автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Выявление и реализация скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения при выплавке чугуна в доменных печах

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

ВЫЯВЛЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ СКРЫТЫХ РЕЗЕРВОВ ЭНЕРГО-И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ВЫПЛАВКЕ ЧУГУНА В ДОМЕННЫХ ПЕЧАХ

Специальность 05.16.02-Металлургия чёрных, цветных и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

На правах рукописи

СИБАГАТУЛЛИН Салават Камилович

Магнитогорск - 2005

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Валавин Валерий Сергеевич;

доктор технических наук, профессор Спирин Николай Александрович;

доктор технических наук Федулов Юрий Васильевич.

Ведущая организация ОАО "Нижне-Тагильский

металлургический комбинат" (г. Нижний Тагил).

Защита состоится 26 апреля в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.111.01 в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, малый актовый зал.

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

Автореферат разослан ¿4 марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Селиванов В.Н

ш V

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Чёрные металлы составляют более 90 % от объёма потребления конструкционных материалов в машиностроении. Выплавка чугуна в доменных печах остаётся главной стадией в технологии их производства. Энерго- и ресурсоёмкость производства чёрных металлов в России выше, чем в развитых странах, что заставляет вести поиск резервов снижения удельного расхода кокса, повышения производительности доменных печей и срока их службы.

Поиск резервов может быть осуществлён на основе углубленного изучения теории и практики, их развития. Рассмотрение хода процессов в доменных печах по результатам исследований свидетельствует о наличии зон, работающих с различной напряжённостью. Имеются зоны, которые сдерживают интенсивность доменного процесса в целом, приводят к излишнему расходу топлива, ускоренному износу огнеупорной футеровки. Другие зоны недоиспользуются, образуя резерв. Наличие этих резервов в явном виде на практике не обнаруживается, что обуславливает скрытый характер их.

В зонах с пониженной газопроницаемостью шихты и с повышенной подъёмной силой газового потока затруднено движение материалов и газов в противоточном режиме. В них величина критерия аэродинамической устойчивости шихты приближается к предельно допустимой величине, что на практике проявляется в виде нарушения ровности схода материалов (провалы шомполов, подстои, обрывы, продувы и подвисания шихты). Эти зоны, таким образом, становятся определяющими (лимитирующими). Уменьшение величины критерия аэродинамической устойчивости шихты в определяющей зоне одним мероприятием, улучшающим одновременно результаты доменной плавки, и увеличение другим до допустимого уровня, также с одновременным улучшением результатов доменной плавки, обеспечивает реализацию скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения.

Цель и задачи работы. Выявление резервов энерго- и ресурсосбережения и реализация их комплексным использованием технологических параметров, в том числе режимов загрузки и дутья, позволяющее достичь снижения удельного расхода кокса, повышения производительности, увеличения срока службы доменных печей. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

изучить основные составляющие, характеризующие взаимодействие потоков шихты и газа по высоте и сечению доменной печи, с оценкой влияния их на показатели работы;

- получить зависимости, характеризующие предельную степень использования энергии газов-восстановителей в доменной печи как

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА Петербург

параметра, влияющего на место расположения определяющей по силовому взаимодействию потоков шихты и газа зоны;

- исследовать действие на работу доменной печи характеристик режима загрузки с расширением вариантов, как составляющих технологических решений;

- разработать технологические решения по параметрам дутьевого режима в зависимости от определяющей зоны, дающие снижение удельного расхода кокса и повышение производительности;

- выявить способы организации доменного процесса для эффективной работы печей с использованием окатышей, обеспечивая длительную службу футеровки;

- установить возможности улучшения результатов доменной плавки перераспределением силового взаимодействия потока шихты с газом по высоте и сечению печи.

Предмет защиты. На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- теоретическое и экспериментальное обоснование наличия скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения и возможности их реализации при выплавке чугуна в доменных печах комплексным использованием технологических параметров;

детерминированная математическая модель предельного использования энергии газов-восстановителей;

- технологические решения по режимам загрузки и параметрам дутья, обеспечивающие реализацию скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения;

способы достижения эффективной работы печей с использованием окатышей при длительной службе футеровки;

- технологические решения, позволяющие вести доменную плавку с повышенным общим перепадом давления газов, для увеличения производительности и снижения удельного расхода кокса.

Научная новизна заключается в следующем:

- установлен механизм реализации скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения при выплавке чугуна в доменных печах перераспределением силового взаимодействия потока шихты с газом;

- создана детерминированная математическая модель предельного использования энергии газов-восстановителей;

- теоретически и экспериментально обоснованы способы оценки состояния шихты для выявления места расположения определяющей зоны;

- теоретически обоснована и предложена методика выбора технологических параметров доменной плавки на основе экспериментов

и расчётов с использованием бинарных диаграмм, руководствуясь местом расположения определяющей зоны.

Практическая ценность и реализация результатов. Полученные в работе новые научные результаты использованы при разработке:

- подтверждённого актами внедрения комплексного использования режимов загрузки и параметров дутья, обеспечивших снижение удельного расхода кокса на 0,3 - 4 % и повышение производительности на 1 - 6,6 % в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК);

- подтверждённого актом внедрения режима доменной плавки с повышенным общим перепадом давления газов, обеспечившего в ОАО "ММК" снижение удельного расхода кокса на 8 кг/т чугуна и рост производительности на 2,1 % на каждые 10 кПа увеличения перепада;

- подтверждённого актами внедрения в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК) устранения предупредительных ремонтов, связанных с состоянием шахты, распара и заплечиков печей, увеличения межремонтного периода II разряда в 1,14 -2 раза;

Результаты исследований явились основой для технологических решений, позволивших получить в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК) снижение расхода кокса более 40 тыс.т. Экономический эффект составил более 40 млн. руб.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Международных, Всесоюзных и Республиканских научно-технических конференциях и семинарах: Всесоюзная научная конференция "Теоретические основы металлургии чугуна" (Москва, 1974); Пятая и Шестая международные конференции доменщиков по металлургии чугуна (Острава, Чехословакия, 1975, 1979); Всесоюзные научно-технические семинары "Проблемы автоматизированного управления доменным производством" (Киев, 1971, 1973, 1975, 1977, 1987); Всесоюзная научно-техническая конференция "Теория и практика современного доменного производства" (Днепропетровск, 1983); Всесоюзная научно-техническая конференция "Физикохимия процессов восстановления металлов" (Днепропетровск, 1988); Третий, Четвёртый и Пятый международные конгрессы доменщиков (1995, 1997 и 1999 гг.); Международная конференция "Теплофизика и информатика в металлургии" (Екатеринбург, 2000); Межгосударственная научно-техническая конференция "Современная металлургия начала нового тысячелетия" (Липецк, 2001), 3-я международная конференция по научным основам и технологии доменного производства (1С8Т1, Дюссельдорф, 2003) и др.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 42 статьях, 10 патентах и авторских свидетельствах на изобретение.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения и 7 глав, содержащих 342 страницы машинописного текста, включая 48 иллюстраций, 39 таблиц, список использованных источников из 322 наименований и 20 приложений на 38 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа развивает научное направление, созданное в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова профессором Стефановичем М.А., опирается в основном на исследования научных организаций, учебных заведений, предприятий России, Украины, Казахстана, особенно на труды Московского государственного института стали и сплавов (Технологического Университета), Уральского государственного технического университета - УПИ, Института металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук, Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, экспериментальные данные, полученные в ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат", ООО "Уральская сталь" (ОХМК) и ОАО "Нижне-Тагильский металлургический комбинат ".

1. Взаимодействие потоков шихты и газа в доменной печи

Взаимодействие потоков шихты и газа в противоточном режиме приводит к формированию определяющих зон. В современных условиях особенности хода процессов в доменных печах проявляются на их работе через силовое взаимодействие потоков. От него зависит возможность опускания шихты и характер движения её. По экспериментальным данным рассмотрены показатели этого взаимодействия.

Вертикальное давление материалов, относящееся к основным характеристикам силового взаимодействия, минимально вверху шахты и в заплечиках, близко к нулю на границе фурменных очагов. В связи с минимумом давления в верхней части шахты возможно возникновение "каналов", временных задержек на короткое время схода шихты, обрывов, подвисаний (остановок). Эта зона может определять (ограничивать) движение материалов во всей печи, т.е. быть определяющей. Пониженные рудные нагрузки на периферии и у оси обуславливают возможность перехода шихты в этих областях во взвешенное состояние с канальным движением газа. Самопроизвольные изменения распределения материалов по сечению и окружности печи при стохастичности свойств сырья, кокса и параметров газового потока усиливают или ослабляют возможность остановки схода шихты.

Нижние подвисания возникают при приближении к нулю вертикального давления в заплечиках раньше, чем вверху шахты, и когда увеличение размеров зоны горения вследствие его разгара не успевает компенсировать рост сил сопротивления сходу материалов в очаги.

Средства воздействия на определяющие зоны различны. Поэтому от места расположения более значимой определяющей зоны зависят технические и технологические решения по дальнейшему совершенствованию доменной плавки. В конкретных условиях работы печи определяющее значение верхней или нижней зоны печи можно устанавливать предложенными методами оценки состояния шихты. Наиболее доступными технологическими средствами воздействия на эти зоны являются параметры загрузки и комбинированного дутья. Комплексное использование их позволяет реапизовывать скрытые резервы энерго- и ресурсосбережения, что послужило основанием для дополнительного исследования этих параметров.

Для установления роли основных составляющих, характеризующих силовое взаимодействие потоков шихты и газа, и выявления на этой основе направлений реализации резервов энерго- и ресурсосбережения, оценён обработкой экспериментальных данных общий характер изменения по высоте печей ОАО "ММК" динамического напора газа и коэффициента сопротивления шихты (рис. 1).

я с

о (в м

«

о

о.

>>

(о 1> SS

а «

В

о о CD Он

Т-" \ \

а ) б \ в

У

/ /

/

/ i

> ч

\ ч S,

ч 1 Г

\ V

ч ч i —> V

о / г з 4 5 Потери напора газа (Ь), кПа/м

б 40 60 so /оо /ео то w féo seo seo sao ко Динамический Коэффициент сопротив-напор газа (h,,), % ления шихты (Х^щ), %

Рис. 1. Показатели взаимного сопротивления шихты и газов их движению по высоте доменной печи (Ъ = Хо6щ Ц)

Видны экстремумы в отдельных зонах. При определяющей роли верхней части устранение экстремума динамического напора под колошником технологическими решениями позволит улучшить производительность и удельный расход кокса на 10 - 15 %. При определяющей роли нижней части уменьшение экстремума коэффициента сопротивления шихты в распаре-заплечиках до уровня, соответствующего жидкому состоянию продуктов плавки может дать 15 - 20 % улучшения этих показателей. Роль этих показателей особенно проявилась при установлении направлений повышения эффективности работы печей с использованием окатышей в шихте.

На силовое взаимодействие потоков шихты и газа существенное влияние оказывают процессы теплообмена, восстановления, плавления и шлакообразования. Экстремальный характер изменения динамического напора газа вверху шахты обусловлен в основном интенсивным ростом температуры сверху вниз. Повышение интенсивности теплообмена в верхней ступени, в связи с этим, приводит к снижению вертикального давления шихты и, как следствие, вероятными становятся верхние подвисания. Повышение интенсивности теплообмена в нижней ступени создаёт возможность нижних подвисаний.

Характер теплообмена в доменной печи является теплотехническим обоснованием для решения теоретических и практических задач составлением зональных тепловых балансов. В связи с этим были обоснованы отдельные элементы таких балансов - полнота учёта потоков шихты и газа, отклонение теплоёмкостей от аддитивности, температурные границы, распределение процессов по зонам.

Изучение аналитических зависимостей по теплообмену в противоточных агрегатах, позволило получить выражения для расчётов с использованием итогов зональных тепловых балансов. Температуру шихты (1Ш) и газа (1г) в пределах верхней ступени и протяженность её (Н„) можно характеризовать равенствами:

г = г

1Ш 1ш

(1)

т.

(2)

где гш° - средняя температура загружаемой шихты, °С; /кг - температура колошникового газа, °С; ^-температура в зоне замедленного теплообмена, °С;

Я-производительность печи, т/сутки;

(2в - итог теплового баланса верхней зоны печи, кДж/т чугуна;

Я, - расстояние от поверхности шихты до горизонта с температурами 1ш и 1г, м;

5, - площадь сечения печи на соответствующем горизонте, м2;

аи - объемный коэффициент теплопередачи, кДж / (м3 ч град);

8 - разность температур газа и шихты в зоне замедленного теплообмена;

Нв - протяжённость верхней ступени теплообмена, м.

Для нижней ступени теплообмена пригодны выражения:

^ = 1о+ ( Г - 1о) ехр (- ~ '"р)); (4)

1г = 1щ + ((гор ~ 1„р)ехР (- (5)

Нн= _2>ЗЯб„_. Хгор - Кр ; (6)

245иа^гор-1пр) б

где ¡гор и /„р - температура газа на горизонте фурм и средняя температура продуктов плавки, соответственно, °С;

Н] и - расстояние от горизонта фурм до горизонта с температурами 1ш, 1г (м) и площадь сечения печи там (м2), соответственно;

<2„ - итог теплового баланса нижней зоны печи, кДж/т чугуна;

Нн - протяженность нижней ступени теплообмена, м.

Совершенствование технологии доменной плавки сопровождается приближением степени использования энергии газа на выходе из печи к предельно возможной величине. Восстановление значительных количеств оксидов железа вблизи фурменных очагов в воронках схода создаёт возможность излишней концентрации процессов восстановления и совмещения их с процессами плавления и шлакообразования. Такой ход процесса действует в направлении определяющей роли силового взаимодействия шихты и газов в нижней части зоны потока материалов, что послужило основанием для разработки детерминированной математической модели предельного использования энергии газов-восстановителей дополнительно к имеющимся моделям.

