экспериментальные данные о влиянии работы уплотнения гранул при использовании различных аппаратов на результаты процесса спекания и качество агломерата.

С этой целью для получения окомкованной шихты с различной долей тонкоизмельченного концентрата в ее железорудной части (60, 80 и 100 %) использовали лабораторные барабанный окомкователь и тарельчатый гранулятор. Спекания шихты производили на лабораторной агломерационной установке. Результаты исследований представлены в табл. 1.

Результаты опытно-промышленных испытаний по комбинированному окомкованию показаны в табл. 2. Удельная производительность АМ-4 возросла на 5,0 %, причём увеличение высоты слоя шихты на 21 мм не привело к росту разрежения в газоотводящем тракте агломашины, что указывает на увеличение газопроницаемости слоя шихты. Металлургические свойства агломерата в опытном периоде улучшились: содержание фракции - 5 мм в бункерном агломерате снизилось от 8,4 до 8,1 %. Прочность агломерата по ГОСТ 15137-77 улучшилась: на удар (Х+5) возросла на 0,5 % (абс.), на истираемость (X"0'5) уменьшилась на 0,1 % (абс.).

Таблица 1

Результаты грануляции шихт в барабанном и тарельчатом грануляторах и __параметры их спекания_

Параметр Исходная шихта Окомкованная шихта

Барабанный окомкователь Тарельчатый гранулятор

Массовая доля концентрата в железорудной части шихты, %

60 80 100 60 80 100 60 80 100

Содержание (%) фракции: менее 1 мм 34 38 45 5 11 20 2,5 4 5

1 - 2 мм 15 18 17 17 24 16 7,5 11 12

2 - 3 мм 12,5 8,5 8 17 14 15 19,5 16,5 16

3-5 мм 11 9,5 8 13,5 13 И 14,5 18,5 14,5

5 - 7мм 5,5 9 11 7,5 8 18 33 31 29,5

более 7 мм 22 17 11 40 30 20 23 19 23

Сумма 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Средний диаметр, мм 3,35 3,10 3,16 5,10 4,32 3,94 4,44 4,86 4,91

Вертикальная скорость спекания, мм/мин 19,6 18,6 19,3 24,8 20 20,6

Выход годного % 80,0 77,0 75,0 86,0 83,5 82,0

Удельная производительность, t/(mz4) 1,82 1,74 1,67 1,94 1,89 1,85

Показатель работы уплотнения, усл. ед. 3,75 3,18 2,9 5,65 5,35 5,40

Как видно с увеличением работы уплотнения гранул окомкованной шихты удельная производительность установки линейно увеличивается. Таким образом, принципиально установлена возможность интенсификации процесса за счет увеличения уплотняющего воздействия на обрабатываемый в них поток шихты путем использования тарельчатых грануляторов (рис. 3).

| 2 3 4 5 6

Показатель работы уплотнения, усл. ед.

Рис. 3. Зависимость уОельнои производительности от показателя работы уплотнения гранул, полученных в различных окомкователях.я и а - окомкование в лабораторных барабанном и тарельчатом грануляторах соответственно

Технико-экономические показатели работы агломашины № 4 в базовом (январь-март 2007 г) и опытном (май-октябрь 2007 г) периодах приведены в табл. 2.

Таблица 2

Технико-экономические показатели работы агломашины № 4 в базовом (январь-март 2007 г) и опытном (май-октябрь 2007 г) периодах_

Период Удел, произ-ть, т/(м2хч) Скор-ть А/М, м/мин Высота слоя, мм Разрежение, кПа Темп-ра отход, газов, °С Прочность агломерата Содержание -5 мм, %

Х+5 х-0-5

Базовый 1,845 3,8 440 11,84 118 63,0-64,6 7,1+6,3 9,0+7,7

Опытный 1,938 3,6 461 11,77 123 63,8-64,9 6,9+6,3 8,9+7,5

Глава 4. Загрузка шихты на агломерационную машину

Практика показывает, что самая тщательная подготовка шихты может оказаться неэффективной из-за неудовлетворительного формирования слоя шихты на агломашине. Для достижения высокой газопроницаемости слоя необходимо решить комплекс задач, начиная с оптимизации режима работы челнокового распределителя (ЧР) узла загрузки шихты и заканчивая конструкцией гладилки шихты.

Анализируя работу узла загрузки, обработали данные АСУ ТП об уровне шихты в загрузочной воронке (ЗВ), частоте вращения барабанного питателя (БП) и расходу шихты по времени. Проектное распределение шихты по ширине ЗВ было нерациональным с технологической точки зрения, т.к. кривая распределения имеет выпуклую в центре ЗВ форму с понижением к краям ЗВ. Это обусловлено увеличенными размерами разгрузочного окна у краев ЗВ. Уровень шихты с левой стороны (по ходу агломашины) колебался в пределах 39-48 %, с правой — 46-54 %. Соответственно изменялся уровень сегрегации шихты по крупности и концентрации топлива — с повышением крупности и снижением концентрации топлива к краям ЗВ, что напрямую сказывалось на качестве агломерата. При этом расчетный среднеарифметический уровень шихты находится в заданных пределах: 56-65 %, т.е. эта характеристика недостаточна для управления загрузкой.

Для анализа распределения шихты в ЗВ выполнили расчеты на математической модели ОАО «УИМ», адаптированной к условиям работы АМ-4. Результаты расчетов на модели по распределению шихты в ЗВ при проектном режиме работы ЧР, т.е. при одинаковых в каждом "цикле" (последовательном проходе ЧР вперед и назад) скорости КЛ и тележки ЧР при заданном превышении уровня шихты на границах ЗВ над центром, равном 0,2 м, иллюстрируются рис. 4.

Кривая Hi характеризует профиль слоя, который сформировался на поверхности в ЗВ в предыдущем цикле после прохода ЧР "назад" от границы 02 к границе Oi и затем опустился вниз к выпускному отверстию ЗВ. Кривая В2 характеризует профиль слоя в новом цикле после прохода ЧР вперед от границы 0| к границе 02, а Н2 - в этом же цикле при возвращении ЧР к границе 02. Расстояние между кривыми Hi и В2 характеризует толщину поперечного слоя при движении ЧР вперед, а расстояние между В2 и Н2 - при движении ЧР назад.

Н2

Ва, hi

1 2 3

Ширина загрузочной воронки, м

1 2 3

Ширина загрузочной воронки, м

а б

Рис. 4. Профиль слоя шихты в загрузочной воронке: а - при проектном режиме работы челнокового распределителя; б - при оптимальном режиме работы ЧР (Обозначения: Н— назад, В — вперед) Оптимальным для работы ЧР является режим, в котором в дополнение к условию постоянства скорости КЛ относительно течки соблюдается условие, учитывающее накопление шихты на KJI. В этом случае KJI и тележка ЧР движутся "вперед" с меньшей скоростью, а назад — с большей, при этом переменна и скорость движения KJI ЧР, а режим работы ЧР устанавливается согласно условиям:

Vm,/VTH = V„a/ VTB (8)

VTB = VTH • (V„„ / VT„ - 1) / (V„H / VTH+1) (9)

V.™ = Улн ■ (V,H/VTH- 1) / (V1H/VTH+1) (10)

Vnoi = V„B+VTB (11)

У„02 = УЛН-УТ„ = УЛ01 (12)

НслО! - HM02 И > HCJ

(13)

где: V„B и V„H - скорость конвейерной ленты челнокового распределителя в режимах работы вперед и назад, м/мин; VTB и VXH - скорость тележки челнокового распределителя в режимах работы вперед и назад, м/мин; Упоь Уло2 - скорость конвейерной ленты челнокового распределителя в режимах остановок на ближней к течке и дальней от нее границах загрузочной воронки вперед и назад, м/мин; Нсл01 и Нсло2 - высота слоя шихты на ближней и дальней от течки границах загрузочной воронки в момент начала движения челнокового распределителя после остановок, м; Нсл.ц - высота слоя шихты в центре загрузочной воронки в момент окончания его пересечения потоком шихты с челнокового распределителя, м.

Режим работы при знакопеременном движении ЧР с формированием в ЗВ поперечных слоев с одинаковой толщиной обеспечивается условием (8), а с одинаковой толщиной слоев на KJI - условиями (9)—{12) с учетом в них условия (8). При соблюдении перечисленных условий получен оптимальный профиль шихты, показанный на рис. 4.6.

Как видно, толщина поперечных слоев в ЗВ практически одинаковая и они перемещаются сверху вниз к разгрузочному отверстию ЗВ равномерно по высоте и ширине ЗВ. При этом формируется и симметричное и одинаковое распределение шихты у краев ЗВ. Соответственно обеспечивается рациональное

и

формирование слоя на агломерационной машине, как в объеме слоя, так и бортов паллет.

Продолжительность остановок ЧР на границах ЗВ зависит от заданного уровня превышения слоя над центром. С принятыми параметрами продолжительность остановок ЧР на границах при равномерной загрузке шихты с ближней стороны к течке составляет 0,5, с дальней - 1,7 сек, при превышении уровня у стенок на 0,1 м —1,2 и 2,2 сек, а при превышении 0,2 м — 1,9 и 3,5 сек соответственно.

Из-за накопления шихты на ленте ЧР при движении вперед и ее сокращения при обратном движении масса шихты в ЗВ соответственно снижается и возрастает. Максимальное значение объема и массы (8,2 т) устанавливается при остановках ЧР на ближней от течки границе, когда с КЛ сбрасывается в течку вся накопившаяся шихта, а минимальное значение (7,34 т) — на дальней.

Контроль и регулирование параметров разработанного режима осуществляется с помощью модернизированных приводов КР и тележки ЧР, которые оснащаются частотными преобразователями, и дистанционных датчиков уровня (в частности, радарного типа) для измерения в ЗВ на ее границах и в центре, а программа управления реализуется через контроллер. Датчик уровня установлен на раме движущейся тележки ЧР, что позволяет сканировать уровень по ширине ЗВ во времени. Совместно с алгоритмом работы загрузочного устройства, имеющего задачу стабилизировать уровень шихты в ЗВ на AM 3 реализован алгоритм загрузки шихты на паллеты, включающий основные пункты:

• скорости агломашины и частоты вращения БП согласовываются в зависимости от скорости первой;

• уровень шихты в ЗВ стабилизируется путем изменения частоты вращения тарельчатых питателей в каждой группе шихтовых бункеров, обслуживающих окомкователи.

