автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Технология бескоксового жидкофазного ступенчатого восстановления шламов сталеплавильного производства ММК

аШШШРШЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им.Г.И.НОСОВА

На правах рукописи

ПЕТРОВ Леонид Викторович

УДК 669.1.054.83 : 669.16] :043.3)

ТЕХНОЛОГИЯ БЕСКОКСОВОГО КВДШАЗНОГО СТУПЕНЧАТОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЛАМОВ СТАЛЕПЛАШЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ММК

05.16.02 - Металлургия черных металлов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 1990

Работа выполнена на кафедре металлургии стали Магнитогорского ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургического института им.Г.И.Носова.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РСФСР,

Ведущее предприятие: Челябинский металлургическийкомбинат

на заседании специализированного совета К 063.04.01 Магнитогорского ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургического института им.Г.И.Носова по адресу: 455000, г.Магнитогорск, пр.Ленина, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке тститута.

доктор технических наук, профессор

ШГЕЕВ А.М.

Официальные оппоненты¡доктор технических наук

ФЕДУЛОВ Ю.В. кандидат технических наук

УСАЧЕВ A.B.

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специг лизиропанного совета

В.Н.Селиванов

общая характеристика работы

Актуальность работы. Традиционные металлургические технологи не позволяют организовать переработку шламов из-за их мелко-;исперсного состояния и наличия в составе вредных примесей (Ц|<н~ са и свинца;.В то же время в пп&чохрашшщах, расположенных в oit )естностях г.Магнитогорска, накоплено более 132млн.т пылей шла-юв и хвостов обогащения. Ежегодное количество вног^ "Газующих -:я шламов и других твердых отводов (.без плакав составляет около 1,5 млн.т. Из них в настоящее время утилизируется только 30-31 Предлагаемая технология позволит организовать переработку стале-шавильных шламов, а следовательно, уменьшить отрицательное воз-;ействие отходов производства на окружающую среду.

Большое значение гасят дальнейшие исследования в области ¡ескоксоЕого исидкофазного восстановления, так как откоз от нс-юльзования кокса решает многие экологические и экономические [роблемы, стоящие перед черной металлургией.

Работа является итогом части исследований, выполненных в со-тватствии с "Программой проектно-изыскательских и научно-иссле-.овательских работ по создания на Магнитогорском металлургически комбинате основных звеньев ресурсосберегающей производстБзн-:о-технологической схемы получения черных металлов на 1986-1990 оды^ утЕеряденной заместителем министра металлургии СССР •В.Радюкевичем 22 февраля 1986г.

Цель работы. I.Определение основных параметров конструкции амеры для нагрева и предварительного восстановления пылевидных нхтовых материалов в факельном режиме.

2. Разработка технологии бескоксового яидкофазного ступен-атого восстановления шламов сталеплавильного производства ЫИК.

3. Создание динамической модели взаимодействие пылевидных

шихтовых материалов с высокотемпературными технологическими газами в прямотоке и статической математической модели для расчета материального и теплового балансов процессов жидкофазного восстановления.

4.Проведение экспериментальных исследований с целью установления закономерностей изменения ряда параметров процесса, используемых в разработанных математических моделях и необходимых для проверки их адекватности.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые

- определены зависимости температур пылеивдных частиц газа, а также степени восстановления частиц от высоты (длины) камеры для их взаимодействия в прямотоке;

- установлены основше параметры конструкции камеры для нагрева и предварительного восстановления пылевидных шихтовых материалов в факельном режиме;

- разработана технология бескоксового жидкофазного ступенчатого восстановления шламов сталеплавильного производства ШК;

- получены зависимости содержания монооксида келеза в шлаке и углерода в металле от времени ввдержки расплава сталеплавильных шлаыов ММК в печи, а также данные о значениях коэффициентов распределения кремния и марганца мезду металлом и шлаком и содериа-шш углерода в металле по ходу восстановления расплава;

- созданы динамическая математическая модель взаимодействия пылезидных шихтовых материалов с высокотемпературными технологическими газами и прямотоке и статическая математическая модель для расчета мчтертельного и теплового балансов процессов жидкофазного восстановления.