Использование этих положений потребовалось, в частности, для разработки технологических решений по повышению эффективности работы доменных печей с использованием окатышей в шихте и с повышенным общим перепадом давления газов в них, что обеспечивает энерго- и ресурсосбережение при выплавке чугуна.

Таким образом, проведенный анализ взаимодействия потоков шихты и газа в доменной печи позволил сформулировать цель диссертационной работы и определить основные направления и задачи исследований.

2. Предельная степень использования газа-восстановителя в доменной печи

В связи с важной ролью её для реализации скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения были рассмотрены различные схемы противоточного восстановительного процесса.

Предельная степень использования СО при противоточном восстановлении Ре304 и Ре203 до Ре с постепенным накоплением С02 в отсутствии прямого восстановления характеризуется кривыми 12 и 13 рис. 2, соответственно.

Цсо,%

400

600 800 1000 1200 t,°C

По мере роста степени прямого восстановления вершины кривых 12 и 13 смещаются к верху по линии 2, то есть предельная степень использования СО увеличивается. Подобные зависимости получены для использования водорода и на этой основе рассмотрено смешанное восстановление

Рис. 2. Предельная степень использования СО при восстановлении РеО до Ре (1), Ре304 до РеО (2), Ре203 до Ре304 (3), Ре304 до Ре (12) и Ре203 до Ре (13)

железа из оксидов при различном обеспечении процесса теплом. Покрытие потребностей в тепле сжиганием С до СО снижает величину г)со.

Восстановление углеродом, его монооксидом и продуктами конверсии природного газа в процессе, обеспеченном теплом. При совместном применении углерода кокса и продуктов конверсии природного газа предельно высокой степени использования газов соответствует ступенчатое восстановление с последовательным расходованием СО и Н2 и постепенным накоплением С02 и Н20. Конечная степень использования смеси СО и Н2 (т]г) определяется решением системы уравнений. Величина г|г в процессе, расходующем природного газа (Г) 100 м3/т чугуна, равна 61 % при восстановлении из

Ре304 и 73 % - из Ре203. Увеличение расхода природного газа снижает предельную степень использования газов-восстановителей (СО и Н2).

Восстановление углеродом и его монооксидом с обеспечением процесса теплом. Источниками тепла служат реакции неполного горения углерода и косвенного восстановления Ре из РеО, источником СО - реакции прямого восстановления и горения углерода. Схема процесса предусматривает полное использование поступающего тепла в соответствии с потребностями эндотермических реакций и достижение равновесной степени использования СО сначала при восстановлении Ре из РеО, а затем по ходу движения газа - РеО из Ре304.

Для такого процесса существует наилучшая температурная граница между зонами превращения РеО в Ре и Ре304 в РеО, определяемая решением системы уравнений:

100(К2 - К,) / [(2К, + 1 )(К2 + 1)] = РевРе2 / рте, + 14(СФ+ Сп)]; (7) Сф = {ЗРев [К,(Ч„ - Ч,) + Ч11]+[0,01Рев-Ре2 Ч2 + (}„ - ДСДОК, + 1)}/ [14К1(Чм + Ч1) + 3Ч12(2К1 + 1)]; (8)

= К2 = ВД, (9)

где К, и К2 - константы равновесия реакций Ре0+С0=Ре+С02 и Ре304+С0=ЗРе0+С02, Рев - количество восстанавливаемого железа, кг; Ре2 - доля железа, восстанавливаемого из Ре304, %; Сф и С„ расход углерода в качестве источника тепла и на восстановление примесей чугуна, соответственно, кг/т чугуна; Яп - затраты тепла на проведение реакции прямого восстановления, кДж/кг железа; - выделение тепла по реакции косвенного восстановления Ре из РеО, кДж/кг железа; ц2 -поглощение тепла по реакции косвенного восстановления РеО из Ре304, кДж/кг железа; я!2 - выделение тепла при горении углерода, кДж/кг углерода; <3„ - расход тепла на восстановление примесей чугуна, кДж/т чугуна; ДО - разность между поступлением тепла от дополнительных источников и потреблением его на другие нужды, кроме восстановления железа из оксидов, кДж/т чугуна.

Расчет для Рев = 1000 кг, Ре2 = 100 %, Сп = О, АО = 0 дает величину этой температуры 720 °С. Предельная степень использования СО при 720 °С и при более высоких температурных границах соответствует выражению

Л» = Ю0К, /(К, + 1)+Рев(2Ре2 + Ре3)(2К, + 1)/[2(ЗРев + 14Сф (К,+1)]. (10) Для 1 = 720 °С и указанных выше других условий т]со равна 68,4 % при поступлении Ре в виде Ре304 и около 83 % - в виде Ре203.

Восстановление углеродом, его монооксидом и продуктами конверсии природного газа с обеспечением процесса теплом.

Предельная степень использования газа-восстановителя определяется решением полученной системы уравнений для наилучшей

температурной границы между зонами превращения РеО в Ре и Ре304 в РеО. Она имеет вид:

/Те* = К, • [14(Сф + Сп + Г- Сг) (К, + К9) + 7,5Г- НГ(К, + 1)] / [3(К, + 1) (К, + К9)];. (11)

К,{[7,5Г- НГ,(К! + 1)Чз - 14(СФ + Сп + Г- СГ)(К, + К9)Ч,]/[3(К, + 1)(К, + К,)]} + {(Рев - Реф) / (2К, + 1)} [(К, + 1)Чи - К,- Ч,] + {(Рев / 10000)[Ре2(Ре2со • + Ре2н-Чб) - Ре3(Ре3со-я3 + Ре3н Я7)] + РевЧРе + 0„ +

М-Чм - Дд = Сф ч12 + Г-я18; (12)

Ре2н = 750Г • Нг [Т12н (К, + К9 - 100К,] / РевРе2(К, + К9)]; (13)

Ре2со = 100 - Ре2н; (14)

Л2„={К,[1400(Ср + Сп + Г-СГ)(К, + К9) + 750Г-НГ(К,+ 1)]+Рев • Ре2 (К,+ I) (К, + К9)} / {(К, + 1) (К, + К9) [14(Ср + Сп + Г • Сг) (К2+ К9) + 7,5Г-Нг-(К2+1)]}(К2+1); (15)

Ре3н = 15[Г • Нг (цг - т| 2„)] / (0,01Рев • Ре2); (16)

Ре3со = 100-Ре3н; (17)

т|г = {К![2800(Ср+ Сп+Г • Сг) (К, + К9)+1500Г • НГ(К,+ 1)] + Рев(2Ре2+ Ре3)- ( К, + 1)(К, +К9)} / {5(К, + 1) (К, + К9) [5,6(СР+ Сп + Г • Сг) +

ЗГНГ]}; (18)

СР = Сф + 3(Ре„ - Реф)(К, + 1)/[14(2К, + 1)]; (19)

\^К1 = ад;К2 = Г(0; К9 = ВД; (20)

где К9 -константа равновесия реакции водяного газа, Сг и Нг - количество углерода (кг) и водорода (м3), поступающих с 1 м3 природного газа, Ре2с0 и Ре2н - доля Ре, восстанавливаемого из Ре304 до РеО монооксидом углерода и водородом, соответственно, %; Ре3со и Ре3н - то же из Ре203 до Ре304; Реф - количество железа, восстанавливаемого из РеО водородом и монооксидом углерода без учета СО от прямого восстановления Ре, кг/т чугуна; - выделение тепла при восстановлении Ре304 из Ре203 монооксидом углерода, кДж/кг Ре; - потребление тепла при

восстановлении Ре из РеО, РеО из Ре304 и Ре304 из Ре203 водородом, соответственно, кДж/кг Ре; - количество тепла, выделяющегося при горении 1 м3 природного газа до СО и Н2, кДж; - количество тепла, необходимого для нагрева железа и примесей чугуна до конечной температуры, кДж/кг; М - количество примесей чугуна, кг/т чугуна; СР -расход углерода на горение у фурм и связывание кислорода при прямом восстановлении железа, кг/т чугуна.

Тепло поступает за счет горения кокса и природного газа до СО и Н2 и экзотермических реакций восстановления. Оно расходуется полностью на эндотермические реакции и нагрев продуктов до конечной температуры. Прямое восстановление Ре из РеО соответствует балансу тепла и восстановителей. Химическая энергия СО и Н2 используется по

ходу движения газов до равновесия реакций получения Ее из РеО и далее РеО из Ре304. Восстановление происходит ступенчато в противотоке.

Расчет для Г = 100 м3/т чугуна: (2„ = 250 мДж/т чугуна, Д<3 = 0; я,8 = 2300 кДж/м3 природного газа, конечной температуры чугуна 1500 °С, [С] = 4,6 % дает Т]г = 61,6 % при восстановлении из Ре203.

Восстановление в условиях доменной плавки. Схема процесса для расчёта предельной степени использования газов соответствует последовательному восстановлению элементов из оксидов в заданных условиях плавки. В качестве наилучшей границы между зонами превращения РеО в Ре и Ре304 в РеО при решении уравнений обычно Р получается температура начала прямого восстановления Ре из РеО.

Расчет для условий ОАО "ММК" дал предельную степень использования газа-восстановителя на выходе из слоя шихты 56 - 59 %. Увеличение , температуры дутья на 100° обеспечивает рост её на 0,4 - 0,5 % (абс.).

Снижение её от увеличения расхода природного газа на 10 м3/т чугуна составляет 0,6 - 0,8 %, от повышения температуры газа на выходе из зоны превращения РеО в Ре на 100 °С - 1,3 - 2,1 %(абс.), от роста потерь тепла во внешнее пространство на 500 мДж/т чугуна - 0,5 0,7 %, от уменьшения степени приближения состава газа к равновесному значению на выходе из зоны восстановления РеО до Ре на 10 % - 4,1 - 4,4 %. Степень приближения фактического использования газа к предельной величине составила 72 - 79 %. Газ, выходящий из зоны рудного гребня, по экспериментальным данным имел степень использования 54 - 56 %, что составляет примерно 95 % от рассчитанной предельной величины. Следовательно, при реализации технологических решений, направленных на дальнейшее повышение т\г, могут быть трудности, связанные с силовым взаимодействием потоков шихты и газа в нижней части печи.

► 3. Оценка состояния шихты в доменной печи

Выявление определяющей по силовому взаимодействию потоков I шихты и газа зоны возможно оценкой состояния шихты в доменной печи

по доступной информации. Для этого предложены вычисление коэффициента сопротивления Я и показателя степени т в формуле Стефановича М.А. сопоставление динамического напора газа на колошнике с ровностью схода шихты, установление изменения общего коэффициента сопротивления шихты Хобщ и динамического напора газа Ьч по высоте доменной печи, определение коэффициента корреляции между продолжительностью схода подач в периодах между выпусками продуктов плавки и временем, прошедшим после окончания выпусков.

Определяемые величины Хит входят в выражение

РН2-РВ2 = Х<Г, (21)

где Рн и Рв - давление газа на нижнем и верхнем горизонтах рассматриваемой зоны (дутья и колошникового газа для печи в целом); X - коэффициент сопротивления, учитывающий влияние всех факторов на движение шихты и газа, кроме давления и расхода газа; 0 - расход дутья или выход газа в единицу времени; т - показатель степени, характеризующий режим движения газа и состояние шихты.

Использованием этого метода проведена оценка состояния шихты на доменных печах ОАО "ММК", "ЧМК" и "НТМК". На печах с малой величиной т получался повышенный расход кокса, в особенности при значениях т ниже единицы, и в ряде случаев пониженная производительность. Повышение нагрева печи чаще затрудняло движение шихты и газа (прямая связь содержания кремния в чугуне и коэффициента сопротивления в нижней части), реже облегчало его (обратная связь). Расчет т для опытной плавки окатышей, определение Хо6т и динамического напора газа Ьч по высоте при этом показали, что невысокая величина верхнего перепада давления газа была связана не только с низким содержанием мелочи в окатышах перед загрузкой, но и с менее устойчивым состоянием шихты в верхней части.

Сопоставлением динамического напора на колошнике с ровностью схода шихты была рассмотрена работа двух печей ОАО "ММК" в два периода. В первом периоде они имели различное распределение С02 по сечению - в центре второй содержалось на 3,9 % больше С02, максимум ее был ниже и смещен к осевой зоне по сравнению с первой. На доменной печи с более равномерным распределением С02 состояние шихты было менее устойчивым, что проявилось в большем количестве провалов шомполов, наличии подстоев и обрывов шихты (рис. 3).

я о

о к н о и 5

я

В! О

н

О

и «

ей

2 3 0 Время, ч

Рис. 3. Развёртка шомпольной диаграммы двух доменных печей (1) и (2) в периоды наблюдений I и II

На этой печи путь движения шомполов на 20 % превышал среднюю толщину подачи, а скорость опускания шомполов на 30 % превышала среднюю скорость опускания поверхности шихты. Во втором периоде увеличилось различие по динамическому напору газа на колошнике на 16 - 20 %. Сход шихты стал еще более неровным. В этих исследованиях обнаружилось определяющее значение силового взаимодействия потоков шихты и газа в верхней части доменной печи.

Метод оценки состояния материалов в доменной печи вычислением коэффициента корреляции в зависимости продолжительности схода подач от времени, прошедшего после выпуска продуктов плавки, был использован при проведении исследований на доменной печи № 8 ОАО "ММК" по частичному смешиванию железорудного сырья и кокса. В периоде работы печи с долей значимых коэффициентов корреляции 0,59 ход плавки был особо восприимчив к задержке выпусков. В этих исследованиях обнаружилось определяющее значение силового взаимодействия потоков шихты и газа в нижней части доменной печи.