• при необходимости изменения скорости агломашины вначале в автоматическом режиме должен пропорционально изменяться расход шихты с помощью тарельчатых питателей шихтовых бункеров и после этого, с учетом запаздывания, — скорость агломашины.

Из известных способов борьбы с неравномерностью спекания по ширине ленты применили сочетание двух из них: уширение бортов паллет и установку плоского уширенного колосника у бортов паллет. Борта паллет были уширены на 100 мм с каждой стороны без изменения площади их колосникового поля. Благодаря этому масса загружаемой шихты возросла на 5 %, общий прирост удельной производительности в опытном периоде возрос на 4,6 %, повысилась прочность агломерата.

Глава 5. Внешний нагрев слоя спекаемой шихты Анализ процессов, протекающих в слое под зажигательным горном.

Анализ внешнего нагрева шихты выполнен на комплексной математической модели ОАО "УИМ".

Исследования на модели провели для шихты с начальной нулевой температурой ШО— зимние условия, 20°С — летние условия (Ш20), 40, 60 и 82 °С — подогретая шихта (Ш40, Ш60, Ш82).

Равновесная температура испарения Трвн, и, соответственно, «точка росы» падает по мере удаления от поверхности слоя в результате снижения температуры газа на входе в зону сушки. Затем происходит её дополнительное снижение вследствие перехода слоя из первой секции горна с высокими значениями температуры (1290 °С) и содержания водяных паров в газе (11,6%) во вторую, с более низкими значениями (984 °С и 8,1% соответственно). И, наконец, следующее небольшое, но непрерывное снижение температуры tp обусловлено переходом слоя за пределы горна, где в него поступает атмосферный воздух.

f о «

а.:

Е* 3

5 а

2 о I-

X 5

4\. 1

з / Г

5

2 а)

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Время,мин

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Время, мин

Рис. 5. Распределение температуры "точкиросы" (а) и влажности (б) шихты с разной начальной температурой на нижней границе слоя (1-Ш0, 2 - Ш20, 3-

Ш40, 4-Ш60, 5-Ш82).

Для шихт с начальной температурой 0, 20 и 60°С (далее Ш0, Ш20 и Ш60) конденсация влаги завершается за 3,76, 3,15 и 1,45 мин соответственно (рис. 5). При температуре tnl0=82°C (Ш82) и базовой влажности шихты конденсация влаги практически отсутствует и сразу начинается подсушка шихты (рис. 56). Изменение исходной влажности на (Wul0) на максимальное значения температуры tp и влажность шихты по высоте слоя (WmM,), а также максимальную влажность шихты на нижней границе слоя (W'mM) после завершения конденсации, % (шихта Ш20) приведена в табл. 3.

Таблица 3

Влияние исходной влажности на (\УШ0) на некоторые параметры спекаемой

Наименование параметра Исходная влажность

6,5 % 6,9 % 7,45%

Максимальное значения температуры t„ макс 75,0 75,4 75,8

Максимальная влажность шихты по высоте слоя WmM % 8,80 9,40 9,85

Максимальная влажность шихты на нижней границе слоя W'raM после завершения конденсации, % 7,7 8 8,46 8,81

Таблица 4

Температура и влажность переувлажненной шихты на нижней границе слоя

Шихта Скорость Температура переув- Влажность ших- Количество испа-

фронта лажненной шихты, °С ты, % рившейся при под-

сушки U, шах в конце max в конце сушке

% (отн.) сушки сушки влаги,%

ШО 100 56,7 54,9 9,28 9,05 0,23

Ш20 101,4 60,5 53,4 8,60 8,27 0,41

Ш40 - 62,6 51,8 7,94 7,37 0,57

Ш60 105,1 65,6 49,9 7,17 6,39 0,78

Ш82 114,3 81,8 47,3 7,07 5,20 1,87

Повышение степени переувлажнения шихты с ростом ее начальной влажности являются основными причинами несовпадения оптимальной влажности шихты, оцениваемой по ее начальной газопроницаемости и по скорости процесса спекания (первая всегда выше).

Из данных рис. 5 и табл. 4 видно, что чем выше температура tmo, тем больше влаги удаляется при ее подсушке.

Благодаря подсушке шихты скорость перемещения фронта сушки шихты (Uc), предшествующая скорости перемещения фронта горения топлива, растет с увеличением температуры tmo (табл. 4).

Для уточнения влияния влажности горновых газов исследовали на модели "агломерацию" сухой шихты Ш20. Максимальное значение температуры tp составило 52°С, а максимальная влажность переувлажненной шихты -1,0%.

Для шихт ШО, Ш20, Ш60 и Ш82 максимальное значение содержания водяного пара под горном по отношению к сухому газу составляет в слое 56, 62, 82 и 118 % (об.) соответственно, а на нижней границе слоя - 22, 27, 37 и 108 %. Для шихт ШО и Ш20 начальные значения скорости фильтрации газа на входе в слой wBX (рис. 6) и на выходе из него wBbIX очень высокие, при этом скорость wBX больше wBblx. Обе пограничные скорости быстро падают в результате общего роста объема газов за счет испарении влаги и увеличения средней температуры газа. Температура газового потока в слое к концу горна достигает 200-250°С.

Разрежение в вакуум-камере определяется условиями работы газоотводя-щего тракта и остается постоянным, а рост сопротивления слоя проявляется через падение скорости фильтрации газа.

Характер изменения кривых скорости фильтрации газа во времени стабилен, что важно для управления газодинамическим режимом зажигания при входных возмущениях. При спекании холодной шихты (ШО), а также при зажигании перегретой шихты (Ш82) нестабильность газодинамического режима резко возрастает.

Таким образом, для начального периода характерно наличие трех видов скорости фильтрации: на входе и выходе из слоя, и средней по слою.

Рис. 6. Распределение скорости фильтрации газа на входе в слой у шихт с разной начальной температурой и одинаковом прикрытии дроссельных заслонок первых двух вакуум-камер (1- Wex0; 2- Wex20; 3- Wax60; 4- Wax82) Последняя, наряду с коэффициентом сопротивления слоя и температурой газового потока, определяет его сопротивление, первая - реальное количество горновых газов, которое может пропустить через себя слой, а средняя влияет на степень прикрытия дроссельной заслонки вакуум-камер. Расчетные параметры газа в слое и в сборном коллекторе в начальном периоде агломерации без дросселирования вакуум камер приведены в табл. 5, а с ним - в табл. 6.

Таблица 5

Параметры газа в слое и газоотводящем тракте в начальном периоде агломерации в базовом режиме КНШ без дросселирования первых вакуум-камер

Наименование Температура шихты, °С

0 20 60 82

№ вакуум-камеры 1-2 3 1-2 3 1-2 3 1-2 3

Скорость фильтрации, м„/с: на входе в слой

0,399 0,334 0,388 0,333 0,332 0,321 0,297 0,316

средняя в слое 0,393 0,409 0,416 0,406 0,405 0,389 0,389 0,374

на выходе из слоя 0,368 0,327 0,365 0,401 0,402 0,403 0,429 0,391

Разрежение в коллекторе, кПа 11,74 11,60 11,31 11,13

Температура газа в коллекторе, °С 106 117 124 129

Без дросселирования и при одинаковом прикрытии заслонок в/к с ростом начальной температуры шихты увеличивается температура уходящих газов и падает разрежение в коллекторе и в первых вакуум-камерах. Отсюда следует, что чем ниже начальная температура шихты, тем меньше должно быть разрежение в первых вакуум-камерах, т.е. тем сильнее их нужно дросселировать.

Практика показывает, что начальная температура шихты 60°С в принципе достаточна с точки зрения ограничения конденсации влаги. Однако, просос атмосферного воздуха с температурой 20°С через слой шихты Ш60 перед горном приводит к падению температуры материала в верхних элементах слоя до 6°С с

15

подсушкой шихты до влажности 4,3 %. При перемещении слоя под горн влажность переувлажненной шихты достигает 7,3 %, т.е. в слое конденсируется до 3% влаги по сравнению с 0,8% при температуре шихты 60°С.

Таблица 6

Параметры газа в слое и газоотводящем тракте в начальном периоде агло-

мерации при дросселировании первых двух в/к в режиме зажигания шихты

№ в/к Разрежение в вакуум-камере, кПа. Средняя температура газа в слое, °С Доля пара, % (об.) к сухому газу Скорость фильтрации, мн/с

на входе в слой средняя по слою

Ш20 Ш60 Ш20 Ш60 Ш20 Ш60 Ш20 Ш60 Ш20 Ш60

1 3,49 4,94 65 99 8,4 31,2 0,226 0,222 0,223 0,265

2 4,54 5,80 108 135 13,2 29,3 0,233 0,230 0,252 0,284

Исследование зажигания шихты. Двухсекционный зажигательный горн АМ-3 со сводовым размещением 16-и горелок имеет в просвете длину 7890, ширину - 4360 мм. Горн отапливается смесью природного (12 %) и доменного (88 %) газов. Расход газа изменяется в зависимости от состава шихты и скорости ленты от 8200 до 9500 м3/ч, расход воздуха практически постоянный, так как он ограничен производительностью дутьевого вентилятора, равной ~ 22000 м3/ч. Управление тепловым режимом горна осуществляется по температуре поверхности слоя над вакуум-камерами 1 и 2 и сразу за горном по центру слоя и на его периферии.

; 0.9

у = O.OOOSx + 0.3006.;.'.' R = 0.705 :жр

t0-7 sjJtmжтт-Ч}

3 0.6 •■■::••

2 0.5

§• 650 700 750 800 850 900 950 о.

Разрежение в вакуум-камере 1, мм в. ст. а

у = 0.0004х + 0.345 R = 0.71.1

0.9

0.8

0.7

0.6

i 0-5

f 800 850 900 950 1000 1050 1100

Разрежение в вакуум-камере 2, мм в. ст. б

Рис. 7. Зависимость давления в горне от разрежения: а - в вакуум-камере 1; б - в вакуум-камере №2.

В соответствии с технологическими требованиями к осваиваемой в настоящее время АСУ ТП агломашины AM 3 в патрубках первых двух вакуум-камер установили дроссельные устройства с исполнительными механизмами, а также уплотнение между этими вакуум-камерами.