Практическая ценность. Результаты исследований, представленных в диссертации использованы при разработке технологического за-

данил "Технологический процесс и агрегат бескоксового иидкофазно-го ступенчатого восстановления планов сталеплавильного производства" для проектирования опытно-проыыаленного агрегата.

Промышленная реализация предлагаемой технологии позволит ><•,-влечь в переработку сталеплавильше шлаки, которые в настоящее время являются отходами и в значительной степени эколо-

гического обстановку. Отказ от использования кокса также решает многие экологические и экономические проблею», стоящие перед черной металлургией.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуядены на следующих конференциях:

- Пятая научно-техническая конференция молодых ыетоллургов-ксследователой. Донецк,1385.

- Всероссийская выставка "Комплексное использование пр"гг..-.-ных ресурсов". Томск, 198*1 (получен диплом И степени).

- Региональная научно-практическая конференция "Внедрение ресурсосберегающих, малоотход!шх и безотходных технологических процессов - основное направление ПТП в охране окунающей срр,?л". Свердловск, 1987.

- Научно-техническая конференция "Проблемы промюленной г.си-пьвтеризации и компьютерное моделирование металлургических технологий". Ижевск, 1988.

- Первая международная молодеетая конференция по проблеска охраны окружающей среди в горной, металлургической и нефтяной промышленности. Липецк, 1988.

- Вторая меядународная молодежная конференция по проблемам охраны окружающей среды в горной, металлургической и нефтяной промышленности. Москва, 1989.

- Всесоюзная научно-техническая конференция "Непрерывные

металлургические процессы "руда,лом - металлопрокат". Свердлове

1989.

- Первый Советско-Чехословацкий симпозиум по теории металл, гических процессов. Москва, 1989.

- 47-52 научно-технические конференции Магнитогорского гор но-металлургического института им.Г.И.Носова. Магнитогорск, 198

1990.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печат ных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и четырех приложений, изложенных на/,/) страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 36 рисунков.

ОБЗОР ПРОЦЕССОВ ЖИДКОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Всевозрастающий интерес к процессам жидкофззного восстанов ления, наблюдаемый в настоящее время, обусловлен возможностью перерабатывать сырье без жестких ограничений к его качеству, чт позволяет вовлечь в переработку практически все железосодержаци отходы, ьолызое значение тлеет и отказ от использования кокса, что решает многие экологические и экономические проблемы, стоящ перед черной металлургией. Возможность получения нескольких металлических продуктов при организации ступенчатого восстановления открывает широкие возможности для переработки комплексного нелезосодержащего сырья.

Высокая удельная производительность агрегатов, за счет про текшим вссстанопптгльнык реакций при высоких температурах, и х ротвя управляемость процесса делают возможным создание небольши облптктетх достаточной гибкостью в технологическом смысле, руг:о

непроизводительных агрегатов, которые не требуют больших капитальных затрат.

Анализ процессов бескоксового иидкофаэного восстановления показал, что для условий процесса ПЖВ, разработанного ЫИСиС, си-делающийся из ванны газ можно дожигать не более, чем на ЗУХ. При большей степени дожигания содержание РеО в шлаке возрастает до 2-55С.

Степень использования восстановительной способности газа в немецко-австрийском процессе Оогех * больпе, чем при П2В, но все же низкая (соотношение СО/СОг ~ 1,2). К тому же сочетание жидкофазного и твердофазного восстановления резко ограничивает производительность агрегата. Кроме того, процесс Согех* позволяет перерабатывать только окатызи и кусковую руду.

Процесс яидкофазного трехступевдатого сосстгнозлснкл, ботанный кафедрой металлургии стали И1 для переработки диспгсв-ской руды, характеризуется самой восокой степенью использосп;:^ тепла топлива (отношение СО/СОг технологических газоа равно прт^ыер-но 0,2). Это достигается за счет практически полного догггггння технологических газов на стадии нагрева гаредзарительного гссгта-новления пылевидных шихтовых материалов.