4. Воздействие на доменный процесс режимом загрузки

Существенное влияние параметров загрузки на взаимодействие потоков шихты и газа, зависимость этого влияния от сложившихся условий обуславливают целесообразность периодического обновления данных по действию их на ход плавки, корректировки самостоятельно или для реализации преимуществ новых мероприятий.

В дополнение к ранее выполненным работам других исследователей рассмотрены различные режимы загрузки проведением опытных плавок на доменных печах и изучением в лабораторных условиях. На этой основе представлены основные факторы, действующие на формирование слоя шихты на колошнике печей с конусным засыпным аппаратом. Ими являются: соотношение углов откоса железорудного сырья и кокса при воздействии газового потока, деформация ранее загруженного материала вновь загружаемым, соотношение скорости схода шихты у поверхности на периферии и в осевой зоне, сегрегация материалов по крупности на поверхности откоса. Воздействие газового потока на угол откоса а видно из следующего выражения, полученного по результатам исследований Бабарыкина H.H.:

tqa = tqcto(l -0,18 v) (1-v), (22)

где oto - угол откоса в отсутствии действия газового потока, v - степень уравновешивания веса шихты подъёмной силой газового потока.

Распределение материалов и газов и, соответственно, силового взаимодействия их по радиусу может быть результатом регулирования и

самопроизвольным, вызванным другими изменениями. Так, снижение содержания мелочи в сырье вызывает самопроизвольное повышение загруженности периферии, а в коксе - раскрытие её; работа на "тихом" ходу ведёт к подгрузке осевой зоны печи железорудным сырьём.

На доменных печах ОАО "ММК" были рассмотрены по отдельности системы загрузки РРКК, ККРР, КРКР, РЮСР, РКРК, ААКОКК, уровни засыпи от 1,25 до 2,25 м, различные размеры подач и циклические режимы. Длительность периодов была установлена в 10 -15 суток. Во время плавок замерены температура газа, содержание С02, СО, Н2 по сечению печей на верхнем горизонте.

В опытах получены различные уровни загруженности осевой и периферийной зон. Одновременное повышение содержания С02 на периферии и в центре имело место при переходе с системы 4РРКК¿3ККРР11,25 на РРЮф,25. Оно возросло по всему сечению на 0,8 - 2,2 % (в большей степени на периферии). Расход дутья был уменьшен на 1,9 %, а в итоге получен прирост производительности 1,7 % при сокращении расхода кокса на 8 кг/т чугуна (1,8 %). Загруженность периферийной зоны печи возрастала с переходом на систему РКРК, в особенности по мере понижения уровня засыпи (рис. 4).

24

19

К

Он

и И О

О

14

>> 4 * О

> ж » ч \

( *

* 1

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Расстояние от стенки, м

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Расстояние от стенки, м

Рис. 4. Содержание С02 и температура по радиусу печи в опытных плавках с использованием систем загрузки РРКК (сплошные линии) и РКРК (пунктирные линии)

Режиму РКРК|,2,25 соответствовало содержание С02 на периферии около 19 %, а в центре - 4,5 %. После перехода на систему РРКК|2,25 они составили соответственно 12,1 и 14,2 %. Температура на верхнем горизонте была ниже, чем на РРКЩ2,25 по всему сечению: у кладки в 2,25 раза, а у оси - в 1,32 раза. Переход на такой режим сопровождался значительным снижением удельного расхода кокса и ростом

производительности доменной печи. В этих исследованиях проявилась знакопеременная связь между равномерностью распределения материалов по сечению и принимаемым печью в единицу времени количеством дутья без нарушения ее хода. Некоторое распределение позволяло иметь наибольшую интенсивность по дутью. Но лучшим показателям плавки соответствовало более равномерное распределение, при котором расход дутья приходилось уменьшать.

Дополнительно к опубликованным данным по использованию переменного уровня засыпи в ОАО "НЛМК", исследована возможность улучшения результатов плавки циклическим изменением уровня засыпи лабораторными опытами и в ООО "Уральская сталь". Режим 1,0 - 1, 25 -1,5 - 1, 5-1, 25 и другие устанавливались на доменной печи № 3 объемом 1513 м3. Полученные результаты проанализированы по комплексу разработанных расчётных показателей. Режим загрузки с циклическим изменением уровня засыпи обеспечил экономию кокса в размере 4 кг/т чугуна и повышение производительности печи на 0,73 %. Допустимая величина критерия аэродинамической устойчивости шихты возросла - на 7,6 %. На этой печи эффективным было повышение размера рудной колоши с 27 - 29 до 37 - 40 т.

Проведены промышленные исследования по смешиванию железорудного сырья и кокса на доменной печи № 4 ООО "Уральская сталь" (ОХМК) и № 8 ОАО "ММК" дополнительно к известным. В ООО "Уральская сталь" печь грузили циклами различного вида: 2РРКК| 1 смесь|2КРРК11,0;2РРКК|2смесь|КРРК| 1,0;2РРЮфсмесь| 1,0; смесь. В доопытном и послеопытном периодах использованы циклы 2РРКК|ЗКРРК|1,0. Высокие технико-экономические показатели сочетались с ровным ходом плавки на системе загрузки 2РРКК| 1 смесь], 2КРРК|. В сравнении с доопытным периодом производительность печи стала выше на 3,6 %, а удельный расход кокса ниже на 5,5 %. В ОАО "ММК" частичное смешивание железорудного сырья и кокса загрузкой их на малый конус по режиму 1(КР)(КР)|,6РРКК| обеспечило улучшение этих показателей на 1,85 % и 1,59 %, соответственно.

В лабораторных условиях изучена четырёхпрограммная загрузка. Наибольшую интенсивность по дутью обеспечил цикл 2РРКК|1КРРК|1РРЮфКРРК|. Наибольшая загруженность периферии достигалась на режиме 1 РРКК12КРРК| 1РРКК| 1 РККР|. Превышение по сравнению с РРКК| составило 27 %. Достаточная газопроницаемость обеспечивалась снижением рудной нагрузки в осевой зоне. Предельно допустимый расход дутья стал выше на 5 - 6,5 %. Устойчивое состояние шихты сохранялось до степени уравновешивания её газовым потоком около 56 % против 50 - 51 % при обычных режимах.

Принятый на большинстве доменных печей режим работы вращающегося распределителя шихты по станциям с последовательным изменением зоны загрузки в одном и том же направлении обеспечивает винтообразное расположение более и менее газопроницаемых зон, гребней и откосов, коксовой и железорудной частей шихты и создаёт условия для винтообразного движения газового потока. Влияние расположения материалов разной газопроницаемости на потери напора газа оценено в лабораторных условиях. Промышленные исследования проведены на доменной печи № 3 ООО "Уральская сталь". Печь в течение 20 часов в сутки грузили по обычной схеме работы ВРШ на 6 станций и в течение 4 часов (с 800 до 12°°), т.е. 17 % времени суток на 4 станции (0, 180, 90 и 21(f) по режиму "зеркальной" загрузки. Это обеспечило прирост производительности на 1,2 % и снижение расхода кокса на б кг/т чугуна. Степень использования монооксида углерода возросла с 43,7 до 44,4 %, причём содержание С02 стало выше почти по всему сечению печи. Температура периферийных газов уменьшилась по всем 12 точкам замера, а температура колошникового газа по всем 4 газоотводам. Средняя величина снижения температуры периферийных газов составила 48°, колошникового - 16°. Сузился диапазон изменения температур по окружности шахты.

На доменной печи № 4 ООО "Уральская сталь" испытаны циклические режимы работы ВРШ по направлению изменения зон загрузки. Во время первого испытания работу по часовой и против часовой стрелке чередовали относительно часто: через время, соответствующее произведению количества подач в цикле по системе загрузки (5) на количество станций работы ВРШ (6); через 12 часов; через 24 часа. Во время второго испытания шихту загружали с противоположным направлением расположения станций в течение недели. Достигалось существенное уменьшение интервала изменения температуры периферийных газов за счёт подъёма низких температур и снижения высоких. Средняя температура периферийных газов составила 510° С. Улучшилось использование энергии газов. Производство чугуна возросло на 2,5 % при экономии кокса 5 кг/т чугуна.

5. Воздействие на доменный процесс параметрами дутья

Изучено использование параметров дутья в зависимости от места расположения определяющей зоны самостоятельно или для компенсации неблагоприятных изменений, вызываемых применением других мероприятий. Результаты получены расчётами, анализом литературных и производственных данных, проведением экспериментов на доменных

печах ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь". При проведении части экспериментов в ОАО "ММК" выполнили зондирование печи.

Были рассчитаны основные показатели доменного процесса при различном сочетании параметров дутья (всего около 4000 вариантов). Тепловые расчеты основаны на зональных тепловых балансах с уточненными его элементами (п. 1). В этих расчетах степень прямого восстановления рассматривалась в качестве показателя, учитывающего влияние исходных свойств компонентов шихты и восстановительного газа, температурного поля печи, силового взаимодействия потоков шихты и газа, их движения, особенностей протекания процессов горения на ход восстановления. Для анализа результатов расчёта использованы диаграммы с совмещенными координатными сетками - обычных декартовых с косоугольными криволинейными (бинарные диаграммы). Такие диаграммы позволяют, в частности, оценить допустимые соотношения расходов природного газа и кислорода при применении комбинированного дутья, что иллюстрирует рис. 5.

св

X &

£ н

а

«Г

и И

О «

ч о

X

3

СЦ

20 40 60 60 ЮО /20 /40 /60 /60 200 220^

Динамический напор газа на колошнике, % Рис. 5. Влияние параметров комбинированного дутья на показатели доменного процесса (пояснения в тексте)

Обозначения на рисунке 5 следующие: trop - теоретическая температура горения, hq - динамический напор газа на колошнике, Wu, / Wr -соотношение теплоёмкостей потоков шихты и газа в верхней ступени теплообмена. Заштрихованной является область допустимого расхода природного газа и соответствующего ему содержания кислорода в дутье при заданных ограничениях. Линия 1 соответствует постоянству теоретической температуры горения, отрезок а показывает приемлемые расходы природного газа без обогащения дутья кислородом, в -допустимые концентрации кислорода в дутье без применения природного газа, г - позволяет оценить возможности увеличения производительности обогащением дутья кислородом при изменении расхода природного газа по линии 1 и определяющей роли силового взаимодействия потоков шихты и газов в верхней части доменной печи.

По этим данным расход природного газа можно увеличивать из расчета 0,4 - 1,5 м3 на 1 м3 дополнительного кислорода. Приближение к верхнему пределу соответствует получению более высокой экономии кокса на единицу кислорода, но меньшего прироста производительности.

Увеличение расхода природного газа на 10 м3/т чугуна приводит к росту взаимного сопротивления материалов и газа их движению в верхней части печи на 2,9 %. Вдувание избыточного количества природного газа, не дающего экономию кокса, увеличивает динамический напор вдвое сильнее. В совокупности с изменениями в процессах теплообмена и восстановления, это способствует перемещению определяющей зоны из нижней части печи к верху шахты. После такого перемещения целесообразным становится увеличение расхода природного газа совместно с применением средств по улучшению газодинамических условий вверху. В противном случае затруднения в сходе шихты могут привести к уменьшению эквивалента замены, от чего влияние природного газа на динамический напор газа усиливается с соответствующим усилением действия его на ход плавки.

При силовом взаимодействии потоков шихты и газа в верхней части доменной печи, близком к предельно допустимому уровню, мероприятиями, позволяющими увеличить расход природного газа на 10 м3/т чугуна, в частности, являются:

- повышение температуры дутья на 30 - 40 град.;

- снижение влажности дутья на 6 - 7 г/м3;

- повышение давления газов под колошником на 5 - 20 кПа;

- отсев из агломерата около 5 % отн. фракции 5-0 мм;

- снижение температуры агломерата на 30 - 40 град.;

- снижение уровня засыпи на 0,3 - 0,4 м;

- увеличение содержания кислорода в дутье на 0,4 - 0,7 %абс.;

Различные соотношения расходов природного газа и кислорода были исследованы на печах ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь". На доменной печи № 9 ОАО "ММК" увеличению расходов природного газа и кислорода в соотношении 0,36 м3/м3 соответствовал эквивалент замены кокса газом 0,5 кг/м3, на 1 % повышения содержания кислорода приходилось 0,7 % экономии кокса и 1,5% прироста производительности. При соотношении 0,59 м3/м3 эти величины составили соответственно 1,1 кг/м3; 2,4 % и 2,2 %, а при соотношении 0,66 м3/м3 - I кг/м3; 2,6 % и 0,7 %. В контрольном и опытном периодах проведены вертикальные и горизонтальные зондовые замеры. Вычисление на основании полученных при этом данных динамического напора газа по высоте и общего коэффициента сопротивления шихты подтвердило результаты расчётного анализа действия комбинированного дутья на силовое взаимодействие потоков шихты и газа, свидетельствовало о целесообразности подгрузки периферии. В последующем это было реализовано, что улучшило использование энергии газа.

Обработкой среднемесячных данных по печам ОАО "ММК" проанализирована зависимость результатов плавки от соотношения расходов природного газа и кислорода в пределах 0,78 - 1,23 м3/м3. Увеличение его во всем интервале давало снижение расхода кокса. Росту соотношения с 0,78 до 0,9 м3/м3 соответствовала экономия кокса при снижении расхода природного газа. Наибольшая производительность получилась при соотношении 1,01 м3/м3.

Увеличение содержания кислорода в дутье на 1 % позволяет увеличить расход природного газа на 10 - 15 м3/т чугуна по условию постоянства теоретической температуры горения; на 15-25 м3/т - при постоянстве динамического напора газа на колошнике и на 15-20 м /т по условию постоянства соотношения теплоёмкостей потоков шихты и газа в верхней части печи. Каждые 100 °С нагрева дутья позволяют повысить соотношение расходов природного газа и кислорода на 0,1 -0,25 м3/м3. По мере совершенствования технологии доменной плавки рост степени использования химической энергии газов на выходе из печи создаёт условия для увеличения эквивалента замены кокса природным газом.