В ходе исследований оценили уровень снижения расхода газа за счет дросселирования вакуум-камер и при условии сохранения температуры поверхности слоя. Связь между разрежением в вакуум-камерах и в горне (рис. 7а, 76) не является достаточно тесной. Это обусловлено тем, горн разуплотнен относи-

16

тельно бортов паллет и слоя, а также недостаточным уровнем дросселирования первых вакуум-камер для установления атмосферного давления в горне.

Вместе с тем, достоверность связи разрежения в горне и температуры поверхности слоя (рис. 8а и 86) является высокой: при снижении разрежения в горне с 0,9 до 0,5 мм вод. ст. температура поверхности слоя возросла на 90 и 120°С соответственно в первой и второй секциях горна. Это можно объяснить только снижением количества подсосов воздуха в горн.

у = -174х+ 1163

1150

О

950

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

Разрежение в горне, мм в. ст. а

I

а

s

I

1100

1050

1000

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

Разрежение в горне, мм в. ст. _й__

Рис. 8. Зависимость температуры поверхности слоя в вакуум-камере 1 от разрежения в горне: а- в первой вакуум-камере; б-во второй вакуум-камере

Как следствие подсосов воздуха в горн температура поверхности, измеряемая сразу за торцевой стенкой горна пирометрическими датчиками, составляет в центре, слева и справа слоя по ходу ленты 664, 624 и 621°С. Указанная неравномерность является одной из причин и неравномерного подхода зоны горения к колосникам: отклонение температуры уходящих газов, измеряемой термопарами, установленными непосредственно под колосниковой решеткой, на периферии слоя от центра составляет от 14°С (справа) до 45 °С (слева).

При закрытом дросселе в/к 1 разрежение в ней составило 7,4 кПа, после открытия - 8,50 кПа (при разрежении в коллекторе 12,0кПа). Для сохранения температуры поверхности расход газа был увеличен с 9200 до 9480 м3/ч.

Глава 6. Исследование газодинамической работы агломашин АКМ-312

Задачами исследований являлись:

• сравнение с помощью инженерной модели ВНИИМТ газодинамической работы агломашины № 3, спекающей шихту, подготовленную без грануляторов и переведенной на комбинированное окомкование агломашины № 4;

• оценка с газодинамической точки зрения эффективности замены батарейных циклонов на электрофильтры;

• оценка эффективности замены нагнетателей 12000-11-5 на высоконапорные 13000-11-1.

Графическое представление расчета на модели в базовом варианте (Н-1 нагнетатель 12000-11-1 и с его заменой на 13000-11-1) показано на рис. 9. На модели выполнили исследования для восьми вариантов модернизации агломашин АКМ-312, для шихты, окомкованной в барабанных окомкователях (группа 1) и

17

комбинированным методом (группа 2): 1) базовый период; 2) установка электрофильтра взамен батарейных циклонов; 3) нагнетатель 13000-11-1 и батарейные циклоны; 4) нагнетатель 13000-11-1 и электрофильтр;

Рис. 9. Графическое представление результатов расчета газодинамической работы агломашины АКМ-312 при замене существующих параллельно установленных нагнетателей (HI) на нагнетатели типа Д-13000-11-1 (Н2)

Результаты расчетов представлены в табл. 7. Как видно, для шихты группы 1 с высотой слоя 430 мм установка электрофильтров обеспечит рост производительности агломашины на 4 %.

Замена нагнетателей 12000 на 13000 при неизменной высоте слоя без замены батарейных циклонов позволит увеличить производительность агломашины на 7,4% или 265 тыс. т агломерата в год на 1 агломашину, а с их заменой- на 5,2%, с увеличенной до 500 мм высотой слоя. Увеличение высоты слоя необходимо не только для предотвращения снижения качества агломерата при интенсификации процесса спекания, но и для некоторого его улучшения.

Для группы 2 относительные величины по росту производительности аг-ломашин примерно такие же, но совместная замена нагнетателей и электрофильтров позволит увеличить производительность агломашин уже на 7,3% при высоте слоя 520 мм, что гарантирует одновременное повышение прочности агломерата, снижение содержания в нем мелочи класса 5-0 мм и удельного расхода топлива (примерно на 3%).

Вместе с тем, заметно возрастает удельный расход электроэнергии, поэтому для применения таких нагнетателей необходимо дальнейшее повышение газопроницаемости слоя шихты.

о

О 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275

Расход газа, нм3/с

Таблица 7

Результаты расчетов параметров работы агломашин при разных вариантах __реконструкции__

Параметр Шихта, окомкованная в Шихта, окомкованная

барабанных окомкователях (1) комбинированным методом (2)

1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4

Варианты 12000, 12000, 13000, 13000, 12000, 12000, 13000, 13000,

базов. ЭФ БЦ ЭФ базов. ЭФ БЦ ЭФ

Высота слоя шихты, мм 430 430 430 500 470 470 470 520

Скорость фильтрации воз-

духа через слой, м/с 0,338 0,351 0,363 0,355 0,336 0,350 0,361 0,361

Перепад давления газа в

слое спекаемой шихты, кПа 9,83 10,47 11,03 12,41 9,87 10,51 11,07 12,22

Увеличение объема газа в

слое 1,198 1,198 1,198 1,198 1,198 1,198 1,198 1,198

Потери давления газа в ко-

лосниках, кПа 0,39 0,42 0,45 0,44 0,38 0,42 0,45 0,45

Разрежение в вакуум-

камерах, кПа 10,22 10,90 11,48 12,85 10,25 10,93 11,52 12,67

Разрежение в коллекторе,

кПа 10,53 11,25 11,86 13,23 10,57 11,28 11,89 13,07

Температура газа перед на-

гнетателями, °С 139 139 139 135 138 139 139 136

Потери давления газа в г/о

устройстве, кПа 1,71 0,43 2,00 0,48 1,71 0,43 1,99 0,49

Температура газа перед на-

гнетателями, °С 131 131 131 127 131 131 131 128

Рабочий расход газа на на-

гнетателях, м3/с 452 467 494 499 452 466 494 502

Разрежение перед нагнета-

телями, кПа 12,76 12,22 14,45 14,34 12,78 12,26 14,48 14,18

КПД нагнетателей 0,773 0,758 0,735 0,732 0,773 0,759 0,736 0,730

Потребляемая нагнетателя-

ми мощность, кВт 7610 7682 9908 9978 7615 7681 9912 9944

Вертикальная скорость спе-

кания, мм/мин 21,6 22,5 23,2 22,8 21,6 22,4 23,2 23,1

Производительность агло-

машины по шихте, т/ч 810 843 870 852 807 840 867 866

Производительность агло-

машины, т. агломерата/ч 459 477 493 483 457 476 491 491

Удельный расход электро-

энергии, кВтч/т 16,58 16,09 20,10 20,66 16,65 16,14 20,17 20,26

% 100 97,0 121,2 124,6 100,4 97,3 121,7 122,2

Подсосы воздуха, доли 0,541 0,540 0,540 0,557 0,542 0,541 0,541 0,552

Удельная производитель-

ность агломашины, т/(м2«ч) 1,471 1,530 1,580 1,548 1,466 1,525 1,575 1,573

Производительность агло-

машины, % 100 104,0 107,4 105,2 100,0 104,0 107,5 107,3

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы дано научно-техническое обоснование и разработан ряд технических решений, направленных на совершенствование технологических операций агломерационного производства.

Получены следующие основные научно-технические результаты.

1. В качестве характеристики оценки внешнего уплотняющего гранулы воздействия и инструмента анализа процесса обоснован показатель, характеризуемый центробежной силой и включающий средний диаметр гранул, основные конструктивные и технологические характеристики вращающегося цилиндрического барабана.

2. Установлена возможность интенсификации агломерационной установки процесса за счет увеличения уплотняющего воздействия окомкователей на обрабатываемый в них поток шихты путем применения тарельчатых гранулято-ров. Получена модель для определения среднего диаметра гранул окомкованной шихты ОАО «НЛМК» в зависимости от параметров работы тарельчатого гранулятора и от влажности шихты.

3. Установлены причины и характер формирования неравномерности распределения шихты в загрузочной воронке. Обоснован новый режим работы челнокового распределителя, минимизирующий указанную неравномерность.

4. Уточнена и дополнена теория сушки агломерационной шихты.

5. Показано, что управление тепловым и газодинамическим режимом работы горна должно осуществляться путем стабилизации температуры поверхности слоя расходом газа и воздуха при поддержании атмосферного давления в горне. Необходимыми условиями для этого являются дросселирование вакуум-камер под горном, установка уплотнений между вакуум-камерами и уплотнение горна относительно паллет и слоя шихты. При этом, при увеличении скорости ленты и изменении температуры поверхности слоя, обусловленными повышением газопроницаемости шихты стабилизацию температуры следует осуществлять изменением расхода газа при сохранении соотношения газ:воздух, а при изменении температуры поверхности, обусловленном возмущениями по влажности шихты или расхода топлива - только расходом газа.

6. Установлена эффективность применения комбинированного способа окомкования шихты с газодинамической точки зрения.

7. Результаты работы по комбинированному окомкованию шихты, требованиям к режимам ее загрузки и зажигания, замене батарейных циклонов на электрофильтры и средненапорных нагнетателей на высоконапорные могут быть использованы в отрасли при модернизации и проектировании новых аг-лофабрик. В качестве меры борьбы с неравномерным распределением скорости спекания по ширине паллет так же может быть использован опыт АГП НЛМК по уширению бортов паллет при неизменной ширине колосникового поля, что обеспечило существенное улучшение показателей процесса спекания шихты.

8. На агломерационной машине АКМ-312 № 4 внедрена промышленная установка для комбинированного окомкования шихты, включающая, наряду с

двумя барабанными окомкователями, 3 тарельчатых гранулятора, с помощью которой отработана технология комбинированного окомкования шихты. Удельная производительность агломерационной машины № 4 возросла на 5,0 %, улучшились металлургические свойства агломерата.

Годовой экономический эффект от применения грануляторов шихты составил около 25 млн. рублей.

Подтверждающий акт (копия) по внедрению новой технологии комбинированного окомкования на агломашине №4 и Расчёт показателей экономической эффективности приведены в приложении к диссертационной работе.

За внедрение и разработку способа загрузки агломерационной шихты и за совершенствование и внедрение технологии, техники и управления процессом агломерации диссертант в составе коллектива награжден: Дипломом лауреата международной выставки Металл-Экспо (2007 г.) и Золотой медалью лауреата международной выставки Металл-Экспо (2010 г.). Подтверждающие документы приведены в приложении к диссертации.