Основной целью настоящего исследования является разработка технологии бескоксового жидкофазного ступенчатого восстановлена стаплавильных шлемов ИМК. При этом имеется в виду, что процесс должен быть реализован в агрегате, размещенном на песте гнводл-ных из эксплуатации мартеновских или двухвяшшт сталепяявют-нтгх печей.

математическое моделирование процессов нагрева и предварительного восстановления пылевидных шихтовых материалов

Анализ процессов жидкофазного восстановления и ранее проведенные исследования показали, что эффективность жидкофазного вое-станозлеиия может быть существенно повышена, если его вести многостадийно. Это позволит наиболее полно использовать химическую энергию топлива и получать остаточное содержание ^еО в шлаке ые^ нее 1%. Первым звеном такого многостадийного процесса должен быт: нагрев (как правило до расплавления) и предварительное сосстанов ление пылевидных шихтовых материалов в потоке высокотемпературных технологических газов. Ьольшая удельная поверхность шихты и высокая температура газового потока обеспечивают высокие скорости физико-химических процессов и, следовательно, высокую удельную производительность агрегата.

Для исследования закономерностей нагрева и предварительного восстановления нелезорудного сырья и установления основных параметров конструкции восстановительной камеры разработала математическая модель взаимодействия порошкообразных шихтовых материалов с газовой фазой в прямотоке. Основу математической модели составляют уравнения тепло- и массообмена, записанные в сферичес ких координатах.

С целью проведения численного моделирования были разработаны алгоритм и программа расчета процессов нагрева и предварителъ ного восстановления частиц в прямотоке с высокотемпературными технологическими газами. Программа расчета составлена но языке программирования Си и реализована на ПЭВМ ДВК-3.

Математическим моделированием установлены зависимости тем-

хератур частиц и газа, а также степени ,восстановления частиц от шсоты (длины) камера для нагрева и предварительного восстанов-1вния. Используя полученные данные, были построены графики, поз-золящие определять необходимые размеры камеры для полного рас-иавления и предварительного восстановления пихты (рисЛ и 2).

Из рис.1 следует, что для предварительного восстановления зихты до Ре О необходимая высота камеры примерно в и бальзе, гем при восстановлении до Ре3 О^ , Для полного расплавления и предварительного восстановления до концентрата, получаемого, яри обогащении полезной руды с крупностью частиц до 0,8 ми, си-гота камеры должна составлять 11-16 м в зависимости от скорости потока технолопгческих газов. При переработке пламов и пылей га-псочисток сталсп.таг;;!лы!^ агрегатов с крупностью частиц до 0, писота кш.:еры долула составлять 2-5 и.

На рис.2 приведена запис1з;ость необходимой длины горизонтальной камеры, обеспечивающей полное расплавление и предезри-гзльное восстановление пихты до ГвО от дизметра частиц и производительности фурш-1. Производительность агрегата будет обеспечиваться установкой требуемого количества фурм определенной производительности.

Из рис.1 и 2 следует, что для обеспечения приемле'.шх размеров агрогата бс-скоксогого яидкофазного, ступенчатого посстанов-ления пылевидны;! яелезорудных материалов, з случае их вертикальной подачи, частицы долзп: иметь диаметр кенов I им, а п случае горизонтальной подачи - менее 0,1 мм. Это объясняется тем, что время взаимодействия частиц с газовой фапоЧ в персом случае пл порядок болмэ, чем во сторон гвпду разлитая скоростей их движения.

Дчя проверки достоверности разработанной математической но-

Зависимость необходимой высоты вертикальной камеры, обеспечивш

щей полное расплавление и предварительное восстановление шихты

(I - до , П - до РеО ) от диаметра частицы и скорости

потока технологических газов ( и ) 16

<1 8-

I

Сз

С)

о ГС)

12

О

ч н 1 / м/с / /I

11 Ь-А //

/ п У/у

/¿Ж

О,б мм

/,о

0,2 О^ 0,6 Д иаметр частицы

Рис. I

Зависимость необходимой длины горизонтальной камеры, обеспечивающей полное расплавление и предварительное восстановление шихты до <СеО от диаметра частицы и производительности фурмы ( Р )

о §

& 3:

16

12

?