При определяющей роли силового взаимодействия потоков шихты и газа в верхней части печи увеличение температуры дутья позволяет вести доменную плавку с более высоким расходом природного газа, не только воздействуя на температурный режим в нижней части печи (теоретическую температуру горения), но и благодаря уменьшению критерия аэродинамической устойчивости шихты вверху шахты. В исследованиях при таких условиях повышение температуры дутья в среднем на 113 °С сопровождалось значительным выравниванием схода

шихты. Ход печи оставался ровным при повышенном на 4 кПа общем перепаде давления газа.

В зависимости от характера влияния средств организации доменного процесса на важнейшие показатели хода плавки они распределены определенными группами для последующего выбора с целью реализации скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения, руководствуясь условиями, техническими и экономическими возможностями внедрения. Для оценки влияния их на протяжённость

РЫХЛОЙ Час™ титл гппсина (1 мм ттлтпгария Лппмуда:

где <1ф - диаметр фурм, м; Кф - соотношение между протяжённостью рыхлой части зоны горения по окружности печи и диаметром фурм; Уф - выход фурменного газа, м3 / т чугуна; пф - количество фурм в работе; уф - плотность фурменного газа, кг / м3; ггф и Н0ф -

температура (°С) и динамический напор газа (н / м2) на выходе из рыхлой части зоны горения,; Р0 и АР0 - давление дутья и величина уменьшения его от места замера до торца фурм, соответственно, кПа.

Средства, сокращающие удельный расход кокса за счёт снижения степени прямого восстановления, образуют конкурирующую группу. Резервы экономии кокса в этом направлении могут быть исчерпаны повышением расходов природного газа и кислорода, что исключает возможность достижения той же цели другими средствами. Среди средств организации доменного процесса, в том числе среди конкурирующих между собой, имеются взаимодополняющие.

Средства организации доменного процесса, влияющие на какой-либо показатель в одном и том же направлении, образует попутно действующую группу. Использование попутно действующих средств в качестве взаимодополняющих ускоряет реализацию резервов по улучшению результатов. Попутно действующие средства могут быть оценены и сопоставлены между собой по эквивалентным соотношениям, противоположно действующие - по степеням компенсации.

6. Энерго- и ресурсосбережение при использовании офлюсованных и неофлюсованных окатышей

Замена части агломерата на окатыши существенно повлияла на ход процессов в доменной печи. Для выявления и реализации резервов энерго- и ресурсосбережения было проведено сравнение их опытными плавками с замером температур и давления газа по высоте печи, переводом ССГТТО (Соколовско-Сарбайского горнопромышленного

(23)

I

на

объединения) с производства офлюсованных окатышей неофлюсованные, а затем вновь на офлюсованные.

В опытных плавках офлюсованных окатышей на доменных печах ОАО "ММК" получена экономия кокса в 1 % на 1 % Ре и увеличение производительности на 0,72 %. В начале освоения окатышей улучшение результатов доменной плавки от использования их оказалось хуже ожидаемого. В процессе поиска необходимых технологических решений для улучшения показателей работы проанализированы, в частности, результаты вертикального и горизонтального зондирования печи, рассматривая потери напора газа (И), общий коэффициент сопротивления шихты (Хо6щ) и динамический напор газа (Ь,):

Ь = Сщ" (24)

При применении окатышей динамический напор газа в рабочих условиях (рис. 6в) был выше, чем на агломерате, на 11 - 28 % по всей высоте печи, кроме самого верха. Рост его наполовину обусловлен увеличенным выходом газа (рис. 66) в единицу времени в связи с большей производительностью печи и недостаточным снижением расхода кокса, а наполовину - с более высокими температурами.

3

о (4

оа о а. >. н о <и

О! О

ь

о

63

си

0 " я . у ь к т* г / / г

А / ? 1 >

0' » / / / / > \

X / / И N

? у к / * — • ч „с

с г \ / и ( >>

V \ Л

г * 9 м 40 м во т км ¿о ш ко мно Динамический напор газа, %

Потери напора газа, кПа/м

Рис. 6. Параметры силового взаимодействия потоков шихты и газа при работе на офлюсованных окатышах (1) и на агломерате (2)

¡о ш но мо еют ло Коэффициент сопротивления шихты, %

При проплавке окатышей температура по высоте, кроме самого верха, была выше на 120 - 160 °С по сравнению с агломератом. Рост температур приводил к увеличению подъёмной силы газового потока и затруднял тем самым реализацию преимуществ окатышей по их свойствам в исходном состоянии. Общий коэффициент сопротивления

шихты для верхней половины шахты (0 - 8 м от уровня засыпи) на окатышах был на 25 % ниже, чем на агломерате. Проведенная оценка состояния шихты указывала на меньшую устойчивость её на окатышах в связи с неравномерным распределением материалов по сечению, что и обусловило в значительной степени увеличенные температуры в печи. Было рекомендовано повысить загруженность периферии и осевой зоны печи железорудным сырьём, что постепенно реализовывалось. Из этих и других исследований следует, что для достижения большей эффективности доменной плавки целесообразно улучшение качества железорудного сырья по газопроницаемости сопровождать более равномерным распределением материалов по сечению и окружности.

Перевод ССГПО с офлюсованных окатышей на неофлюсованные с целью улучшения их физико-механических свойств отразился на показателях работы печей, действии на них средств организации доменного процесса, службе футеровки. По результатам обработки производственных данных такой переход при содержании в шихте 26 -30 % окатышей ускорил износ футеровки нижней части шахты, распара, заплечиков, вследствие чего в 15 раз увеличилось количество дефектных холодильников, появилась необходимость досрочной остановки доменных печей на ремонт с соответствующими капитальными затратами. Проведенные исследования под руководством ИЧМ (Института чёрной металлургии, г. Днепропетровск) показали, что на ССГПО целесообразно производить офлюсованные окатыши. Разработанные рекомендации были приняты к внедрению. Повышение производительности доменных печей составило 0,96 %, снижение удельного расхода кокса 3,5 кг/т чугуна. Ликвидированы предупредительные ремонты, связанные с состоянием шахты. Увеличен период работы между ремонтами второго разряда на 14 %.

Изучена эффективность комбинирования дутья, повышения нагрева дутья, давления газа на колошнике, содержания железа в сырье и прочности агломерата при использовании в рудной части шихты 25 - 35 % офлюсованных или неофлюсованных окатышей основностью СаО/БЮг = 0,80 - 1,15 и 0,25 - 0,30. На неофлюсованных окатышах создаются условия для более высокого соотношения приращений расходов природного газа и кислорода. На одной из доменных печей содержание кислорода в дутье было повышено до 29,6 %, а расход природного газа - до 143 м3/т чугуна. Получен эквивалент замены кокса газом 1,17 кг/м3 и 1 % прироста производительности на 1 % кислорода.

Для оценки влияния температуры дутья сопоставлены 16 пар периодов на офлюсованных окатышах и 27 пар - на неофлюсованных длительностью 10-90 суток. Рост температуры дутья на 100 град с одновременным увеличением расхода природного газа на 7 - 8 м3/т

чугуна на неофлюсованных окатышах давал больший эффект (25 кг/т по коксу и 1,7 % по производительности), чем на офлюсованных (21 кг/т и 1,3 %, соответственно). Использование тепловой и химической энергии газа улучшалось: температура колошникового газа снижалась на 12 и 11°, степень использования монооксида углерода увеличивалась на 1,1 и 0,8 %абс. Допустимая величина степени уравновешивания шихты газовым потоком возросла на 1,5 %отн.

Эффективность повышения давления колошникового газа оценена по среднемесячным показателям. На офлюсованных окатышах сопоставлены 15 пар периодов, на неофлюсованных - 23. По усредненным данным действие увеличения давления колошникового газа оказалось выше при применении офлюсованных окатышей: экономия кокса на каждые 10 кПа прироста давления составила 7 кг/т чугуна, при повышении производительности на 2 %, тогда как на неофлюсованных окатышах расход кокса не изменился, а прирост производительности равнялся 0,5 %. Допустимая величина степени уравновешивания шихты газовым потоком возросла на 2 - 3 %отн.

Из рассмотрения полученных данных следует, что более действенными оказываются те мероприятия, которые уменьшают силовое взаимодействие потоков шихты и газа в определяющих зонах. В частности, при использовании неофлюсованных окатышей более эффективно снижение вертикального давления шихты в нижней части доменной печи, офлюсованных - в верхней.

С началом использования неофлюсованных окатышей на доменной печи № 4 ООО "Уральская сталь" (ОХМК) через 7 месяцев начался массовый прогар кожуха и холодильников низа шахты, распара, заплечиков, свидетельствуя об износе огнеупорной футеровки в этих зонах. Пришлось останавливать доменные печи на досрочный ремонт. Комбинат использовал неофлюсованные окатыши Лебединского месторождения и не было возможности перехода на офлюсованное сырьё. По результатам исследований предложены и внедрены технологические решения: температура периферийных газов вверху шахты в пределах 400 - 600 °С, стабилизация соотношения расходов природного газа и кислорода по фурмам; содержание кремния в чугуне не менее 0,6 %, основность шлака по СаО/БЮг не менее 1,15, повышенный расход природного газа по отношению к кислороду, температура колошникового газа 170 - 210°, что соответствует соотношению теплоёмкостей потоков щихты и газа вверху печи, равному 0,75 - 0,8, и др. Достигнуто снижение интенсивности выхода из строя холодильников в 4,5 раза. Ликвидирован промежуточный восстановительный ремонт между ремонтами второго разряда. Прирост

производительности печи составил 0,26 %, снижение удельного расхода кокса 4 кг/т чугуна.

При работе доменных печей ОАО "ММК" на шихте, включающем местный агломерат и более 25 - 30 % неофлюсованных окатышей, возникает необходимость формирования гарнисажа, а при использовании офлюсованных окатышей ССГПО взамен неофлюсованных -необходимость промывки печи.

В ОАО "ММК" были изучены возможности выплавки чугуна с низким содержанием серы при переходе с сырья ССГПО на сырьё КМА (Курская магнитная аномалия). Снижено содержание серы в чугуне на 30 % отн. Участие 27 - 33 % серы в жидкофазном распределении между чугуном и шлаком и 67 - 73 % в твёрдофазном и промежуточном (выше зоны образования жидкого металла и шлака) означает существенную роль процессов выше горизонта фурм. Выделены и проанализированы четыре группы факторов, определяющих возможность выплавки малосернистого металла в доменной печи:

- состояние железорудного сырья и кокса;

- ход процесса восстановления по высоте доменной печи;

- режим горения кокса у фурм;

- свойства чугуна и шлака, организация выпуска продуктов плавки.

Зависимость содержания в чугуне [Б, %] от содержания доломита во флюсе (Д, %) агломерационной шихты до 27 % имела вид:

[Б] = 0,021 - 2-Ю"4 Д; (Я2 = 0,74). (25)

По результатам отбора проб из доменной печи содержание серы в магнитных материалах (Б, %) росло до содержания в них металлического железа (Рем) 25 %, что соответствует 57 % степени восстановления:

Б = ЗЮ~5Реи3 - 0,001-Ре,,2 + 0,016Ре„ + 0,05; (Я2 = 0,99). (26) С началом растворения углерода в металле при более высокой степени восстановления содержание серы в нём уменьшалось. Содержание серы в чугуне зависело от основности шлака В = (Са0+М§0)/(8Ю2+А1203) в интервале 0,94 - 1,06 согласно равенству:

И = 0,0766-0,058 В; (Я2 = 0,72). (27)

7. Улучшение работы доменной печи перераспределением в

ней силового взаимодействия потока шихты с газом

Близость к предельно низкой допустимой величине вертикального давления шихты в определяющей зоне делает целесообразным реализацию резервов энерго- и ресурсосбережения перераспределением силового взаимодействия потока шихты с газом по высоте и сечению печи. На печи это выглядит как работа с повышенным общим перепадом давления газа при ровном сходе шихты.

Экстремальный характер изменения потерь напора газа по высоте доменной печи (рисунок 2) ведёт к аналогичному изменению степени уравновешивания шихты подъёмной силой газового потока

и = Ь/уш, (28)

где уш - насыпная плотность шихты.

Её величина на расстоянии 3 - 6 м от уровня засыпи составляет 50 ^ 55 %, а в средней части - 30 + 35 %. В связи с большим различием насыпной массы железорудного сырья и преимущественным сосредоточением рудных материалов в промежуточной части радиуса численное значение и по сечению доменной печи неодинаково. Для сочетания ровного хода печи с повышенным перепадом давления газа в таких условиях, необходимо одновременно с увеличением расхода дутья повысить долю рудных материалов вблизи стен и в осевой зоне печи. В первое время это можно сделать изменением режима загрузки шихты, но в дальнейшем требуется улучшать газопроницаемость железорудного сырья.

На одной из доменных печей ОАО "ММК" был повышен общий перепад давления газа с 108 до 151 кПа (таблица).

Показатели работы доменной печи с различной величиной общего перепада давления газа__

Показатели Перепад давления газа, кПа

108 120 132 141 151

Длительность периода, сутки 365 62 61 181 215

Производительность, т/сутки 2244 2380 2567 2548 2592

Расход кокса (сухого), кг/т 542 534 515 503 511

Расход дутья по замеру, м3/мин 2563 2565 2730 2738 2728

Коэффициент сопротивления шихты 1,752 1,865 2,038 2,177 2,406

Рост перепада давления газа достигнут увеличением интенсивности совместно с изменением режима загрузки, которое заключалось в повышении рудной колоши с 19 до 24 т и переходе от систем загрузки 2РРККЩЗКРРЮф,75 на ЗРРРККК|2КРРРКК|1,75, и вдуванием дополнительного количества природного газа. При этом примерно в 2 раза возросла доля железорудного сырья, ссыпающегося на большой конус раньше кокса. Интенсивность по дутью возросла на 6,8 %, расход природного газа - на 11 м3/т чугуна. Наибольшая величина приращения степени использования монооксида углерода составила 1,1 % абс. Коэффициент сопротивления шихты увеличивался, но до перепадов 140 - 150 кПа это увеличение не вызывало ненормальностей в работе печи.