Список научных работ опубликованных по теме диссертации

1. Исаенко, Г.Е. Комбинированное окомкование агломерационной шихты в аппаратах барабанного типа и тарельчатых грануляторах [Текст] / Г.Е. Исаенко, А.Н. Сапрыкин, А.С. Кузнецов, В.П. Пузанов, Ю.А. Фролов // Сталь. -

2009.-№8.-С. 2-7.

2. Полоцкий, Л.И. Оптимизация режима работы челнокового распределителя узла загрузки шихты на агломерационную машину [Текст] / Л.И. Полоцкий, Ю.А. Фролов, Г. Е. Исаенко, А.Н. Сапрыкин // Т 28 Творческое наследие Б.И. Китаева: труды междунар. науч.-практ. конф. 11-14 февраля 2009 г. -Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2009. - С. 187-192

3. Греков, В.В. Пути повышения производительности агломашин и освоение производства различных видов агломерата [Текст] / В.В. Греков, А.К. Семенов, Г.Е. Исаенко, А.С. Кузнецов // Сталь. - 2005. - № 12. - С. 6-8.

4. Греков, В.В. Оценка влияния расхода твердого топлива на показатели процесса агломерации [Текст] / В.В. Греков, А.К. Семенов, Г.Е. Исаенко,

B.И. Клейн, А.А. Кутузов // Сталь. - 2006. - № 6. - С. 36-39.

5. Фролов, Ю.А. Анализ процессов сушки, конденсации и газодинамики слоя в начальном периоде агломерации [Текст] / Ю. А. Фролов, В. В. Конопляник, Г.Е. Исаенко, А. Н. Сапрыкин, Г. Н. Дячок // Сталь. - 2008. - № 6. -

C. 5-13.

6. Фролов, Ю.А. Исследование процесса агломерации с использованием информации новой АСУ ТП агломашины АКМ-312 [Текст] / Ю.А. Фролов, В.Н. Богатиков, Г.Е. Исаенко, О.А. Семенов, А.Н. Леликов, В.П. Зыков // Сталь.

2010.-№5.-С. 24-29.

7. Фролов, Ю.А. Исследование влияния высоты слоя шихты на процесс агломерации [Текст] / Ю.А. Фролов, Г.Е. Исаенко, В.Н. Богатиков, Н.А. Титов, А.Н. Леликов, В.П. Зыков // Черная металлургия, Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2010. -№ 10. - С. 45-49.

8. Коршиков, Г.В. Расчет параметров зажигания шихты при использовании нагретого воздуха от охладителей агломерата [Текст] / Г.В. Коршиков,

B.Г. Михайлов, Г.Е. Исаенко // Современная металлургия начало нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть. 1- Липецк, ЛГТУ, 2008г. - С. 71-78.

9. Авдеенко, А.А. Методика расчета горения топлива и окислительно-восстановительных процессов при агломерации [Текст] / А.А. Авдеенко, Б.А. Боковиков, Г.Е. Исаенко, В.И. Клейн, Ю.Г. Ярошенко // Сталь. - 2002. -№ 4. -

C. 34-36.

10. Исаенко, Г.Е. Исследования и разработка технологии комбинированного окомкования шихты на АГП ОАО «НЛМК» [Текст] / Г.Е. Исаенко, А.Н. Сапрыкин, А.С. Кузнецов, Е.А. Путилин, В.П. Пузанов // Современная металлургия начало нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 1- Липецк, ЛГТУ, 2008г.-С. 150-155.

11. Исаенко, Г.Е. Исследования газодинамического режима внешнего нагрева шихты на агломерационной машине площадью 312 м2. [Текст] / Г.Е.

Исаенко, О.А. Семенов, Ю.А. Фролов // Современная металлургия начало нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 2- Липецк, ЛГТУ, 2009г. - С. 23-29.

12. Патент 2 293 126. Российская Федерация, МПК С22 В 1/20. Способ спекания агломерационной шихты. / Греков В.В., Семенов А.К., Кузнецов А.С., Исаенко Г.Е.: заявитель и патентообладатель ОАО «НЛМК» - №2005112161/02, заявл. 22.04.2005 г.; опубл. 10.02.2007 г. Бюллетень №4.

13. Патент 2 398 896. Российская Федерация, МПК С22 В. 1/14. Способ загрузки шихты на агломерационную машину. /Фролов Ю.А., Полоцкий Л.И., Исаенко Г.Е.: заявитель и патентообладатель ОАО «Уральский институт металлов», ОАО «НЛМК» - №2008132167/02, заявл. 04.08.2008 г.; опубл. 10.09.2010 г. Бюллетень №25.

Подписано в печать 11.05.2011. Формат 60x80 1/16. Бумага офсетная. Объем 1 п. л. Тираж 120 экз. Заказ № 2568. Отпечатано в ООО «Новолипецкий печатный дом» 398040, г. Липецк, пл. Металлургов, 2

ВВЕДЕНИЕ

1. Аналитический литературный обзор

1.1. Окомкование шихты

1.2. Загрузка шихты на агломерационную машину

1.3. Начальный период агломерации

1.3.1. Сушка шихты, конденсация влаги и газодинамика 38 начального периода

1.3.2. Зажигание шихты

1.4. Газодинамическая работа агломерационной машины

2. Объект исследований, шихтовые материалы, методики расчетов и 60 исследований

2.1. Методика подготовки шихты к спеканию

2.2. Методика проведения лабораторных спеканий, контроля 64 показателей спекания и качества агломерата

2.3. Методика проведения промышленных спеканий, контроля 65 показателей спекания и качества агломерата

2.4. Математическая модель загрузки шихты

2.5. Инженерная методика расчета газодинамической работы 68 агломашин

2.6. Методика расчета теплообмена и газодинамики процесса 73 агломерации

3. Исследование и совершенствование процесса окомкования шихты

3.1. Определение показателя энергетического воздействия 75 вращающегося барабана на поток шихты

3.2. Оптимизация режима работы тарельчатых грануляторов

3.3. Оптимизация режима совместной работы барабанных 85 окомкователей и тарельчатых грануляторов

3.4. Исследование влияния внешнего уплотняющего шихту 88 воздействия при использовании барабанного и тарельчатого окомкователей

4. Загрузка шихты на агломерационную машину

5. Внешний нагрев слоя спекаемой шихты

5.1. Анализ процессов, протекающих в слое под зажигательным 108 горном

5.2. Исследования зажигания шихты на агломашине АКМ

6. Исследование газодинамической работы агломашин АКМ-312 128 Заключение 135 Библиографический список 138 Приложения

Актуальность работы. Агломерация остается основным способом подготовки железорудного сырья; к доменной плавке. В этом отношении ОАО "НЛМК" не является исключением. При этом, несмотря на самую высокую удельную производительность агломашин в отрасли, приоритетной для предприятия задачей является дальнейшее ее повышение и улучшение качественных показателей агломерата.

Работы ученых Ленинградской, Липецкой, Московской, Сибирской, Украинской и Уральской школ, а также зарубежных исследователей заложили базовые знания и технологические основы процесса агломерации, в том числе таких основных технологических операций, как окомкование, загрузка, зажигание и спекание шихты, которым посвящена диссертационная работа.

Вместе с тем, в связи с возрастающей долей тонких концентратов в агломерационной шихте, с одной стороны, и практически исчерпанными возможностями окомкователей барабанного типа, с другой, остаются актуальными задачи по' дальнейшему совершенствованию технологии и техники для окомкования агломерационной шихты и последующих операций.

Цель работы: на основе экспериментальных и модельных исследований процесса агломерации разработать и внедрить технические решения, направленные на увеличение производительности агломерационных машин при некотором улучшении качественных показателей агломерата.

На защиту вынесены положения диссертационной работы, содержащие результаты исследований технологических и теплотехнических операций агломерационного процесса, начиная от окомкования шихты и заканчивая процессом ее спекания, а именно:

1) экспериментальные и модельные исследования процессов окомкования, загрузки, зажигания и спекания шихты;

2) способы, режимы и устройства для подготовки и спекания шихты, результаты их внедрения.

Научная новизна. В диссертационной работе приводятся результаты исследований, отличающиеся научной новизной, а именно:

1) для оценки внешнего, уплотняющего гранулы, воздействия предложен показатель, характеризуемый центробежной силой, средним диаметром гранул, основными конструктивными и технологическими характеристиками вращающегося цилиндрического барабана;

2) установлена возможность интенсификации агломерационного процесса за счет увеличения уплотняющего воздействия на поток шихты путем применения тарельчатых грануляторов, определены рациональные параметры работы тарельчатых грануляторов на шихте НЛМК;

3) развиты представления о механизме сушки шихты, конденсации влаги в слое шихты и о газодинамике начального периода агломерации;

4) уточнены причины и характер формирования неравномерности распределения шихты в загрузочной воронке, обоснован и защищен патентом режим работы челнокового распределителя, минимизирующий указанную неравномерность.

Практическая значимость работы. Результаты работы по комбинированному окомкованию шихты, способам и режимам ее загрузки на агломашину, зажиганию шихты, практической реализации задач и оценке замены, батарейных циклонов на электрофильтры могут использоваться в отрасли при проектировании и модернизации агломерационных фабрик.

Реализация^ результатов работы. На агломерационной машине АКМ-312 в 2007 г. внедрена и принята в эксплуатацию промышленная установка для окомкования шихты, включающая 3 тарельчатых гранулятора, с помощью которой отработана технология комбинированного (совместно с барабанными окомкователями) окомкования шихты. Удельная производительность агломерационной машины возросла на 5,0 %, высота слоя шихты увеличена на 30 мм,, металлургические свойства агломерата сохранились. В связи с достигнутыми результатами запланирована установка двух грануляторов диаметром по 6 м производительностью по 100 т/ч.

Внедрены мероприятия по уширению паллет, дросселированию первых вакуум-камер, управлению загрузкой шихты и режимом работы горна.

Снижение затрат на производство агломерата за счет увеличения производительности агломашины на 5 % составляет около 25 млн. руб. в год.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:

- семинаре межзаводской школы по обмену опытом специалистов агломерационного производства ОАО «ММК», ОАО «НЛМК», ОАО «Северсталь» (Липецк, 2003, 2006 г.г.);

- международной научно-практической конференции «Творческое наследие Б.И. Китаева» (Екатеринбург, 2009 г.);

- четвертой (Липецк, 2008 г.) и пятой (Липецк, 2009 г.) Международных научно-технических конференциях «Современная металлургия начала нового тысячелетия».