Щ-

О " 0,02 цт 0,06 0,08 0,1 Диаметр частицы , мм

Рис/ 2

дели и получаемых результатов были проведены экспериментальные исследования движения и нагрева пылевидных частиц в прямотоке с технологическими газами. Исследования проводились в осадительних камерах отделения прямого восстановления яелеэа доменного цеха Орско-Халиловского металлургического комбината. Оценка адекватности модели, выполненная по стандартной методике оценки случайности расхождения между теоретическими и эмпирический ■< средни:гл квадратическими отклонениями доказала, что расхождение между ними несущественно, и, следовательно, модель адекватна.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КИДКОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

С целью определения основных параметров технологий, установления их взаимосвязи иззавмсимост:« от входных параметров бияа разработана математическая модель процессов яидкофазиого сосстз-новления.

В основу модели положены существующие методики расчетов, в том числе и разработанные на кафедре металлургии стали МШИ. Одно из главных отличий предлагаемой математической модели от из- . вестных - это новый алгоритм расчета равновесного состава высокотемпературных технологических газов. Его создание объясняется тем, что в настоящее время существует необходимость более строгого подхода к расчету состава технологических газов. Например, при расчете состава продуктов сгорания необходимо определять содержание оксидов азота, что позволяет предлагаемая методика.

Для ПЭВМ ДВК-3 создан программный комплекс, реализукций разработанную математическую модель. Моделирование процессов 1ИВ и Согех* показало хорошее согласование результатов расчетов с данными опытно-промышленной эксплуатации этих агрегатов.

В опубликованных исследованиях уже достаточно полно изучены

Зависимость расчетной температуры отходящих технологических газов от степени их дожигания и принятой температуры нагрева шихты ( ) этими газами при начальной температуре газов 1500°С, тепловых потерях 1<Ж и содержания железа в

Степень дожигания, %

Рис. 3

основные параметры технологий иидкофазного восстановления. В данной работе рассмотрены аспекты, связанные в основном с охраной природы и эффективностью использования энергетического потенциала топлива. В частности, получена зависимость содержания МО^ в технологических газах от степени их дожигания и температуры.

Установлено, что при температуре 1650°С заметное количество //Ох в технологических газах появляется в случае дожигания более 90$. Особенно резко увеличивается концентрация N0* при этой температуре, если степень дожигания превыичет 96'?. Поэтому высокотемпературные технологические газы на следует дожигать более чем на 95-96$, при этом содержание в них М0Х но будет превышать 0,01-0,0256.

На рис.3 приведена зависимость расчетной температуры отходящих технологических газов от степени их дожигания и принятой

емпературы нагрева шихты этими газами. При проведении математи-эского моделирования принималось, что 501? тепла,, выделяющегося ри дожигании, передается ванне.

Согласно этой зависимости, эффективность дожигания ограни-ивается условиями теплообмена с расплавом, и даже при его высо-ом развитии происходит резкое возрастание температуры технологи-еских газов. Эффективность дожигания, а следовател'ч эффектиэ-ость использования топлива монет быть существенно повышена, ес-н организовать нагрев пылевидных шихтовых материалов этими газами прямотоке (см.рис.3). Основные размеры камер для нагрева и гтред-врительного восстановления можно определить из графиков, гтред-гавленных на рис.1 и 2.

Экспериментальные исследования процессов гхидкофазного ступен-атого восстановлен/л позволили получить зависимости содор;гг.:;::г: онооксида иелеза в шлаке и углерода з металле от времени выдерни расплава сталеплавильных пламов ММК в печи (рис.4 и 5), а акже данные о значениях коэффициентов распределения кре:<ния и арганца и содержания углерода в металле по ходу восстановления асплава.

Установлено, что при температуре 1550-1б00°С за врс-мл более О мин расплав успевает восстановиться до остаточного содер^а-ия Ре0 в илаке менее 1%, а металл науглероживается до содержа-кя углерода более 4%. Это позволило определить необходимое прз-я пребывания расплава в агрегате.