Большая эффективность работы с повышенным общим перепадом давления газа проявилась и при временных переходах на слабые (по создаваемому давлению дутья) воздуходувные машины. Благоприятные условия для работы доменных печей с более высоким перепадом давления газа создаёт вдувание в горн природного газа и применение комбинированного дутья. На ММК доведение расхода газа до 60 м3/т чугуна в период освоения его позволило увеличить общий перепад давления газа на 6 кПа, улучшило показатели плавки и ликвидировало технологические ограничения в повышении нагрева и снижении влажности дутья. Подобное имело место на других предприятиях. В современных условиях работе доменных печей с более высоким перепадом давления газа способствует повышение температуры дутья, отсев мелочи из железорудного сырья, увеличение давления газа на колошнике и др. После выявления возможностей работы рассмотрнной печи с повышенным перепадом давления газа это мероприятие освоено на других печах цеха. В среднем на 10 кПа увеличения общего перепада получено около 8 кг/т чугуна (1,6 %) снижения расхода кокса и 2,1 % повышения производительности.

Резервы энерго- ресурсосбережения были реализованы перераспределением силового взаимодействия потоков шихты и газа при разработке технологии доменной плавки на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи. По результатам проведения серии исследований на трёх доменных печах допустимое содержание нефтекоксовой мелочи в угольной шихте составило 5 - 6 %. Содержание 5 % означает расходование её в количестве 50 кг/т угольной шихты или около 40 кг/т кокса или около 18 кг/т чугуна. Эквивалент замены коксующихся углей нефтекоксовой мелочью по результатам работы доменных печей ОАО "ММК" составил 1 кг/кг при использовании кокса мокрого тушения. На коксе сухого тушения достигнуто дополнительное снижение расхода кокса на 0,7 кг/т чугуна. Для эффективной работы доменных на коксе, полученном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте, была повышена загруженность периферии железорудными материалами, откорректирован расход дутья, с увеличением общего перепада давления газов на 9 - 10 кПа.

Перераспределением силового взаимодействия потоков шихты и газа были улучшены показатели работы доменных печей при разработке технологии доменной плавки на коксе, полученном с частичным использованием концентрата обогатительной фабрики (ОФ) "Нерюнгринская" марки ОС. Для достижения максимального эффекта от использования Нерюнгринских углей выявлена целесообразность одновременного использования других, специально установленных

технологических мероприятий. Ими являются, в частности, повышение интенсивности по дутью, увеличение расхода природного газа, повышение загруженности периферийной зоны доменной печи железорудным сырьём. Работа на коксе, полученном с использованием концентрата ОФ "Нерюнгринская" в установленном режиме сопровождалась повышением общего перепада давления газа на 2 кПа. Технология обеспечила в опытных плавках снижение удельного расхода кокса на 1,4 кг/т чугуна, а всего топлива (кокса и природного газа) на 1 кг/т чугуна при росте производительности доменной печи на 0,35 %, снижении содержания серы в чугуне на 6,7 %отн. (с 0,015 до 0,014 %).

Близость к предельно низкой допустимой величине вертикального давления шихты в определяющей зоне учтена в методике расчёта ожидаемых показателей доменной плавки при изменении условий работы доменной печи, используемой в учебном процессе Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Для определения расхода и давления дутья вначале вычисляются коэффициенты сопротивления кокса (Хк) и железорудных материалов (Хр), используя информацию о работе доменной печи в базовых условиях и систему уравнений:

где ДР и Хщ - перепад давления газа (кПа) и коэффициент сопротивления шихты в определяющей по силовому взаимодействию противоточной зоне доменной печи или по всей высоте её; ()д - расход дутья в единицу времени на 1 м3 объёма печи, м3; V, и - объёмная доля кокса и железорудного сырья в шихте; М - содержание мелочи класса 0 - 5 мм в железорудном сырье, %; а - коэффициент, показывающий соотношение между коэффициентами сопротивления железорудного сырья и кокса при отсутствии мелочи в сырье (для современных условий ОАО "ММК" он равен 7); в - коэффициент, характеризующий влияние содержания мелочи в сырье на соотношение Хр / Хк (для современных условий ОАО "ММК" он получился равным 0,59).

В последующем вычисляются допустимый перепад давления газа в новых условиях, исходя из выражения и = АР / (уш • Н), где Н - высота слоя шихты. Определяется соотношение ^ / Хк в новых условиях по изменению содержания мелочи в сырье. Далее, решая приведенную выше систему уравнений для новых условий, вычисляется расход дутья в единицу времени на 1 м3 объёма печи. Расчёт расхода дутья таким способом, а расхода кокса по действию изменившихся условий, позволяет далее определить степень прямого восстановления по балансу углерода.

(29)

(30)

(31)

Заключение

1. Работа доменной печи с повышенной величиной критерия аэродинамической устойчивости шихты при ровном сходе материалов обеспечивает реализацию скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения. Увеличение этого критерия достижимо улучшением условий движения шихты и газов в определяющих зонах. Верхняя определяющая зона формируется в условиях повышенного сопротивления шихты движению газа ввиду быстрого роста динамического напора газа на 20 - 40 % от колошника к верху шахты. Нижняя определяющая зона формируется в условиях роста динамического напора газа от распара к горну с экстремумом изменения коэффициента сопротивления шихты, в 2,5 - 3,5 раза превышающем его величину на колошнике.

2. Устранение экстремума динамического напора вверху шахты технологическими решениями создаёт резерв повышения производительности и снижения удельного расхода кокса на 10 - 15 %, а уменьшение экстремума коэффициента сопротивления шихты в распаре-заплечиках до уровня, соответствующего жидкому состоянию продуктов плавки, - на 15-20 %. В конкретных условиях работы печи более важное значение имеет либо верхняя, либо нижняя определяющая зона. От места расположения её зависят мероприятия по дальнейшему совершенствованию доменной плавки.

3. Показано, что для установления места расположения более значимой в конкретных условиях плавки определяющей зоны пригодны методы оценки состояния шихты: определение коэффициента сопротивления X и показателя степени т в формуле потерь напора, сопоставление динамического напора газа на колошнике с ровностью схода шихты, установление изменения общего коэффициента сопротивления шихты ХобЩ и динамического напора газа по высоте доменной печи, определение коэффициента корреляции в зависимости продолжительности схода подач от времени, прошедшего после выпуска продуктов плавки.

4. Приближение фактической степени использования энергии газов-восстановителей на выходе из печи к предельно возможной величине по мере совершенствования технологии доменной плавки действует в направлении повышения роли силового взаимодействия потоков шихты и газа в нижней части печи. Создана детерминированная математическая модель предельного использования энергии газов-восстановителей. Предельная величина зависит от условий работы печи и в ОАО "ММК" равна 56 - 59 %. Фактическая степень использования газов составляет 72 - 79 % от предельной величины.

5. Параметры загрузки являются существенными составляющими технологических решений для реализации резервов энерго- и ресурсосбережения при выплавке чугуна. Они действуют самостоятельно или для реализации преимуществ других средств воздействия на доменную плавку. Целесообразно периодически обновлять результаты исследований по действию режимов загрузки на работу печей. В условиях ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК) обновлены данные по системам вида РРКК, тРРКЩпККРР, РККР, РКРК, КРКР, циклическому изменению уровня засыпи, смешиванию железорудного сырья и кокса, загрузке на малый конус двух скипов материалов. Осуществлены чередование обычного режима работы вращающегося распределителя шихты (ВРШ) на 6 станций с режимом "зеркальной загрузки" на 4 станции, периодическое изменение направления расположения гребней и откосов реверсивным режимом работы ВРШ. Проведены лабораторные исследования по четырёхпрограммному режиму загрузки. Снижение удельного расхода кокса на доменных печах составило от 2 до 19 кг/т чугуна, прирост производительности - от 1,0 до 6,6 %.

6. Параметры дутья позволяют перераспределить силовое взаимодействие потоков шихты с газом по высоте и сечению печи с получением преимущественно экономии кокса или повышения производительности. Направления необходимого воздействия установлены выполнением расчётов, проведением экспериментов на доменных печах с применением для анализа диаграмм с совмещенными координатными сетками (бинарных диаграмм). Нижний предел по добавочным расходам природного газа к кислороду при применении комбинированного дутья в ОАО "ММК" близок к 0,4 м3/м3. Для повышения экономии кокса, приходящегося на единицу кислорода, можно увеличить его до 0,8-1,5 м3/м3. По мере совершенствования технологии доменной плавки эквивалент замены кокса природным газом растёт с 0,7 до 1,17 кг/м3.

7. Разработаны технологические решения по повышению эффективности работы доменных печей с использованием окатышей в шихте доменных печей ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК). На офлюсованных окатышах для снижения удельного расхода кокса и повышения производительности более эффективны мероприятия, уменьшающие взаимосопротивление шихты и газов в верхней части шахты, и целесообразна "промывка" печей. На неофлюсованных окатышах особенно важно улучшать условия движения материалов и газов в нижней части печей и формировать гарнисаж. Внедрены предложенные решения по повышению стойкости огнеупорной футеровки внизу шахты, распаре, заплечиках в 1,1 - 2 раза.

8. Перераспределение силового взаимодействия потока шихты с газом по высоте и сечению печи обеспечивает работу с повышенной величиной критерия аэродинамической устойчивости шихты. На каждые 10 кПа увеличения общего перепада давления газов при этом в ОАО "ММК" получено в среднем 8 кг/т чугуна (1,6 %) снижения удельного расхода кокса и 2,1 % повышения производительности.

9. Эквивалент замены коксующихся углей нефтекоксовой мелочью по результатам работы доменных печей ОАО "ММК" составил 1 кг/кг при использовании кокса мокрого тушения. На коксе сухого тушения достигнуто дополнительное снижение расхода кокса на 0,7 кг/т чугуна. Технология работы на коксе, полученном с использованием концентрата обогатительной фабрики "Нерюнгринская", обеспечила в опытных плавках снижение удельного расхода кокса на 1,4 кг/т чугуна, а всего топлива (кокса и природного газа) на 1 кг/т чугуна при росте производительности доменной печи на 0,35 %.

10. Реализация рассмотренных выше технологических решений в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК) дала снижение расхода кокса более 40 тыс.т. Экономический эффект составил более 40 млн. руб.

Основное содержание работы изложено - в рекомендованных ВАК изданиях:

1. Стефанович М.А., Сибагатуллин С.К. Учет в зональных тепловых балансах зависимости теплосодержания и тепловых эффектов от межчастичных связей. // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - 1968. - № 8. - С. 30 - 36.

2. Стефанович М.А., Сибагатуллин С.К. К составлению двухзональных тепловых балансов. // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - 1968. - № 12. - С. 28 - 31.

3. Об уровне засыпи в доменной печи / Стефанович М.А., Дружков В.Г., Сибагатуллин С.К., Новиков B.C. //. Сталь. - 1969. - № 5. -С. 397-401.

4. Стефанович М.А., Сибагатуллин С.К. О значении термодинамических данных для растворов в расчетах по доменному производству //Журнал физической химии. - 1970. - № 1. - С. 213-215.

5. Вопросы эффективности использования окатышей в доменной плавке / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, B.C. Новиков и др. // Доменное производство. - М.: Металлургия, 1975. - С. 14 - 20.

6. Применение комбинированного дутья в доменных печах Магнитогорского металлургического комбината / H.H. Бабарыкин, B.C. Новиков, С.К. Сибагатуллин и др. // Сталь. - 1976. -№ З.-С. 204-208.

7. Сибагатуллин С.К. О влиянии различных факторов на расход кокса и производительность доменной печи в современных условиях

// Интенсификация процессов доменной плавки и освоение печей большого объёма. - М.: Металлургия, 1978. - С. 48 - 53.

8. Стефанович М.А., Сибагатуллин С.К., Середникова Е.И. Применение многомерных диаграмм для оптимизации доменного процесса // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. -1985.-№4.-С. 24-28.

9. Сибагатуллин С.К., Дружков В.Г. О роли прямого восстановления железа из оксидов в доменной печи // Сталь. -1996. - № 8.-С.9-13.

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

11. Сибагатуллин С.К. Предельная степень использования газа-восстановителя в доменной печи / Материалы IV Международного конгресса доменщиков // Металлург. - 1997. - № 12. - С. 12.

12. Совершенствование рабочего пространства доменной печи и противотока в нём на основе теории теплообмена / В.Г. Дружков, С.К. Сибагатуллин, М.Н. Суворов, И.Е. Прохоров // Вестник УПИ-УГТУ. -1998.-№ 2.-С. 95-97.

13. Сибагатуллин С.К., Терентьев B.J1. Предельная степень использования газа-восстановителя в доменной печи // Сталь. - 2000. -№ 1.-С. 11 - 14.

14. Выплавка малосернистого чугуна в ОАО "ММК" / B.JI. Терентьев, С.Н. Нефёдов, С.К. Сибагатуллин и др. // Сталь. - 2002. № 1,- С. 10-12.

15. Терентьев A.B., Сибагатуллин С.К., Мавров A.JI. Формирование титанистого гарнисажа в доменной печи. // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - 2004. - № 7. - С. 15-16.

16. Воздействие промывочных материалов на ход доменных процессов / М.Ф. Гибадулин, A.JI. Мавров, С.К. Сибагатуллин и др. //Сталь.-2004.-№ 12.- С. 16-17.