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 11 статьях и докладах, также защищены 2-мя авторскими свидетельствами.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав с выводами и заключения. Диссертационная работа содержит 110 страниц текста, 18 таблиц, 54 рисунка, 192 наименований литературных источников, всего 157 страниц.

Результаты работы по комбинированному окомкованию шихты, требованиям к режимам ее загрузки и зажигания, замене батарейных циклонов на электрофильтры и средненапорных нагнетателей на высоконапорные могут быть использованы в отрасли при модернизации и проектировании новых аглофабрик. В качестве меры борьбы с: неравномерным распределением скорости спекания по ширине; паллет также может быть использован опыт АГП НЛМК по уширению бортов паллет при неизменной ширине колосникового-поля, что обеспечило существенное улучшение показателей процесса спекания шихты. В этом практическая» полезность работы.

На агломерационной машине АКМ-312 № 4 внедрена промышленная установка для комбинированного окомкования шихты, включающая 3 тарельчатых гранулятора, с помощью которой отработана технология комбинированного окомкования шихты. Удельная производительность агломерационной машины № 4 возросла, на 5,0%, улучшились металлургические свойства агломерата.

Годовой экономический эффект от применения грануляторов шихты составил около 25 млн. рублей.

Подтверждающий акт (копия)-' по внедрению новой технологии комбинированного окомкования на агломашине №4/ и. Расчёт показателей экономической эффективности, прилагается к диссертационной работе (приложения 1,2).

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы дано научно-техническое обоснование и разработан ряд технических решений, направленных на совершенствование технологических операций агломерационного производства.

На основании литературного обзора и анализа актуальных задач, стоящих перед отраслью, перед диссертационной работой были поставлены задачи:

1) анализ работы барабанного окомкователя агломерационной шихты на стадиях гранулирования и уплотнения гранул и обоснование показателя, определяющего работу уплотнения материалов при окомковании шихты;

2) разработка комбинированного способа окомкования шихты барабанными окомкователями и тарельчатыми грануляторами;

3) выбор и реализация способов борьбы с неравномерностью процесса спекания по ширине ленты и в объеме слоя;

4) исследование условий формирования слоя в загрузочной воронке узла загрузки шихты на агломерационную машину и обоснование режима работы челнокового распределителя шихты для их оптимизации;

5) изучение механизма сушки и конденсации влаги в слое холодной и подогретой шихте и газодинамики начального периода агломерации;

6) разработка технологических и теплотехнических требований к управлению температурно-тепловым и газодинамическим режимом работы зажигательного горна;

7) анализ газодинамической работы агломашины АКМ-312, в том числе при использовании комбинированного окомкования шихты, замене батарейных циклонов на электрофильтры и существующих нагнетателей на высоконапорные.

Получены следующие основные научные результаты.

В качестве характеристики оценки внешнего уплотняющего гранулы воздействия и инструмента анализа процесса обоснован показатель, характеризуемый центробежной силой и включающий средний диаметр гранул, основные конструктивные и технологические характеристики вращающегося цилиндрического барабана. Установлена возможность интенсификации агломерационной установки процесса за счет увеличения уплотняющего воздействия окомкователей на обрабатываемый в них поток шихты путем применения тарельчатых грануляторов. Получена модель для определения среднего диаметра гранул окомкованной шихты НЛМК в зависимости от параметров работы тарельчатого гранулятора и от влажности шихты.

На основании экспериментальных и модельных исследований технологической операции загрузки шихты на агломерационную машину установлены причины и характер формирования неравномерности распределения шихты в загрузочной воронке. Обоснован новый режим работы челнокового распределителя, минимизирующий указанную неравномерность.

Модельные и экспериментальные исследования начального периода агломерации позволили дополнить теорию сушки агломерационной шихты

Показано, что управление тепловым и газодинамическим режимом работы горна должно осуществляться путем стабилизации температуры поверхности слоя расходом газа и воздуха при поддержании атмосферного давления в горне. Необходимыми условиями для этого являются дросселирование вакуум-камер под горном, установка уплотнений между вакуум-камерами и уплотнение горна относительно паллет и слоя шихты. При этом при увеличении скорости ленты и изменении температуры поверхности слоя, обусловленными повышением газопроницаемости шихты, стабилизацию температуры следует осуществлять изменением расхода газа при сохранении соотношения газ - воздух, а при изменении температуры поверхности, обусловленном возмущениями по влажности шихты или расхода топлива — только расходом газа.

Показана эффективность применения комбинированного способа окомкования шихты с газодинамической точки зрения.

1. Флакс, Н.М. Устройства для смешивания железорудных шихт Текст. / Н.М. Флакс // Обзорная информация. Институт. "Черметинформация". 1980. -Сер. 3. Вып. 1. -30 с.

2. Маерчак, Ш. Производство окатышей Текст. / Ш. Маерчак; перевод со словацкого. -М.: Металлургия, 1982. -232 с.

3. Пузанов, В.П. Структурообразование из мелких материалов с участием жидких фаз Текст. / В.П. Пузанов, В.А. Кобелев Екатеринбург: УрО РАН, 2001.-634 с.

4. Пузанов, В.П. Введение в технологии металлургического структурообразования Текст. / В.П. Пузанов, В.А. Кобелев // Екатеринбург: УрО РАН, 2005.-501 с.

5. Kowalewski, M. Spiekanie mieszanek sezonowanych Текст. / M. Kowalewski, S. Zielinski.// Hutnik. 1963. - № 7-8. - С. 220-230.

6. Ruzickowa, Z. Zpracovani Zelezorudnych koncentranu Текст. / Z. Ruzickowa, J. Novak, H. Lvova. // Sbornik III mezinarodni vedeckotechnicke conference. -Czech. Ostrava. 1967. - C. 120-126.

7. Никитская, В. Разработка технологии спекания криворожских концентратов и грануляции шихты Текст. / В. Никитская // Сталь. 1962. - № 12. -С. 1073-1078.

8. Павлюков, Ю.С. Улучшение гранулометрического состава агломерационной шихты Текст. / Ю.С. Павлюков, А.И. Спектор М.А., Цейтлин // Институт "Черметинформация". 1969. - Инф. 10. сер. 4. - С. 3-19.

9. Suzuki, S. Расчет и оптимальный рабочий режим окомкователя аглошихты Текст. / S. Suzuki // Тэцу то хаганэ. J* Iron and Steel Inst. Jap. 1986. - v. 72. № 12.-С. 820.

10. Suzuki, S. Сравнительные характеристики окомкователей аглошихты Текст. / S. Suzuki // Тэцу то хаганэ. J. Iron and Steel Inst. Jap. 1986. v. 72. -№ 12.-С. 821.

11. Жандильдин, Т.Е. Проблемы интенсификации процесса спекания и повышения качества агломерата Текст. / Т.Е. Жандильдин // Проблемы химии и металлургии центр. Казахстана. Материалы Республиканского совещания. Т. 2. Алма-Ата. - 1985. - С. 82-91.

12. Хадано, Я. Улучшение окомкования доменного сырья с использованием смесителя с высокоскоростной лопастной мешалкой на аглофабрике № 3 в Кокуре Текст. / Я. Хадано // Ironmaking conference proceedings. -1995. -№ 54. С. 535-540.

13. Хадано, Я. Применение высокоскоростных лопастных мешалок для окомкования аглошихты Текст. / Я. Хадано // Новости, черной металлургии за,рубежом. 1996. - № 4. - С. 20-24.

14. Suzuki, S. Сравнительные характеристики окомкователей аглошихты Текст. / S. Suzuki // Тэцу то хаганэ. J. Iron and Steel Inst. Jap. 1986. - v. 72. №12.-С. 821.

15. Киселев, Б.К. Агломерация тонкоизмельченных концентратов железистых пород Кривого Рога Текст. / Б.К. Киселев; под ред. М.И. Шинякова. — JL: ИБТИ института Механобр. Вып. 97. 1956. - 61 с.

16. Вендеборн, X. О физических и термических основах агломерации Текст. / X. Вендеборн // Домез. № 6. - 1934. - С. 4М7.

17. Гретч, К. Восстановимость агломерата и получение на лентах Двайт-Ллойда продукта, отвечающего требованиям доменной шихты Текст. / К. Гретч, Д. Стокер // Домез. № 9. - 1935. - С. 68-74.

18. Герасимов, А.Г. Скорость спекания в процессе агломерации- Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. / А.Г. Герасимов. Сталинск: Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе. — 1949. — 16 с.

19. Парфенов, A.M. Основы агломерации железных руд Текст. /

20. A.M. Парфенов // М.: ГНТИ по черной и цветной металлургии. 1961. — 320 с.

21. Rumpf, Н. Eigenschaften, Bindungsmechanismen und Festigkeit von Agglomeraten (Свойства, механизмы связи и прочность гранул) Текст. / Н. Rumpf, W. Herrmann. // Aufbereitungs. Tecnik. № 3. - 1970. - С. 1-24.

22. Коротич, В.И. Теоретические основы окомкования железорудных материалов Текст. / В.И. Коротич // М.: Металлургия. 1966. -152 с.

23. Коротич, В.И. Газодинамика агломерационного процесса Текст. /

24. B.И. Коротич, В.П. Пузанов // М.: Металлургия. 1969. - 208 с.

25. Подлубный, В.Ф. Газодинамика начального периода процесса агломерации / В.Ф. Подлубный // Теплотехника и газодинамика агломерационного процесса: сб. науч. тр. Киев: Наукова думка. — 1983. — С. 65—77.

26. Подлубный, В.Ф. Оптимизация начального периода процесса агломерации на основе экспериментального и численного исследований газодинамики слоя Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.Ф. Подлубный. — Донецк: ДПИ- 1986.-22 с.

27. Фролов, Ю.А. Теплотехническое исследование начального периода агломерации Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / Ю.А. Фролов. — Свердловск. ВНИИМТ. -1973.-26 с.

28. Смирнов, В.И. Пути интенсификации-процесса окомкования железорудных концентратов Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.И. Смирнов. -Днепропетровск: ДМетИ. 1976. - 35 с.

29. Ryszard, G. Zastosowanie talerza do wstepnego. grudcowania mieszanke spiekalnicze-wiadomoski Текст. / G. Ryszard // Hutnik. vol. 18. № 7-8. -1962.-C. 199-203.