Горячее моделирование процесса бескоксового гидкофззного тупенчатого восстановления показало возможность его реллиэмзт устойчивость протекания на всех стадиях.

Зависимость содержания Ре О в шлаке от времени выдержки расплава в печи

8

» 6

£ I

Г

О

1

\ о

\ \ 1 1 \ >

о

10 20 30 Время , мин

Рис. 4

40

Зависимость содержания углерода в металле от времени выдержки расплава в печи

/О 20 30 4П Время , мин Рис. 5

рекомендуемая технология бескоксового щцкмазного ступенчатого восстановления

Для переработки шламов сталеплавильного производства ММК разработан процесс бескоксового факельно-ишдкофазного ступенчз-того восстановления. При его разработке учитывался опыт эксплуатации агрегатов ПЖВ и Согех. * . Технология может ^ реализована в агрегате, размещенном на месте вывод1а?ых из эксплуатация мартеновских или двухванных сталеплавильных печей (рис.6).

Размещение агрегата в ограниченном пространстве существующих мартеновских цехов стало возможным за счет реализации ноооП компановочной схемы. Эта схема предусматривает горизонтально? расположение камеры для нагрева и предварительного восстанопле-пил пылевидных пихтоеых материэлоз.

Проведенные исследованил позволяют определить оснорнче петри конструкции агрегата. Длина камеры для нагрева и предварительного восстановления шихтовых материалов не превышает 16 м. Объем камер для расплава необходимо определять исходя из производительности агрегата и необходимого времени пребывания расплчтга в камере. В предлагаемой технологии время пребывания расплат я каждой камере I час. Это гарантирует восстановление расплат»'-* до (РеО) менее 1% и науглероживание металла до [С] ~ 4$.

Восстановление происходит в непрерывном режиме. ста-

дия восстановления осуществляется в отдельных камерах, соединенных между собой (см.рис.6). В качестве топлива и восстпнопителя используется ¡сонцентрат энергетического угля, ""-'готовка (сугат) шламов к жидкофазному восстановлению для условий ММК осущестпля-ется в отделении вакуууфильтрациоиннх установок рудообогатитель-ной фабрики.

Схема агрегата при его размещении в мартеновском цехе (пояснения в тексте)

1_________ +)3500

А -А

0

1

Пунктиром показаны ьН габариты д&ухбанного Нч сталеплавильного агрегата

Предварительно смешанные пихтовые материалы (без топлива и восстановителя) вдуваются воздухом в агрегат фурмой I, через которую подается и кислород для дожигания СО и Н£, выделяющихся из ванны.

Двигаясь в факеле 2, образуется при дожигании СО и ч- ■ Т1щы шлема нагреваются и плавятся, При этом происходит испарение влаги, разложение гидратов и карбонатов, восстань ие высших оксидов до низших. Параллельно с этими процессами происходит коагуляция частиц. Нагретые (вплоть до плавления) шихтовые материалы попадают п первую камеру 3, где они ассимилируются расплавом.

В расплаве происходит восстановление келеза до содержания оксидов железа в шлаке 15-20^. Образующиеся металл и шлак по сое-дгаютельнсму каналу 4 поступят го сторул камеру 5 для око;ттель-иого восстановления.

Во второй камере происходит восстаноолние железа до содержания РеО в шлаке менее 1%, а также науглероживание металла. 3 этой капере частично восстанавливаются марганец и кригний. Образующиеся продукты плавки (малокрсмнистыЯ чугун и шлак) через соединительный канал б поступают в копнльншс-отстойник 7, где они разделяются и непрерывно выпускаются через летки (8 - для чугуна, 9 - для шлака).

Температура расплава в камерах 3 и 5 поддерживается на уровне 1500-1550°С. Затраты тепла на процесс компенсируются за счет сжигания в расплаве угольного концентрата кислородом, кот«рчй подается в агрегат через фурмы II. Через фурма II в раоплпп под»»»т-ся и уголь для восстановления.