17. Изучение влияния содержания железа в сырье на восстановительные процессы в доменной печи / B.JI. Терентьев,

B.А. Гостенин, С.К. Сибагатуллин и др. // Сталь. - 2004. - № 12. -

C. 21-24.

- в других изданиях:

18. Использование статистических методов для исследования и оптимизации хода доменного процесса / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, А.И. Ваганов и др. // Материалы Всесоюзной научной конференции по разработке и внедрению в производство статистических методов контроля, моделирования и оптимизации технологических процессов. - М.: МЭСИ, 1973. - С. 92 - 97.

19. Методы оценки состояния и газопроницаемости столба шихты в доменной печи / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, B.C. Новиков, Н.П. Сысоев // Проблемы автоматизированного управления доменным производством. - Киев: Институт автоматики, 1973. Вып.З. - С. 56 - 59.

20. Особенности расстроенных и переходных состояний доменного процесса - основа алгоритмов обычного и автоматического регулирования процесса / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, А.И. Ваганов и др. // Сб. докладов 5-й Международной конференции по металлургии чугуна. Острава, ЧССР, 1975. - С. 61 - 70.

21. Исследование работы доменных печей при различных режимах загрузки / А.А. Агашин, Н.М. Крюков, С.К. Сибагатуллин и др. // Производство чугуна,- Свердловск: УПИ, 1976. - С. 116-122.

22. Работа доменной печи с повышенным перепадом давления газа / Н.М. Крюков, B.C. Новиков, С.К. Сибагатуллин и др. // Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1976. - С. 81- 84.

23. Сибагатуллин С.К. К использованию офлюсованных и неофлюсованных окатышей в доменной плавке // Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1978. - С. 79 - 84.

24. Сибагатуллин С.К. Действие технологических мероприятий на результаты доменной плавки при использовании офлюсованных и неофлюсованных окатышей // Производство чугуна. - Свердловск: УПИ,

1978,- С. 84-88.

25. Сибагатуллин С.К. Интенсивность процесса и расход топлива при применении офлюсованных и неофлюсованных окатышей // Сб. докладов 5-й Международной конференции по металлургии чугуна. Острава, ЧССР, 1979. - С. 45 - 49.

26. Сибагатуллин С.К., Середникова Е.И. Технологическая роль повышенного нагрева дутья // Производство чугуна. - Свердловск: УПИ,

1979,- С. 135- 144.

27. Самопроизвольное перераспределение материалов и газов по радиусу колошника доменной печи /М.А. Стефанович, Н.П. Сысоев, С.К. Сибагатуллин и др. // Производство чугуна. - Свердловск: УПИ,

1980,-С. 124- 135.

28. Газодинамика, тепломассообмен и возможности совершенствования работы доменных (шахтных) печей / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, В.Г. Дружков и др. //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1981. - С. 136 - 148.

29. Исследование причин износа кладки и системы охлаждения доменной печи № 4 объёмом 2000 м3 ОХМК / М.В. Рогов, С.К. Сибагатуллин, Г.М. Гуляев и др. // Бюллетень НТИ. Чёрная металлургия. - 1990. - № 2. - С. 53 - 54.

30. Сибагатуллин C.K. Минимальный расход кокса и природного газа в качестве восстановителей железа и примесей чугуна // Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМА, 1994. - С. 24 - 35.

31. Сибагатуллин С.К. Максимальный эквивалент замены кокса природным газом // Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМА, 1994,- С. 35-41.

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

33. Оценка влияния на доменную плавку кокса фракции менее 40 мм / Н.П. Сысоев, С.К. Сибагатуллин, В.К. Кропотов и др. // Труды V международного конгресса доменщиков. - Днепропетровск: Пороги, 1999,- С. 216-218.

34. Тепло-массобмен в доменной печи при работе на коксе, полученном из угольной шихты с нефтекоксовой мелочью /B.JI. Терентьев, С.Н. Пишнограев, С.К. Сибагатуллин и др. // Материалы международной конференции. - Екатеринбург: У ПИ, 2000. - С. 89 - 95.

35. Промывка горна доменной печи от коксовых остатков и избыточного графита / В.А. Кутищев, В.Л. Терентьев, С.К. Сибагатуллин и др. // Труды Всерос. науч. конф. "Современная металлургия начала нового тысячелетия". - Липецк: ЛГТУ, 2001. - С. 44 - 46.

36. Работа доменного цеха ОАО "ММК" при изменении железорудной базы / В.Л. Терентьев, С.Н. Нефёдов, С.К. Сибагатуллин и др. // Труды Всерос. науч. конф. "Современная металлургия начала нового тысячелетия". - Липецк: ЛГТУ, 2001. - С. 29 - 32.

37. Работа доменной печи на коксе с различной реакционной способностью / В.Л. Терентьев, М.Ф. Гибадулин, С.К. Сибагатуллин и др. II Бюллетень НТИ. Чёрная металлургия. - 2002. - № 6. - С. 6 - 8.

38. Основные закономерности распределения серы между чугуном и шлаком в доменной печи / В.Л. Терентьев, С.К. Сибагатуллин, С.Н. Нефёдов, и др. // Чёрные металлы. - 2002. - № 1. - С. 5 - 7.

39. Формирование карбидного гарнисажа на футеровке горна доменной печи / С.Н. Нефёдов, В.Л. Терентьев, С.К. Сибагатуллин и др. // Чёрные металлы. - 2002. - № 1. - С. 8 - 11.

40. Iron production using charge prepared with oil-coke fines / V.L. Terentjev, V.Hu. Savinov, S.K. Sibagatullin, N.P. Sysoev // 3 rd International Conferenze on Science and Technology of Ironmaking and 3rd European Rolling Conferenz. Düssekdorf, Germany, 2003. - S. 621 - 623.

41. Сибагатуллин C.K., Терентьев A.B., Савинов В.Ю. Степень восстановления железа из оксидов углеродом и его монооксидом

//Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова. - 2004. - № 1. - С. 14 - 17.

42. Сибагатуллин С.К., Прохоров И.Е., Павлов A.B. Критерий соответствия зоны размягчения и плавления и режима выпусков чугуна и шлака // Труды международной конференции "Теория и практика производства чугуна". - Кривой-Рог: КГТМК "Криворожсталь", 2004. -С. 236-238.

- в изобретениях:

43. A.c. № 901277 СССР, МКИ С 21 В 7/18. Газоотвод доменной печи / А.К. Соловков, М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин и др. // Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки -1982,-№4,- С. 78.

44. A.c. № 1025729 СССР, С 21 В 7/18. Засыпной аппарат доменной печи / А.К. Соловков, М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин и др. // Открытия, изобретения. - 1983. - № 24. - С. 72.

45. A.c. № 1235897 СССР, МКИ С 21 В 3/00, 3/02, 5/00. Способ ведения доменной плавки / М.А. Стефанович, С.К. Сибагатуллин, Е.И. Середникова и др. // Открытия, изобретения. - 1986. -№21,- С. 88.

46. A.c. № 1726524 СССР, МКИ С 21 В 7/18. Колошник доменной печи / В.М. Дасюк, Г.М. Гуляев, С.К. Сибагатуллин и др. / Открытия, изобретения. - 1992. - № 14. - С. 106.

47. Патент № 2023011 РФ, МПК С 21 В 7/20. Засыпной аппарат доменной печи / С.К. Сибагатуллин, Г.М. Ивина, В.Г. Подпорин и др. // Открытия, изобретения. - 1994. -№ 21. - С. 99.

48. Патент № 2150510 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки / B.J1. Терентьев, К.Н. Вдовин, С.К. Сибагатуллин и др. // Изобретения. Полезные модели. - 2000. - № 16. - С. 348.

49. Патент № 2172780 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки / B.JT. Терентьев, К.Н. Вдовин, С.К. Сибагатуллин и др. // Изобретения. Полезные модели. - 2001. -№ 24. - С. 323.

50. Патент № 2177039 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки / B.J1. Терентьев, С.К. Сибагатуллин, В.М. Колокольцев и др. // Изобретения. Полезные модели. -2001. -№ 35. - С. 219.

51. Патент № 2178000 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки / B.J1. Терентьев, С.К. Сибагатуллин, Лежнев Г.П. и др. // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - № 1. - С. 337.

52. Патент № 2228955 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ выплавки чугуна с пониженным содержанием кремния / С.К. Сибагатуллин, B.JI. Терентьев, С.Н. Нефёдов и др. // Изобретения. Полезные модели. -2004.-№ 14. - С. 324.

Подписано в печать 18.02.05. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л.2,0. Тираж 100 экз. Заказ 105.

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

t i

OS- té

РНБ Русский фонд

2005-4 43316

i

\

/л I

t i m F-

(Я

462

"п-с:

Введение.

1. Взаимодействие потоков шихты и газа в доменной печи.

1.1. Силовое взаимодействие потоков шихты и газа.

1.2. Определяющее значение верха печи.

1.3. Определяющее значение низа печи.

1.4. Роль теплообмена по высоте и сечению.

1.5. Зональные тепловые балансы.

1.6. Особенности процесса восстановления в доменной печи.

1.7. Особенности неустановившегося хода процессов.

Выводы.

2. Предельная степень использования газа-восстановителя в доменной печи.

2.1. Восстановление монооксидом углерода и водородом.

2.2. Восстановление железа из оксидов углеродом и его монооксидом в процессе, обеспеченном теплом.

2.3. Восстановление продуктами конверсии природного газа в процессе, обеспеченном теплом.

2.4. Восстановление углеродом, его монооксидом и продуктами конверсии природного газа в процессе, обеспеченном теплом.

2.5. Снижение окисленности железа углеродом и его монооксидом с обеспечением процесса теплом.

2.6. Восстановление углеродом, его монооксидом и продуктами конверсии природного газа с обеспечением процесса теплом.

2.7. Восстановление в условиях доменной плавки.

Выводы.

3. Оценка состояния шихты в доменной печи.

3.1. Коэффициент сопротивления шихты движению газа и характер зависимости потерь напора от скорости газа.

3.2. Ровность схода шихты в сопоставлении с динамическим напором газа.

3.3. Продолжительность схода подач в период выпуска продуктов плавки через чугунную лётку.

Выводы.

4. Воздействие на доменный процесс режимом загрузки.

4.1 Самопроизвольное перераспределение материалов и газов в доменной печи.

4.2. Повышение загруженности периферийной и центральной зон.

4.3. Создание неравномерного распределения материалов по сечению.

4.4. Повышение загруженности периферии с изменением уровня засыпи.

4.5. Работа доменной печи с циклическим изменением уровня засыпи.

4.6. Смешивание железорудного сырья с коксом.

4.7. Исследование четырёхпрограммного режима загрузки.

4.8. Чередование работы ВРШ последовательно по станциям с режимом "зеркальной" загрузки.

4.9. Реверсивный режим работы ВРШ.

4.10. Испытание обратного вращения распределителя шихты.

Выводы.

5. Воздействие на доменный процесс параметрами дутья.

5.1. Особенности методики исследований.

5.2. Расход природного газа.

5.3. Обогащение дутья кислородом.

5.4. Повышение температуры дутья.

5.5. Повышение расхода природного газа совместно с увеличением нагрева дутья.

5.6. Повышение расхода природного газа с дополнительным обогащением дутья кислородом.

5.7. Управление окружным распределением дутья.

5.8. Использование средств организации доменного процесса.

Выводы.

6. Энерго- и ресурсосбережение при использовании офлюсованных и неофлюсованных окатышей.

6.1. Коэффициент сопротивления шихты и динамическй напор газа по высоте доменной печи.

6.2. Материальные и тепловые балансы плавок агломерата и окатышей.

6.3. Работа доменных печей.

6.4. Действие технологических мероприятий на результаты доменной плавки.

6.5. Выплавка малосернистого чугуна.

6.6. Механизм формирования гарнисажа в противоточной зоне доменной печи.

6.7. Технологические мероприятия по повышению стойкости футеровки в противоточной зоне печи при работе с использованием неофлюсованных окатышей.

Выводы.

7. Улучшение работы доменной печи перераспределением в ней силового взаимодействия потока шихты с газом.

7.1. Возможности организации работы доменной печи с повышенным перепадом давления газа.

7.2. Работа доменных печей с повышенным общим перепадом давления газа.

7.3. Особенности доменной плавки на коксе, произведенном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте.

7.4. Особенности технологии доменной плавки на коксе, полученном с использованием углей Нерюнгринского месторождения.

7.5. Расчёт ожидаемых показателей доменной плавки при изменении условий работы.

7.5.1. Определение удельного расхода кокса и производительности.

7.5.2. Расчёт расхода и давления дутья.

7.5.3. Расчёт степени прямого восстановления.

7.5.4. Показатели доменной плавки.

Выводы.

Чёрные металлы составляют более 90 % от объёма потребления конструкционных материалов в машиностроении. Выплавка чугуна в доменных печах остаётся главной стадией в технологии их получения [1 - 9]. Энерго- и ресурсоёмкость производства чёрных металлов в России существенно выше, чем в развитых странах [3]. Такая технология становится всё обременительней и заставляет вести поиск резервов снижения удельного расхода кокса, повышения производительности и срока доменных печей при улучшении качества производимого металла. Реализация резервов и совершенствование технологии доменной плавки с использованием теоретических разработок [9 - 24] позволит приблизить удельный расход кокса к минимально возможной величине 230 [7] и 180 -200 [23] кг/т чугуна по условию дренажа продуктов плавки, что примерно в 2 - 2,5 раза ниже существующего уровня в ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".