30. Коршиков, Г.В. Анализ работы аглофабрики ОАО "НЛМК" за 1980-1995 гг. и перспективы совершенствовании технологического процесса Текст. / Г.В. Коршиков // Сталь. 1997. - № 12. - С. 4-9.

31. Куценко, В.Ф. Железистые расплавы и их роль в процессах агломерации Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.Ф. Куценко. Губкин: НИИКМА. - 1967. - 23 с.

32. Фролов, Ю.А. Теплотехнические аспекты процесса агломерации Текст. / • Ю.А. Фролов // Сталь. № 12. - 2003. - С. 2-11.

33. Коротич, В.И. Определение рационального режима работы Челноковых распределителей' агломерационных машин< Текст. / В.И. Коротич, С.С. Гончаров, В.Л. Пухов, Г.И. Коморников // Бюл. ЦИИН. 4M. 1969. -№ 17.-С. 71-72.

34. Коротич, В.И. Теоретические основы- технологии окускования металлургического сырья. Агломерация Текст.: учебное пособие /

35. B.И. Коротич, Ю.А. Фролов, Л.И. Каплун. Екатеринбург: ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ". - 2005. - 400 с.

36. Готовцев, A.A. Оценка сегрегации шихты Текст. / A.A. Готовцев, В.И. Тихонов, И.М. Сальников, С.А. Вакуленко // Сталь. — 1981. — №' 12. —1. C. 14-15.

37. Фролов; Ю.А. Совершенствование процесса спекания шихты на агломашинах Качканарского ГОКа Текст. / Ю.А. Фролов // Сб. науч. трудов ВНИИМТ. М.: Металлургия, 1987. - С. 57-65.

38. Фролов, Ю.А. Усовершенствованная система загрузки шихты на агломашину АКМ-312 Текст. / Ю.А.Фролов, В.Н. Петров, C.JI. Зевин // Черная металлургия. Бюллетень НТИ. 1987. - № 22. - С. 30-33.

39. Фролов, Ю.А. Исследование сегрегации агломерационных шихт Текст. / Ю.А. Фролов, С.Г. Братчиков, Е.Е. Заславский, Б.Б. Статников // Сталь. — 1974. — № 10.-С. 882-888.

40. Бернштейн, P.C. Применение вибропитателя для загрузки агломерационной машины Текст. / P.C. Бернштейн, Ю.А. Фролов // Металлург. 1975. - № 7. -С. 1-2—14.

41. Tobater, M. Retrofitting of sinter machine № 3 at Tobato Текст. / M. Tobater, Y. Tazaoda // Rev. Met. (FR). 1990. - V. 87. № 11. - P. 970-971.

42. Коршиков, Г.В. Текст. / Г.В. Коршиков / Сталь. 1970! - № 9. -С. 772-776.

43. Абосо, А. Результаты работы сепарационного гранулирующего оборудования на агломерационной* фабрике Wakayama № 4 Текст. / А. Абосо // Wakayama Steel works, Sumimoto Metal industries. Ltd. Japan. 81-734.-1416.

44. Фролов, Ю:А. Анализ газодинамической работы агломашин АКМ-312 Новолипецкого металлургического комбината Текст. / Ю.А. Фролов // Сталь. 1993. - № 2. - С. 5-10.

45. Исинава, Я. Двухслойное спекание шихты на агломашине в Вакамацу Текст. / Я. Исинава // Тэцу то хаганэ. — 1982. — т. 68. № 11. С. 4.

46. Kavasaki, M. Текст. / M. Kavasaki / CURR Adv. Mater, and Proc. 1990. -№ l.-P. 58-65.

47. Патент 61170524, МКИ С 22, В 1/20 Способ агломерации Текст. / Ф. Масами, С. Кацухико; Син Ниппон сэйтэцу к. к. (Япония) № 609355; опубл. 01.08.86. РЖ Металлургия.

48. Mitra, S. A process model for uniform transverse distribution in a sinter plant Текст. / S. Mitra // Steel Time International. 2005. - 29: 5. - P. 17-18.

49. Хаук, Т. Наблюдение за работой агломерационных машин Текст. / Т. Хаук, Р. Клима, А. Кёфлер, Б. Трегер // Черные металлы. 2003. - № 10. -С. 25-29.

50. Система управления тепловым состоянием слоя по ширине паллеты Текст. // Тэцу то хаганэ J. Iron and Steel Inst. Jap. 1990. - V. 76. № 6. - P. 825-831.

51. Frolov, Y. A. Rational mix charging practice and fuel conservation in sintering process Текст. / Y. A. Frolov // International Symposium. (RDCIS SAIL). Moscow. Oct. 1995. 16 p.

52. Фролов, Ю.А. Анализ газодинамической работы агломерационных машин Текст. / Ю.А. Фролов // Сталь. 2005. - № 6. - С. 42-51.

53. Реконструкция аглофабрики метзавода в г. Линц (Австрия).

54. Готовцев, А.А. Совершенствование загрузочного устройства агломерационной машины Текст. / А.А. Готовцев, И.М. Сальников // Металлург. 1980. - № 9. - С. 772-776.

55. А.с. 1125459: СССР. Устройство для загрузки шихты на конвейерную агломерационную машину Текст. / Ю.А. Фролов // Открытия. Изобретения: 1984. — № 3.

56. Inaromai, Т. Charakteristics of raw mix packed structure of sinter strand with tipe fider and its effect in sintering process Текст. / T. Inaromai, M. Inomota; S. Kasavia., К. Sato // Tetsu to Hagane. 1991. - v. 77. № 1. - P. 63-71.

57. Виноградов, B.B. Работа агломерационных машин при повышенной начальной температуре шихты Текст. / В.В. Виноградов // Труды НТО 4M. T. 8.-М.: Металлургиздат. 1956. - С. 225-248.

58. Сигов, A.A. Перераспределение влаги при агломерации? железных руд Текст. / A.A. Сигов // Известия,ВУЗов. Черная металлургия. 1958: - № 8. -С. 7-12. .

59. Сигов; в;в. О роли влаги- при агломерации: криворожских руд Текст.; / В;В1 Сигов; В;А. Шурхал;// Известия ВУЗов: Чёрная металлургия: — 1962.— №10.-С. 17-20.

60. Сигов, В.В. Агломерационный процесс Текст. / В.В. Сигов, В.А. Шурхал -Киев: Техника, 1969. -232 с.

61. Коротич, В;И. Удаление гигроскопической влаги: в процессе агломерации Текст.8 / В.И. Коротич, В.П. Пузанов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1964. - № 8. - С. 28-34.

62. Коротич;. В.И. Образование зоны переувлажнения, при агломерации методом просасывания Текст. / В.И. Коротич; В.П. Пузанов // Известия ВУЗов. Чернаяшеталлургия. 1964. - № 10: - С. 28-33.

63. Коротич; В.И. К вопросу о высоте зоны сушки Текст. / В.И. Коротич / Известия АН СССР. Металлы. 1965. - № 4. - С. 3-7.

64. Коротич, В.И. Поведение влаги1 и газодинамика- слоя начальный: период процесса^ агломерации: сообщение 1 Текст. / В.И: Коротич, В;П. Пузанов, Ю:А. Фролов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1968. - № 10: - С. 26--30;

65. Коротич; В.И: Поведение влаги и газодинамика, слоя в* начальный период-процесса агломерации:: сообщение 2' Текст.|/ В.И. Коротич, В.П; Пузанов; Ю.А. Фролов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1968. —№ 121 — С. 37-41.

66. Базилевич, С.В. Теплотехнические расчеты, агрегатов, для окускования железорудных материалов Текст. / С. В: Базилевич. М.: Металлургия-., 1979.-208 с.

67. Раева, М.В: Модель тепло- и массообмена при сушке пористого* слоя Текст. / М.В. Раева, Ф.Р. Шкляр, Ю.А. Фролов: // Металлургическая теплотехника: тематический отраслевой сб: — 1974: — № 2. — С. 154—162.

68. Фролов, Ю.А. Трехмерная динамическая модель процесса агломерации Текст. / Ю.А. Фролов, JI. И. Полоцкий, В.А. Кобелев, В.В. Конопляник // Бюл. ЦИИНЧМ. 2005. - № 11. - С. 29-30.

69. Шкляр, Ф.Р. Математическое моделирование тепло- и массообменных процессов в металлургических агрегатах Текст. / Ф.Р. Шкляр // Металлургическая теплотехника: ВНИИМТ, № 8. — М.: Металлургия. 1979. С. 119-127.

70. Ростовцев, С.Г. Зажигание в процессе спекания криворожских окисленных руд Текст. / С.Г. Ростовцев, С.М. Мееров // Теория и практика металлургии. 1936.-№2.-С. 12-22.

71. Ковальский, JI.JI. Расчет зажигательного горна агломерационной машины Дуайт-Ллойда Текст. / JI.JI. Ковальский // Уральская металлургия. — 1938. — № 7, 8. С. 45-48.

72. Братчиков, С.Г. Расчеты высоты зоны горения твердого топлива в слое инертных материалов Текст. / С.Г. Братчиков, В.И. Тумашев // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1965. -№ 8. - С. 24-27.

73. Сигов, A.A. О роли регенерации тепла и зажигания в агломерационном процессе Текст. / A.A. Сигов // Известия ВУЗов. Черная Металлургия. — 1959.-№ 2.-С. 13-25.

74. Никитин, А.И. Агломерация железных руд Текст. / А.И. Никитин, В.А. Арбузов. -М.: Металлургиздат. 1957 125 с.

75. Wingate, H.S. Industrial Heating Текст. / H.S. Wingate. 1962. - v. 29. № 2. -p. 277.

76. Дженнингс, P. Агломерация и производство окатышей Текст. / Р. Дженнингс; А. Грив. Бюл. ЦИИЧМ. - 1964. - 13 с.

77. Киссин, Д.А. Интенсификация зажигания аглошихты и частичная замена твердого топлива газообразным Текст. / Д.А. Киссин // Металлург. 1965. — № 3. - С. 3-6.

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

79. Сигов, А.А. Зажигание агломерационных шихт Текст. / А.А. Сигов, Шурхал В.А. // Сталь. 1969.- № 5. - С. 389-392.

80. Фролов, Ю:А. Теплотехнический анализ начального периода процесса агломерации Текст.; / Ю.А Фролов // Разработка систем автоматизации-окускования железных руд и концентратов. — Киев: институт автоматики; 1978.-С. 140-148.