Технологические газы из первой 3 и второй 5 ттачер дотигдугг^ кислородом факела 2 на 95^ и отводятся через попялънигс-отстой:гл>г 7 в газоход 10. В результате за сч«т практически полного их дожигания обеспечивается тепловой к.п.д. агрегата р-чртшЧ 0,60-0,65.

Цинк и свинец восстанавливаются в расплаве, возгоняются, окисляются кислородои факела 2 и с технологическими газами, имеющими температуру более 1550°С, выносятся из агрегата через газоход 10 в газоочистку, где они улавливаются шесте с пылью.

Основные параметры процесса определялись математическим моделированием. В расчетах принималось, что механический пылеунос составляет 5%, содержание кислорода в дутье 95%, температура расг

лава 1550°С, а отходящих технологических газов 1650°С, степень докигания технологических газов равна 95%.

Материальныйбаланс процесса

Наименование статьи

Количество

Задано

1.Шлам, кг

2.Известь, кг

3.Уголь, кг

4.Кислород, м:

^ Аппт т«^

5.Азот, м

6.Сжатый воздух, Ц3

,з

1552 101 712 576 17 64

Получено

1. Чугун, кг

2.Шлак, кг

3.Технологический газ, ма

4.Пыль, кг

1000 332 1394 132

Материальный баланс процесса бескоксового жидкофазного ступенчатого восстановления шламсв сталеплавильного производства М.'1К при исшш ншшши в качестве топлива и восстановителя энерге

ческого угля ( Ар = 25,0?, Sp = 0,7£, УР 26,3%) приведен в таблице.

Продукты плавки имеют следующий химический состав, (55) Чугун: С 3,8-4,2 ; Si 0,1-0,2$; Нп 0,2-0,5; Р 0,06-0,Ю; 5 0,04-0,06.

Шлак: СаО 39-41; АРг03. 16-18$; Si02 35-37;

МпО 0,05-0,15; Рг05<0,05; S 0,7-1,1; FeO < i,c

Технологический газ: Н2 2,0-3,0; СО 1,0-1,5; а^О 35-37; С02 52-54; S02 0,4-0,5; V0X 0,01-0,02; ^ 7-8;

Пыль: СаО 4,5-5,0; MqO 0,4-0,6; Ats03 0,2-0,5; &Ог 0,6-0,7; UnO 0,2-0,3; P20s 0,05-0,10; S 0,15-0,30; FeO 15-17; Fes03 35-37; PSO 5-7; Z/jO 34-38.

В связи с высоки! содержанием цинка в пыли она ыог.ет быть использована как сырье для его извлечения.

Оценки экономической и экологической эффективности проиес" показали:

- себестоимость чугуна агрегата бескокосового индкофчян^го ступенчатого восстановления, благодаря использования боле" д^" вых видов сырья, примерно на 20 руб/т шгсе себестоимости до'-'-н ного чугуна (48,36 руб/т и 69,65 руб/т соответственно):

- использование современного газоочистного оборудована обеспечивает сокращение вредны;: выбросов з атмоп$?ру с 50 гг ■'■<■ (коксохимическое, агломерационное и доменное протрчдеп-» ) д" 0,545 кг/т чугуна нидкофпрного восстоновлгшп.

ОСНОВНЫЕ ВУВОда ПО РАБОТЕ

I. Иа осноои уравнений тлпло- и мяссообмеич рчэряботачз немическая ччтсмятическоп модель язяимодоПстлия пчлзвидн'п • пых маториплоо о гриовой Фзг-оП в прямоток?. ''¡"^пенп"! !Г.\,'|?л':>р'.;П'!--

инии установлены зависимости температур частиц и газа, а также степени восстановления частиц от высоты (длины) камеры для нагрева и предварительного восстановления.

2. Определены необходимые размеры камеры для полного расплавления и предварительного восстановления пылевидных шихтовых материалов. Так, в случае их вертикальной подачи (высота камера 16 м), частицы должны иметь диаметр менее I мм, а в случае горизонтальной подачи (длина камеры 16 м) - менее 0,1 мм.