Поиск резервов может быть осуществлён на основе углубленного изучения теории и практики, их развития. Рассмотрение хода процессов в доменных печах по результатам исследований свидетельствует о наличии зон, работающих с различной напряжённостью. Имеются зоны, которые сдерживают интенсивность доменного процесса в целом, приводят к излишнему расходу топлива, ускоренному износу огнеупорной футеровки. Другие зоны недоиспользуются, образуя резерв. Наличие этих резервов в явном виде на практике не обнаруживается, что обуславливает скрытый характер их.

Рассмотрение силового взаимодействия потоков шихты и газа по высоте и сечению печи при противоточном движении указывает на неравномерное распределение его. Зоны с повышенным газодинамическим сопротивлением шихты и с повышенной подъёмной силой газового потока затрудняют движение друг друга. В них величина критерия аэродинамической устойчивости шихты приближается к предельно допустимой величине, что на практике проявляется в виде нарушения схода шихты (провалы шомполов, подстои, обрывы, продувы и подвисания шихты). Эти зоны, таким образом, становятся определяющими (лимитирующими). Уменьшение величины критерия аэродинамической устойчивости шихты в определяющей зоне одним мероприятием, улучшающим одновременно результаты доменной плавки, и увеличение другим до допустимого уровня, также с одновременным улучшением результатов доменной плавки, обеспечивает реализацию скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения.

В доменной печи формируются верхняя и нижняя определяющие по силовому взаимодействию потоков шихты и газа зоны. В конкретных условиях работы большее значение имеет одна из них. Средства воздействия на них различны. Поэтому от места расположения определяющей зоны с превалирующим значением зависят технические и технологические решения по дальнейшему совершенствованию доменной плавки.

Улучшение условий движения шихты и газов в наиболее значимой зоне каким-либо одним технологическим параметром, как правило, ухудшает их в другой зоне. Это приводит к исчерпанию его положительного действия после достижения определённого уровня. Для получения эффекта в дальнейшем необходимо компенсировать такое отрицательное воздействие иным средством. Становится целесообразным комплексное использование технологических параметров, в том числе режимов загрузки и дутья, как наиболее доступных. Например, с началом использования природного газа в доменных печах улучшались условия движения шихты и газов в нижней определяющей зоне, но одновременно ухудшались в верхней. После достижения определённого уровня стало целесообразным увеличение его расхода с одновременным использованием мероприятия, уменьшающего величину критерия аэродинамической устойчивости шихты в верхней зоне (обогащение дутья кислородом, повышение температуры дутья и др.).

В практике имеет место внедрение мероприятий, направленных на улучшение показателей работы печей, без предварительного рассмотрения определяющих зон или в связи с создающейся ситуацией (например, появление доступного дешёвого энергоносителя). От использования тех из них, которые снижают величину критерия аэродинамической устойчивости шихты в наиболее значимой зоне, улучшение результатов доменной плавки происходит спонтанно. Достоинства других, которые увеличивают величину этого критерия в наиболее значимой зоне, приходится реализовывать специально выявленными дополнительными мероприятиями или изменением уровня имеющихся технологических параметров. Они направлены на компенсацию роста критерия аэродинамической устойчивости шихты от изначально внедряемого мероприятия. Например, изменения потребовались при разработке технологии доменной плавки на коксе, произведенном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте (п. 7.3).

Для компенсации неблагоприятных изменений всегда доступны режимы загрузки и дутья. Параметры загрузки и дутья являются с одной стороны, средствами стратегического совершенствования процесса, с другой — средствами оперативного управления. Это придаёт им особо высокую значимость и актуальность для дальнейшего исследования.

Таким образом, разработка технологических решений, направленных на выявление скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения, позволяет снизить удельный расход кокса, повысить производительность доменных печей и срок их службы, что является необходимым условием развития металлургических предприятий России.

Для формулирования цели и задач работы, подготовки теоретических основ решения их в главе 1 рассмотрены определяющие процессы и зоны в доменной печи. Для этого изучены и обработаны материалы опубликованных работ, использованы результаты собственных исследований и с коллегами в Магнитогорском государственном техническом университете (ранее Магнитогорский горно-металлургический институт и Магнитогорская горнометаллургическая академия), в ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" и ООО "Уральская сталь" (Орско-Халиловский металлургический комбинат). Закономерности движения шихты и газов, теплообмена между ними, восстановления железа из оксидов свидетельствуют о перспективности поиска скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения.

Одним из ключевых показателей работы доменных печей, влияющих как на существование скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения, так и на реализацию их является степень использования газа-восстановителя. Стремление увеличить его приводит к приближению к предельно возможной величине, что затрудняет протекание восстановительного процесса при относительно низких температурах. С некоторого момента такое действие начинает отрицательно влиять на работу печи, и появляется необходимость применения мероприятия, компенсирующего это отрицательное влияние. В связи с этим в главе 2 получили зависимости, характеризующие предельную степень использования газа-восстановителя как параметра, влияющего на место расположения определяющей по силовому взаимодействию потоков шихты и газа зоны. Отличительной особенностью этих зависимостей, по сравнению с известными [9 - 25], является детерминированное рассмотрение процесса восстановления железа из оксидов.

Движение шихты в доменной печи на грани перехода в неровный сход с ухудшением показателей работы, возможность изменения значимости определяющих зон по силовому взаимодействию потоков шихты и газа, обуславливает целесообразность оценки физического состояния шихты в печи. Предложено использовать для этого различные способы, которые применены при решении конкретных задач. Они изложены в главе 3. Статистические данные оценены по критериям Пирсона, Кохрана, Стьюдента, значимости коэффициентов корреляции.

В качестве одной из групп технологических параметров для воздействия на определяющие процессы и зоны рассмотрены характеристики режима загрузки. Изучены как известные режимы применительно к сложившимся на момент исследований условиям ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК), так и новые. Исследования проводили лабораторным моделированием в МГТУ и на промышленных печах ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь". При лабораторном моделировании исходили из критериев геометрического подобия, аэродинамической устойчивости шихты, Ньютона, Струхаля, Фруда, Рейнольдса, Эйлера. Результаты этих исследований изложены в главе 4. На печах получено снижение удельного расхода кокса и повышение производительности.

В качестве другой группы технологических средств воздействия рассмотрены параметры дутья. Их влияние на определяющие процессы и зоны изучены выполнением расчётов, проведением опытных плавок на доменных печах ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь". Для расчётов привлечены зональные тепловые балансы после предварительного уточнения и обоснования их элементов. Для анализа результатов предложены и применены графики с совмещенными координатными сетками (бинарные диаграммы), каждый из которых позволяет рассматривать влияние двух совместно используемых в заданном соотношении средств организации доменного процесса на два его показателя. Результаты этих исследований изложены в главе 5. На печах получено снижение удельного расхода кокса и повышение производительности.

Регламентированное проведение доменного процесса по высоте и сечению названо его организацией (термин введён профессором Стефановичем М.А.). Средствами организации доменного процесса считаются мероприятия, изменяющие ход его на время, превышающее длительность переходного периода работы печи. А переходным принято называть, как известно, период работы печи от начала использования какого-либо средства до стабилизации процессов на новом уровне.

Скрытые резервы энерго- и ресурсосбережения реализованы в ОАО "ММК" при переходе от железорудной части шихты, состоящей преимущественно из агломерата, к работе с использованием окатышей.

Первоначально, до реализации резервов, результаты опытных плавок оказались хуже ожидаемых. Оценка состояния шихты, внедрение необходимых технологических решений улучшили показатели работы печей. Обострение проблемы стойкости низа шахты, распара, заплечиков при использовании неофлюсованных окатышей заставило разработать соответствующие технологические мероприятия, которые были реализованы в ООО "Уральская сталь". Исследования в ОАО "ММК" показали целесообразность перевода Соколовско-Сарбайского горнопромышленного объединения (ССГПО) на офлюсованные окатыши, что и было реализовано. Изучением периодов, когда существенно изменялись свойства сырья доменных печей ОАО "ММК" в связи с переходом от сырья ССГПО на сырьё Курской магнитной аномалии (КМА) и обратно, экспериментальных данных по результатам отбора материалов из доменных печей, обработкой производственных данных ООО "Уральская сталь" выявлены решения, обеспечивающие выплавку малосернистого чугуна. Эти исследования представлены в главе 6.

Возможности улучшения результатов доменной плавки увеличением величины критерия аэродинамической устойчивости шихты реализованы в ОАО "ММК" воздействием на режим загрузки и параметры дутья в обычных условиях и при работе на коксе следующих видов:

-произведенном с использованием нефтекоксовой мелочи в угольной шихте; -произведенном с использованием углей Нерюнгринского месторождения. Существенная роль критерия аэродинамической устойчивости шихты для работы доменной печи предопределила целесообразность расчёта ожидаемых показателей плавки при изменении условий, исходя из этого критерия. Разработана соответствующая методика расчёта для использования в учебном процессе. Она используется более 10 лет в МГТУ и при проведении исследований на предприятиях. Эти исследования представлены в главе 7.

Результаты исследований явились основой для технологических решений, позволивших получить в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК) снижение расхода кокса более 40 тыс.т. Экономический эффект составил более 40 млн. руб. Они были оформлены актами внедрения и расчётами экономического эффекта в соответствии с приложениями 1-19.

Данная работа в основном является обобщением содержания 26 исследований по хоздоговорной тематике, выполненных с участием автора за период с 1961 по 2003 годы в качестве ответственного исполнителя и научного руководителя в составе творческих коллективов, включающих за этот период Стефановича М.А., Бабарыкина H.H., Сысоева Н.П., Терентьева B.JL, Новикова B.C., Дружкова В.Г., Ваганова А.И., Кропотова В.К., Неясова А.Г., Прохорова И.Е., Федулова Ю.В., Монетова Г.В., Панишева Н.В., Ведешкина М.В., Баертуева A.A., Суворова М.Н., Яковлева Ю.В., Крюкова Н.М., Гибадулина М.Ф., Маврова A.JL, Гостенина В.А., Ташлинцева В.П., Пишнограева С.Н., Нефёдова С.Н., Трофимова С.Н., Кутищева В.А., Гуляева Г.М., Карелина Ю.П., Бондаря A.A., Рогова М.В. и др. Перечень отчётов по хоздоговорным научно-исследовательским работам представлен в приложении 20. В отчётах соответствующие вопросы изложены более детально.

Работа развивает научное направление профессора Стефановича М.А., опирается в основном на материалы исследований, проведенных в России, Украине, Казахстане, особенно на труды следующих организаций:

Московского государственного института стали и сплавов (Технологического Университет): Похвиснев А.Н., Карабасов Ю.С., Юсфин Ю.С., Валавин B.C., Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Чижикова В.М., Курунов И.Ф., Клемперт В.М., Доброскок В.А., Пашков Н.Ф., Пареньков А.Е., Истеев А.И., Чургель В.О., Черноусов П.И., Травянов А .Я., Пыриков А.Н., Спектор А.Н., Малышева Т.Я., Альтер М.А., Вайнштейн P.M., Чижиков А.Г. и др.

- Уральского государственного технического университета - УПИ: Китаев Б.И., Есин O.A., Гельд П.В., Ярошенко Ю.Г., Овчинников Ю.Н., Спирин H.A., Суханов E.JL, Швыдккй B.C., Кукаркин A.C., Гордон Я.М., Шумаков Н.С., Маханек Н.Г., Онорин О.П., Загайнов С.А. и др.

- Института металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук: Леонтьев Л.И., Шаврин C.B., Дмитриев А.Н., Захаров И.Н., Ченцов A.B., Истомин С.А., Ипатов Б. В., Чесноков Ю.А. и др.

Санкт-Петербургского государственного политехнического университета: Павлов М.А., Рамм А.Н., Манчинский В.Г., Любан А.П., Шкодин К.К., Андронов В.Н., Бялый Л.А., Райх Е.И., Карпиловский Я.Б. и др.

- ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат", ООО "Уральская сталь" (ОХМК) и ОАО "Нижне-Тагильский металлургический комбинат ".

Существенное значение для разработки технологических решений по выявлению резервов энерго- и ресурсосбережения при выплавке чугуна в доменных печах имеют и разработки других организаций: ИМетРАН, ГНЦ ЦННИИЧерМет, ГНЦ УИМ, ВНИИМТ, НПВП "ТОРЕКС", НИИМ, СГИУ, ЮуРГУ, Ассоциация доменщиков России, ООО "Аглококсодоменное производство", "Интерметинжиниринг", ВИНИТИ, ФИПС, ЗАО "ТОТЕМ", "Интермет-2001 ", ВНИИТБ, ВУХИН, ИЧМ НАНУ, НМетАУ, НПП "Киевский институт автоматики", ДонНТУ, ДГМИ, ДонНИИЧерМет, ДГТУ, ПГТУ, КГМИ, ОАО "НЛМК", "ЧМК", "Северсталь", "ЗСМК", "КМК", "ЧусМЗ", Украинская Ассоциация производителей чугуна, КГМК "Криворожсталь", ХМИ (г. Караганда), завод-втуз (г. Караганда) и др.