81. Шурхал, В.А. Внешний; нагрев при агломерации Текст. / В.А. Шурхал;.-Киев: Наукова думка. 1985. 192 с.

82. Сайно, М. Разработка нового зажигательного устройства для агломашины Текст. / М. Сайно, Х. Такахаши, К. Танака // Тэцу то хагане. 1985. — Т. 71. № 16.-С. 1985-1991.

83. Такасима, К. Применение многосекционной щелевой горелки в зажигательном горне агломашины Текст. / К. Такасима // Тэцу то хагане. — 1986. Т. 72. № 12. - С. 889 -890:

84. Каваками, С. Применение линейной горелки в зажигательном горне Текст. / С. Каваками // Тэцу то хагане. 1986. - Т. 72. № 12. - С. 891-897.

85. Фролов; Ю.А. Тепловая, обработка и охлаждение агломерата на ленте Текст." / Ю!А^'Фролов // Сталь. .- 2004. № 2. - С. 2-9.90: Фролов, Ю)А:. Тепловая обработка и охлаждение агломерата на ленте Текст. / Ю:А. Фролов // Сталь. 2004. - № 1. - С. 2-10.

86. Николаев, А.П. Текст. / А. П. Николаев. // Советская металлургия. — 1935'. -№10-11.-С. 7.

87. Мееров, С.М. Текст. / G.M. Мееров // Теория и практика металлургии. -1936.-№7.-С. 15.

88. Сидоров; H.H. Текст. / Н.Е. Сидоров. // Доменное производство. Приложение к журналу "Сталь". Металлургиздат. — 1959. — С. 5.

89. Ростовцев, С.Т. Текст.; / С.Т. Ростовцев // Теория и практика металлургии. 1938. — № 4. — С. 13-19.

90. B.Н. Тимофеев, В;Я; Миллер // Теплотехника доменного и агломерационного процессов: сб. науч. тр. (Сб. науч; тр. ВНИИМТ. № 14) -М.: Металлургия, 1966.- С. 190-210;

91. Meuner, G. Влияние условий зажигания шихты на процесс спекания Текст. / G. Meuner // Stahl und Eisen. 1965. - № 15. - S. 3-7.

92. Сигов, A.A. Анализ температурных кривых при агломерации Текст. /

93. A.A. Сигов // Известия ВУЗов; Черная; металлургия; — 1959. № 1. —1. C. 11-21. ,

94. Сигов, A.A. Влияние разрежения в период внешнего нагрева-на показатели агломерационного процесса и качество агломерата Текст. / A.A. Сигов,

95. B.А., Шурхал, И.С Лысенко // Известия ВУЗов. Черная металлургия; 1977.-má.:-é. ъ-т.У.

96. Bhadoria, D.K.S. Development of optimal ignition technology for Sinter Plants of SAIL Текст. / D.K.S. Bhadoria, Y.A. Frolov, A. Das // 4th Indian Ironmaking Conference. Ranchi, India. 1996. 30-31 May. P. 199-216.

97. Фролов, Ю.А. Выбор вида топлива для зажигания и комбинированного нагрева агломерационных шихт Текст. / Ю.А. Фролов // Сталь. — 1970. — № 10.-С. 125-136.

98. Ball, D.F. Use of Preheat Air in Sintering Текст. / D.F. Ball, T.M. Ridgian // Blast furnace, Coke Oven and row materials Proceedings. 1960. - v. 54. -P. 409-421.

99. Aunxenfans, M. Текст. / M. Aunxenfans. // Cire. inform, tech. centre, docume. cider. 1960. - v. 17. № 5. - P. 1171-1178.

100. Распопов, В.И. Новые направления в проектировании агломерационных фабрик Текст. / В:И. Распопов // Труды НТО ЧМ. М.: Металлургиздат. Т. 8. -1956.-С. 142-143.

101. Хейден, К. Использование длиннопламенных углей и нагретого дутья при спекании руд Минет на агломашинах Текст. / К. Хейден // Черные металлы.- 1961. -№ 8. Р. 43-48.

102. Raush, Н. Einfluss der Mischfeuerung auf die Betriebsergebnisse von Sinterlagen Текст. / H. Raush, K. Meyer // Stahl und Eisen. 1958. - 78. № 9. -P. 600-606.

103. Базилевич, C.B. Комбинированный нагрев шихты при агломерации железных руд (Инф-я ЦНИИЧМ. Серия 3. Окускование руд. Вып. 1) Текст. / С.В. Базилевич. М., 1972. - 25 с.

104. Фролов, Ю.А. Применение удлинённых горнов для зажигания агломерационной шихты Текст. / Ю.А.Фролов // Металлург. 1971. - № 8.- С. 8-11.

105. Фролов, Ю.А. Применение комбинированного нагрева на агломерационных фабриках (Обз. информ./ЦНИИЧМ. "Подготовка сырых материалов к металлургическому переделу". Вып. 1) Текст. / Ю.А. Фролов, Л.И Алексеев, В.А. Чистополов // М.: 1979. 35 е.

106. Cappel'j. F. Warmebehandlung des sinters mit heisemRauchoder Prozessgasen in> Anschluss an,deniZiindofen Текст.: Doctor-Ingenieurs genehmigte. Dissertation7 F. Cappel, Achen, 1977. -96 s.

107. Колесанов, Ф.Ф: Спекание агломерационной' шихты с применением кислорода Текст. / Ф.Ф. Колесанов, Н.С. Хлапонин, В.Н. Кривошеев // Металлургия чугуна. ДонПИИчермет. 1969.-Вып. 12. - С. 18-27.

108. Вёгман, Е.Ф. Использование; обогащенного кислородом1 воздуха при агломерации, Тексг. / Вегман Е.Ф. // Бюллетень института "Черметинформация". 1972. -№ 6. - С. 23-25.

109. Mishar, J; Текст. / J. Mishar // Iron and coal Trades Rev. 1957. v. 175. № 675.-P. 1477-1487.

110. Сидоров; H.E. Применение нагретого и обогащенного кислородом воздуха при спекании железных руд Текст. / Н.Е. Сидоров // Сталь. 1960. - № 10. -С 878-883.

111. Рауш, X. Агломерация и производство окатышей Текст. / X. Рауш, Ф. Капель; под редакцией Л.И. Дашевского. -М.: ЦНИИЧМ, 1964.- С. 25-28.

112. Мазанек, Е. Влияние нагрева воздуха и добавки кислорода на свойства агломерата Текст. / Е. Мазанек, М. Выдерко, Р. Копец // Черные металлы. -1965.- № 1.-G. 3-6.

113. Коновалов, В.В. Интенсивное зажигание шихты на аглоленте Текст. /В.В. Коновалов. // Сталь. 1953. - № 11. - С. 977-981.

114. Colvin, I.J. Sintering practice at Corby Northause Текст. / I.J. Colvin // Iron and Coal Trades Rev. 1957. - v. 8. - P. 1309.

115. Ефименко, Г.Г. Оптимизация температурно-газового режима работы зажигательного горна агломашины Текст. / Г.Г. Ефименко // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1975. - № 5. - С. 4-6.

116. Котов, В.Г. Исследование влияния некоторых параметров на полноту сгорания агломерационного топлива Текст. / В.Г. Котов, В.А. Шурхал, Э.Я. Лившиц // Известия ВУЗов. ЧМ. 1976. - № 2. - С. 39^12.

117. Баранов, М.С. Исследование состава газа при агломерации и его использование для анализа процесса агломерации Текст. / М.С. Баранов // Металлургическая теплотехника: сб. науч. тр. ВНИИМТ. — М.: Металлургия, 1978'.-№7.-С. 10-15.

118. Шурхал, В.А. Выбор оптимального варианта повышения концентрации кислорода в горновых газах агломерационных машин Текст.,/ В.А. Шурхал. // Сталь. 1979. -№,8. - С. 574-579.

119. Жаворонков, Н.М1 Гидравлические основы скрубберного процесса Текст. / Н.М. Жаворонков. — М.: Советская наука, 1944. — 90 с.

120. Вендеборн, Г. Спекание и обжиг методом просасывания- Текст. / Г. Вендеборн. Киев: ГОНТИ Украины, 1937. (Пер. с немец.).

121. Voice, E.W. Permiability of sinter mix Текст. / E.W. Voice, S.H. Brooks, P.K. Gledchell // Iron-and.Steel Inst. 1953. - v. 174. № 2. - P. 136-139

122. Mnuet-Guilband, В. Текст. / В!; Mnuet-Guilband. Second Symposium International L'agglomération des minerals de fer. 1957. Paris. IRSID.

123. Wild, R. Report on International Symposium on Agglomeration. Текст. / R. Wild, K. Dickson // Industr. Heat. 1962. - 29. - № 4.

124. Boucraut M. Blast Furnace. Coke Oven and Row Materials, Div. Metallurg. Soc. Текст. / M. Boucraut, J. Michard. AIMME, 1963. -21 p.

125. Дримбо, A.B. Газодинамические характеристики процесса агломерации. Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук. / A.B. Дримбо. Днепропетровск, 1963.-35 с.

126. Греков, П.Н. Об определяющем размер кусковых материалов и величине, характеризующей скорость движения-* газа в слое Текст. / П.Н. Греков // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1963. — № 12. — С. 21-27.

127. Куликов, И.С. К теории процесса агломерации Текст. / И.С. Куликов // Известия АН СССР. Отдедение техн. наук. Сер. Металлургия и, горное дело. 1964. -№ 5. - С. 10-15.

128. Певцов, В.П. Изучение газодинамики агломерационных машин Текст. / В.П. Певцов, Ю.С. Кравец // Бюллетень института Черметинформация. — 1966.-№ 11.-С. 28-31.

129. Кравец, Ю.С. Вывод уравнений для определения количества газа, отсасываемого из слоя спекаемой шихты, и воздуха, подсасываемого в неплотности газового тракта агломерационных машин Текст. / Ю.С Кравец

130. Металлургия и коксохимия: республ. межвед. сборник. Киев, 1968. -Вып. 9.-С. 9-13.

131. Вишневский, A.M. Текст. / A.M. Вишневский, В.И. Литвиненко, Ф.Ф. Колесанов // Металлургия чугуна: сб. науч. тр. ДонНИИчермет. — М., 1970 Вып. 18. - С. 23-32.

132. Chigute, А. Текст. / A. Chigute, М. Tadice // Iron and Steel Inst. Japan.1970.-v. 56.-P. 24.

133. Shimizu, I. Текст. / I. Shimizu, M. Yoshinaja, K. Monji. // "Proc. Int. Conf. Sei. and Technol. Iron and Steel". Tokyo, 1970. - Part 1. - P. 83-87.