3. С целью прогнозирования основных параметров процессов яидкофазного восстановления, определения их взаимосвязи и зависимости -от входных параметров разработана статическая математи-, ческая модель. Численное моделирование позволило уточнить следующие технологические параметры процесса бескоксового кидкофазного ступенчатого восстановления:

- степень дожигания отходящих технологических газов достигает 95-96%;

- температура отходящих технологических газов составляет 1600-1700°С;

- содержание МО* в технологических газах не превышает 0,010,02$;

- расход энергетического угля на процесс составляет 750900 кг/т чугуна,

4. На основе экспериментальных исследований процесса жидко-|}аэ!.ого ступенчатого восстановления сталеплавильных шламов ММК получены зависимости коэффициентов распределения кремния и марганца и содержании углерода в металле по ходу восстановления, а ■гакме уя-анонлено, что при температуре 155(М600°0 за время болы 30 мин, раснлпс успевает восстановиться до получения остаточного содержании н ишаке менее 1%, а металл наугперожичпется до

содержания [С] более 4!?. Горячее моделирование процесса подтвердило возможность его реализации и устойчивость протекания на всех стадиях.

5. Для переработки шламов сталеплавильного производство ММК

разработана технология бескоксового яидкофазного ступенчатого «

восстановления (расход угля 712 кг/т, расход кислорода 576 ня/т, тепловой к.п.д. предлагаемого агрегата равен 0,60-0,65). Технология может быть реализована в агрегате, размещенном на месте внг"л"■ мых из эксплуатации мартеновских или двухванннх сталеплавильны, печей.

6. Себестоимость получаемого чугуна равна 48,36 руб/т, удельные вредные выбросы в атмосферу составляют 0,545 кг/т.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Возможные пути по пиления эффективности получения черт« металлов /В.Н.Котий, В.А.Бигеев, А.Н.Вурыкин, Л.В.Петро?//Совгр-иенствование технологии и автоматизации сталеплавильных процессов: Меявуз.сб. - Свердловск, 1987. -С.56-66.

2. Петров Л.В., Колесников Ю.А., КотиП В.Н. Моде' фовлние процесса ступенчатого восстановления яелрлохромоникрлептпе руд// Совершенствование технологии и автоматизации стялеплалильнда гг?о~ цессов: Межвуз.сб. - Свердловск, 1987. -С. 67-71.

3. Котий В.Н., Петров Л.В. Универсальная млтсм?тпг>смя модель для САПР новых металлургических технолог, Проблеют промышленной кристаллизации и компьютерное моделирование металлургических технологий: Тез.докл.науч.-техн.конф. - Илевск, 1983.

- С. 68-69.

4. Внедрение новых технологических процессов - путь к решении экологических проблем в черной металлургии / Л.В.Петров, А.В.Дерябин, Д.Н.Бахчеев, Ю.Н.Макаров //OlKOS : Тез.докл.И Международной молодежной конференции по проблемам охраны окружающей среды в горной металлургической и нефтяной промышленности.

- П., 1989. - С. 26-27.

5. Кинетика факельного нагрева и предварительного восстановления железорудного сырья / А.М.Бигеев, К.Н.Вдовин, В.Н.Котий, Л.В.Петров // Теория процессов восстановления и рафинирования: Тез.докл.Первого советско-чехословацкого симпозиума по теории яеталлургическ!« процессов. Часть П. - М., 1989. -С. 130-133.

6. Бигеев А.И., Котий В.Н., Петров Л.В. Жидкофазная бескоксовая переработка шлемов газоочисток металлургических агрегатов// Непрерывные металлургические процессы "руда,лом - металлопрокат": Тез.докл.Веесоюз.науч.-техн.конф. - Свердловск, 1989. - С. 43-44.

7. Петров Л.В., Котий В.Н. Универсальная методика расчега равновесного состава высокотемпературных технологических газов// Производство чугуна: Меявуз.сб. - Магнитогорск, 1990. - С. 70-83.

г

/