134. Фролов, Ю.А. Методика расчёта сетей агломерационных машин и выбора эксгаустеров Текст. / Ю.А. Фролов // Теплотехника процессов окускования и обжига металлургического сырья: сб. науч. тр. ВНИИМТ. — М.,1971. -№25.- С. 61-67.

135. Фролов, Ю.А. Определение условных коэффициентов сопротивления элементов сети агломерационных машин Текст. / Ю.А. Фролов // Теплотехника процессов окускования и обжига металлургического сырья: сб. науч. тр. ВНИИМТ. М., 1971. № 25. - С. 67-69.

136. Вишневский, A.M. Определение суммарного сопротивления агломерационной сети как системы параллельных и последовательных соединений Текст. / A.M. Вишневский, Ф.Ф. Колесанов // Металлургическая и горная промышленность. — 1971. № 1. - С. 10-11.

137. Фролов, Ю.А. Результаты реконструкции агломашин на агломерационной фабрике Бакальского рудоуправления Текст. / Фролов Ю.А. // Бюллетень ЦНИИЧМ. 1975. — № 19.-С. 31-32.

138. Фролов, Ю.А. Определение параметров газа в агломерационном процессе Текст. / Ю.А. Фролов, JI.K. Герасимов, Г.Г. Добряков // Металлургическая теплотехника: темат. отрасл. сб. М., 1974. - № 3. - С. 6-13.

139. Берштейн, P.C. Анализ гидравлических характеристик агломерационных машин завода "Запорожсталь" Текст. / P.C. Берштейн, Ю.А. Фролов, C.B. Базилевич // Бюллетень ЦНИИЧМ. 1976. - № 3. - С. 19-23.

140. Фролов, Ю.А. Влияние подсосов воздуха в газоотводящий тракт агломашины на показатели процесса спекания Текст., / Ю.А. Фролов // Обогащение руд. 1976. - № 6. - С. 23-28.

141. Фролов, Ю.А. • Пути повышения качества агломерата и производительности агломерационных машин Текст. : экспресс-информация ЦНИИЧМ. Серия 3. Вып. 1. / Ю.А. Фролов, Л.Г. Журавлёва, Л.К. Герасимов, Г.Г. Добряков. М.: Металлургия, 1979. - 28 с.

142. Герасимов, Л.К. Определение газодинамических характеристик агломерационных машин Текст. / Л.К. Герасимов // Науч. основы построения. АСУ Hl окускования сыпучих материалов: сб. тр. Киев, 1980: -С. 70-83.

143. Герасимов, Л.К. Расчёт удельного расхода воздуха при агломерации Текст. / Л.К. Герасимов, Ю.А. Фролов, В.И. Коротич // Подготовка шихты для обжига и спекания: сб. науч. тр. МЧМ СССР. УРАЛМЕХАНОБР. -Свердловск, 1983*. С. 35-41.

144. Фролов, Ю.А. Прогнозирование результатов реконструкции агломерационных машин Текст. / Ю.А. Фролов и др. // Бюллетень ЦНИИЧМ. 1984. - С. 33-35.

145. Базилевич, C.B. Производство агломерата и окатышей: справочник Текст. / Базилевич С.В и др. М:: Металлургия, 1984. - 216 с.

146. Фролов, Ю.А. Перспективы, и техническая, эффективность, оснащения агломерационных фабрик высоконапорными нагнетателями Текст. / Ю.А. Фролов и др. // Техническое перевооружение фабрик окускования: сб. ин-та УРАЛМЕХАНОБР. Свердловск, 1987. - С. 45 - 57.

147. Raju, М.Т. Operational features of Sinter Machine with two parallel exhausters Текст. / М.Т. Raju, У.A. Frolov, S. Mondel // 4-th Indian Ironmaking Conference. Ranchi. India, 1996. - P. 383-389. .

148. Фролов, Ю.А. Метод газодинамического расчета сети агломерационной« машины для реконструкции и проектирования Текст. / Ю.А Фролов, Г.Н. Бездежский, Б.М. Боранбаев // Цветная металлургия. — 2002. — № 8, 9. — С. 59-70.

149. Григорьев, Г.Г. Экспериментальное исследование процессов движения материала в барабанных смесителях. Сообщение 1 Текст. / Г.Г. Григорьев, Г.И. Свердлик // Известия! ВУЗов. Чёрная металлургия. — 1983. — № 2. — С. 129-132.

150. Исаенко, Г.Е. Комбинированное окомкование агломерационной шихты в аппаратах барабанного типа и тарельчатых грануляторах Текст. / Г.Е. Исаенко, А.Н. Сапрыкин, A.C. Кузнецов, В.П. Пузанов, Ю.А. Фролов // Сталь. 2009. - № 8. - С. 2-7.

151. Исаенко, Г.Е. Внедрение и исследование комбинированного окомкования шихты на аглофабрике ОАО "HJIMK" Текст. / Г.Е. Исаенко, В.П. Пузанов //

152. Фролов, Ю.А. Оптимизация работы узла загрузки шихты на агломерационную машину Текст. / Ю.А. Фролов, Л.И. Полоцкий, Г.Е. Исаенко, Конопляник В.В., Кузнецов A.C. //

153. Греков, В.В. Пути повышения производительности агломашин и освоение производства: различных видов агломерата Текст. / В.В; Греков,

154. A.К.,Семенов, Г.Е. Исаенко, A.C. Кузнецов // Сталь. 2005. -№12. - С. 6-8.

155. Фролов, Ю.А. Анализ процессов сушки, конденсации и газодинамики слоя в начальном периоде агломерации Текст. / Ю.А. Фролов, В. В. Конопляник, Г.Е. Исаенко, А. Н. Сапрыкин, Г. Н. Дячок // Сталь. 2008. - № 6. - С. 5-13.

156. Коршиков, Г.В. Расчет параметров зажигания шихты при использовании нагретого воздуха от охладителей агломерата Текст. / Г.В. Коршиков,

157. B.Г. Михайлов, Г.Е. Исаенко // Современная металлургия начало нового тысячелетия: сб. науч. тр. Т. 1. Липецк, 2008. — С. 71-77.

158. Авдиенко, A.A. Методика расчета горения топлива и окислительно-восстановительных процессов при агломерации Текст. / A.A. Авдиенко, Б.А. Боковиков, Г.Е. Исаенко, В.И. Клейн, Ю.Т. Ярошенко // Сталь. 2002. — № 4.-С. 34-36.

159. Патент 2293126. Российская Федерация, МПК С22 В 1/20. Способ спекания агломерационной шихты. Текст. / Греков В.В1, Семенов А.К.,

160. Кузнецов A.C., Исаенко Г.Е.: заявитель и патентообладатель ОАО «НЛМК»- №2005112161/02, заявл. 22.04.2005 г.; опубл. 10.02.2007 г. Бюллетень №4.

161. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка №2008132167/02 от0408.2008 г. Способ загрузки шихты на агломерационную машину. / Фролов

162. Ю.А., Полоцкий Л.И., Исаенко Г.Е.

163. Исаенко Г.Е. Исследования газодинамического режима внешнего нагревалшихты на агломерационной машине площадью 312 м Текст. / Г.Е. Исаенко,

164. O.A. Семенов, Ю.А. Фролов.

165. Коршиков, Г.В. Закономерности формирования структуры и текстуры агломерационной шихты при окомковании Текст. / Г.В. Коршиков, Е.В. Невмержицкий // Сталь 1975. №7. - С. 580-584.

166. Павлюков, Ю.С. Поведение возврата и твёрдого топлива в процессе формирования структуры офлюсованного агломерата Текст. / Ю.С. Павлюков, А.Н. Спектор, В.П. Хайдуков, Л.И. Александров // Сталь 1973. №5.- С. 387-391.

167. Дидерих, Г. Агломерация сырья фирмы Самарко с лотарингскими бурыми железняками и богатыми рудами с просасыванием воздуха Текст. / Г. Дидерих, А. Вагнер, В. Де Смул, Л. Вроман // Чёрные металлы. 1983. - №18 С. 33-37.

168. Haga, Т. Технология селективного окомкования агломерационной шихты Текст. / Т. Haga, A. Oshio, D. Shibata // Новости чёрной металлургии за рубежом. — 2001. №2. - С. 34-36

169. Щедровицкий, В.Я. Новая технология производства офлюсованного марганцевого агломерата Текст. / В.Я. Щедровицкий, А.Г. Ященко, Б.Ф. Величко и др. // Сталь. 1991. - №10. - С.29-33.

170. Инадзуми, Т. Новейшие достижения в технологии агломерации железных руд Текст. / Т. Инадзуми // Новости чёрной металлургии за рубежом. 1997. - №4. - С. 8-18.

171. Коршиков, Г. В. Опыт освоения подачи топлива в конце окомкования на Новолипецком металлургическом заводе Текст. / Г.В. Коршиков, С.П. Ефимов, Е.В. Невмержицкий и др. // Сталь. 1981. - №10. - С. 17-20.

172. Коршиков Г.В. Влияние способа подачи топлива, его вида и крупности га показатели процесса спекания. Сообщение 1 Текст. / Г.В. Коршиков, С.И. Шаров, М. А. Хайков и др. // Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. -1971.-№6. С. 39-42.

173. Коршиков Г.В. Влияние способа подачи топлива, его вида и крупности га показатели процесса спекания. Сообщение 2 Текст. / Г.В. Коршиков, С.И. Шаров, М. А. Хайков и др. // Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. -1971.-№8. С. 37-39.

174. Невраев, В.П. Опыт работы агломашин при однослойной загрузке шихты1 Текст. / В.П. Невраев, A.B. Малыгин, М.А. Гуркин, Т.В. Деткова // Металлург. 2006. - № 6. С. 33-37.

175. Греков, В.В. Оценка влияния расхода твёрдого топлива на показатели процесса агломерации Текст. / В.В. Греков, А.К. Семёнов, Г.Е. Исаенко и др. // Сталь. 2006. - № 6. С. 36-39.

176. Половой, П. А. Изменение свойств окомкованной шихты при транспортировке и загрузке на аглоленту Текст. / П.А. Половой, М.Ю. Пазюк, В.И. Гранковский, Ю.М. Зинченко // Металлург. 1981. - № 8. С. 9-11.