Личный вклад автора состоит в следующем:

- постановка теоретических, экспериментальных и промышленных исследований, личное участие в них, обработка и обобщение результатов;

- идея выявления и реализации скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения при выплавке чугуна в доменных печах повышением критерия аэродинамической устойчивости шихты путём комплексного использования технологических параметров;

- установление характера изменения по высоте печи коэффициента сопротивления шихты;

- создание детерминированной математической модели предельного использования энергии газов-восстановителей;

- разработка способа оценки физического состояния шихты в доменной печи сопоставлением динамического напора газа на колошнике с ровностью схода шихты и испытание в производственных условиях;

- обоснование и уточнение элементов зональных тепловых балансов и разработка диаграмм с совмещенными координатными сетками (бинарных диаграмм) для интерпретации результатов расчётов;

- разработка технологических решений по повышению срока службы огнеупорной футеровки в местах интенсивного износа противоточной зоны доменных печей при работе с использованием неофлюсованных окатышей;

- разработка методики расчёта ожидаемых показателей плавки при изменении условий работы доменной печи по критерию аэродинамической устойчивости шихты для использования в учебном процессе.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- снижением удельного расхода кокса, улучшением качества чугуна, повышением производительности доменных печей и длительности службы наиболее быстро изнашиваемых элементов огнеупорной футеровки после внедрения разработок в ОАО "ММК" и ООО "Уральская сталь" (ОХМК);

- согласованностью полученных результатов по оценке физического состояния шихты, характеру изменения динамического напора газа и коэффициента сопротивления шихты от уровня засыпи до горизонта фурм с общей теорией доменного процесса;

- проведением измерений в ходе исследований и реализации технологических разработок с использованием методик, предусмотренных государственными стандартами, и современной измерительной аппаратуры, прошедшей госповерку;

- обработкой результатов измерений общепринятыми методами математической статистики с использованием современной вычислительной техники и лицензионного программного обеспечения;

- соответствием результатов экспериментов, решённых задач с использованием зональных тепловых балансов и бинарных диаграмм, расчётов показателей доменной плавки по критерию аэродинамической устойчивости шихты данным текущего производства; приближением предельной степени использования газов-восстановителей, рассчитанной по детерминированной модели для ОАО "ММК", к результатам экспериментального определения её в загруженной зоне доменной печи.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- теоретическое и экспериментальное обоснование наличия скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения и возможности их реализации при выплавке чугуна в доменных печах комплексным использованием технологических параметров; детерминированная математическая модель предельного использования энергии газов-восстановителей;

- технологические решения по режимам загрузки и параметрам дутья, обеспечивающие реализацию скрытых резервов энерго- и ресурсосбережения;

- способы достижения эффективной работы печей с использованием окатышей при длительной службе футеровки;

- технологические решения, позволяющие вести доменную плавку с повышенным общим перепадом давления газов, для увеличения производительности и снижения удельного расхода кокса.

3. Результаты работы внедрены в промышленное производство - в доменном цехе ОАО «ММК».

4. Экономический эффект от внедрения составил - 716338,44 руб. (семьсот шестнадцать тысяч триста тридцать восемь руб.)

5. Социальный и научно-технический эффект - экономия кокса и прирост выплавки чугуна.

УЖВЕРЖДАЮ" ГддвныйМженей ОАО "ММК"

Е.В. Карпов результатов НИР " Разработка и внедрение мероприятий по повышению срока службы горна доменных печей ОАО "ММК"

Разработан и внедрен режим раздувки доменной печи после ремонта III разряда, обеспечивающий формирование защитного гарнисажа на футеровке горна. Формирование гарнисажа обеспечивается растворением углерода в чугуне выше фурм с выделением графита в горне в начале раздувки и образованием тугоплавких карбидов на футеровке в конце её. Образование защитного гарнисажа повышает срок службы горна доменной печи и снижает потери тепла через футеровку. По такому режиму раздуты доменные печи: 1 в августе 2000г; 6 в январе 2000г и в марте 2001 г; 7 в апреле 2000г; 8 в мае 2000г и в январе 2001г; 9 в марте 2000г и июне 2001 г; 10 в августе 2000г и в апреле 2001 г.

Замерами установлено снижение теплосъёма холодильников горна и лещади водяного л охлаждения в среднем на 2,03 Мдж/м -час (18 %). Уменьшение потерь тепла от этого составляет 3,47 Мдж/т чугуна. Сокращение потерь тепла даёт экономию кокса в количестве 0,265 кг/т чугуна (расчёт по методу Рамма А.Н. Справочник "Доменное производство). Экономический эффект от снижения удельного расхода кокса за первое полугодие 2001 г составил 1554570,6 руб.

Ю.А. Бодяев

B.JI. Терентьев

C.Н. Нефёдов С.К. Сибагатуллин

1. Лисин В.С, Юсфин Ю.С. Ресурсо-экологические проблемы XXI века и металлургия. - М.: Высшая школа, 1998. - 447 с.

2. Лякишев Н.П. Энергетические и экологические проблемы производства современных конструкционных материалов //Бюл. НТИ. Чёрная металлургия. - 2004. - № 3. - 17 - 22.

3. Шевелёв Л.Н. Реализация комплекса мер по развитию металлургической промышленности России до 2010 г и соответствуюш;его плана мероприятий по итогам за 2003 г //Бюл. НТИ. Чёрная металлургия. -2004 . -№2. -С . 17-19.

4. Афонин З. Конкурентоспособность продукции отечественной чёрной металл)фгии // Бюл. НТИ. Чёрная металлургия. - 2004. - № 1. - 3 - 7.

5. Шатлов В.А. Состояние производства чугуна и технологии доменной плавки в России. //Труды международной конференции "Теория и практика производства чугуна". - Кривой-Рог: КГГМК "Криворожсталь", 2004.-С. 22-27.

6. Андронов В.Н. Перспективы доменного производства //Чёрные металлы. - 2003 . -№9. -С . 17-22.

7. Сысоев Н.П. История развития и современное состояние доменного процесса //Металлург. - 2002. - № i. _ с. 37 - 39.

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

10. Юсфин Ю.С, Черноусов П.И., Травянов А.Я. Теоретический расчёт предельно возможной степени использования восстановительной способности газа в доменной печи. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1996. - № 1. - 9 - 11.

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

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

13. Андронов В.Н. Минимально возможный расход кокса и влияние на него различных факторов доменной плавки. - СПб.: СПбГТУ, 2001. - 142 с.

14. Писи Д.Г., Давенпорт В.Г. Доменный процесс. Теория и практика/Пер. с англ. Истеева А.И. и Курунова И.Ф. под редакцией Карабасова Ю.С. -М.: Металлургия, 1984. - 142 с.

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

16. Ченцов А.В., Чесноков Ю.А., Шаврин СВ. Балансовая логико- статистическая модель доменного процесса - М.: Наука, 1991. - 92 с.

17. Клименко В. А., Калугин СМ. Теоретические исследования доменного процесса на дутье из кислорода и окиси углерода //Сталь. - 1987. - № 10. - С14 - 17.

18. Товаровский И.Г. Доменная плавка: эволюция, ход процессов, проблемы и перспективы. - Днепропетровск: Пороги, 2003. - 596 с.

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

20. Донсков Е.Г, Донсков Д.Е., Лялюк В.П. Энергозатраты в доменной плавке //Труды международной конференции "Теория и практика производства чугуна". - Кривой-Рог: КГГМК "Криворожсталь", 2004. -С. 238-246.

22. Товаровский И.Г. Предельный расход кокса в доменной плавке //Сталь. - 2002 . -№3. -С . 46-48 .

23. Любан А.П. Анализ явлений доменного процесса. - М.: Металлургиздат, 1962.-532 с.

24. Бабарыкин Н.Н. Показатели восстановительного процесса и использования газа в доменной плавке. - Магнитогорск: МГМА, 1995. - 60 с.

25. Стефанович М.А., Сибагатуллин СК. Рациональная организация хода основных процессов в противоточной зоне доменной печи //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1983. - 80 - 86.

26. Стефанович М.А. Анализ хода доменного процесса. - Свердловск: Металлургиздат, 1960. - 236 с.

27. Бабарыкин Н.Н. Движение шихты и газов в доменной печи. - Магнитогорск: МГМИ, 1994. - 111 с.

28. Влияние угла наклона шахты доменной печи на боковое давление шихтовых материалов /Б.А. Марсуверский, Н.Н. Бабарыкин, B.C. Новиков и др. //Сталь. - 1985. - № 11. - С 5 - 7.

29. Андронов В.Н. К вопросу об интенсификации доменной плавки //Форсирование доменной плавки. - М.: Металлургиздат, 1963. -С. 140-152.

30. Газодинамика, тепломассобмен и возможности совершенствования работы доменных (шахтных) печей /М.А. Стефанович, СК. Сибагатуллин, В.Г. Дружков и др. //Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1981. Вып. 7. - С 136 - 148.

31. Кропотов В.К. Закономерности давления шихты на жидкие продукты плавки //Известия вузов. Чёрная металлургия. -1960. - № 2. - 107 - 110.

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

33. Стефанович М.А., Ваганов А.И. Использование текущ;ей технологической информации для контроля и оценки хода доменной печи //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМИ, 1973. Вып. 2. - 98 - 104.

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

35. Сибагатуллин К., Новиков B.C. Коэффициент сопротивления шихты и динамический напор газа по высоте доменной печи //Производство чугуна. -Магнитогорск: МГМИ, 1973. Вып. 2. - 109 - 115.

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

37. Бондаренко А.И., Остроухов М.Я. Анализ газодинамического режима доменной плавки //Бюллетень ЦНИИЧМ. - 1968. - № 6. - 10 - 12.

38. Опыт применения неофлюсованных окатышей ССГОК в шихте доменных печей ММК /B.C. Новиков, Н.Н. Бабарыкин, Н.М. Крюков и др. //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1976. - 84 - 93.

39. Вопросы эффективности использования окатышей в доменной плавке /М.А.Стефанович, К. Сибагатуллин, B.C. Новиков и др. //Доменное производство. -М. : Металлургия, 1975. - 14-20.

40. Кропотов В.К., Дружков В.Г. Результаты моделирования движения материалов в нижней части доменной печи //Производство чугуна. -Магнитогорск: МГМИ, 1973. Вып. 2. - 86 - 93.

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

42. Федулов Ю.В. Исследование движения газов и кокса в фурменном очаге доменной печи //Сталь. - 2004 - № 10. - 11 - 15.

43. Бабарыкин Н.Н. Выделение и использование тепла в доменной печи. Магнитогорск: МГМА, 1997. - 100 с.

44. Контроль температур шихты и газа в шахте доменной печи /Спирин Н.А., B.C. Швыдкий, В.В. Лавров и др. //Сталь. - 1998. - № 7. - 15 - 18.

45. Предварительные данные об эффективности использования в доменной шихте горячего агломерата. /A.M. Банных, В.М. Зудин, А.Г. Неясов и др. //Сборник научных трудов. Металлургия чёрных металлов. Магнитогорск: МГМИ, 1963. - 3 - 13.

46. Стефанович М.А., Новиков B.C., Неясов А.Г. Об особенностях газодинамического режима доменных печей большого объёма на Магнитогорском металлургическом комбинате //Сталь. - 1970. - № 6. - С . 490-495.

47. Леонидов Н.К., Стефанович М.А. Дружков В.Г. О профиле доменной печи //Сталь. - 1976. - № 6. - 485 - 491.

48. Об уровне засьши в доменной печи / М.А. Стефанович, В.Г. Дружков, К. Сибагатуллин, B.C. Новиков //Сталь. - 1969. - № 5. - 397 - 401.

49. Теплообмен и восстановление в шахте печи при работе на 100 % офлюсованного агломерата /Б. Л. Лазарев, Б. А. Боковиков, Н.М. Бабушкин и др. //Сталь. - 1965. - № 6. - 487 - 492.

50. Стефанович М.А., Баертуев А.А., Сибагатуллин К. Роль оптимизации доменного процесса при применении комбинированного дутья //Проблемы автоматизированного управления доменным производством. Киев: Институт автоматики, 1973. Вьш.З. - 31 - 32.

51. Стефанович М.А., Трифонов А.Д., Сибагатуллин К. О реализации преимуществ дополнительного топлива, вдуваемого через фурмы //Теплотехника процессов выплавки стали и сплавов. Свердловск: УПИ, 1976. Вып. 4 . -С . 3 - 9 .

52. Применение комбинированного дутья в доменных печах Магнитогорского металлургического комбината /Н.Н. Бабарыкин, B.C. Новиков, К. Сибагатуллин и др. //Сталь. - 1976. - № 3. - 204 - 208.

53. Рамм А.Н. Развитие доменного производства в СССР (1917-1967 гг.). ЦНИИ и ТЭЙЧМ. М.:, Черметинформация, 1968. - 48 с.

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

55. Стефанович М.А., Шпарбер Л.Я., Ашихмин Ф.В. Связь изменений частных перепадов давления газа и других показателей хода доменного процесса /Металлургия чёрных металлов. Сборник научных трудов. Магнитогорск: МГМИ, 1963. - 27 - 41.

56. Тараканов А.К. Применение математических моделей и диалоговых систем в управлении доменным процессом //Чёрная металлургия. - 2001. - № 1 1 . - С . 30-33 .

57. Спирин Н.А., Лавров В.В., Шаврин B.C. Оптимизация, идентификация и оценивание теплотехнических процессов в металлургии. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1996.-188С.

58. Шаврин СВ., Захаров И.Н., Ипатов Б.В. Истечение шлака через насадку в противотоке газа //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1962. — № 9. - С . 64-65 .

59. Шаврин СВ., Захаров И.Н., Ипатов Б.В. Истечение шлаков через коксовые насадки //Известия вузов. Чёрная металлургия. — 1964. - № 1. - С 33-37.

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

61. Остроухов М.Я. Процесс шлакообразования в доменной печи. - М.: Металлургиздат, 1963. - 223 с.

63. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б.Л. Теплообмен в доменной печи. - М.: Металлургия, 1966. - 356 с.

64. Шформационные системы в металлурги /Н.А.Спирин, Ю.В. РЬтатов, В.И. Лобанов и др. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. - 617 с.

65. Работа доменных печей в условиях дефицита природного газа /В.Н. Булава, В.И. Афанасьев, А.П. Фоменко и др. //Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2003. - № 5. - 9 - 10.

66. Применение математических методов и ЭВМ для анализа и управления доменным процессом /И.Г. Товаровский, Е.И. Райх, К.К. Шкодин, В.А. Улахович. - М.: Металлургия, 1978. - 263 с.

67. Влияние начальной температуры газов у фурм и параметров комбинированного дутья на газодинамику доменного процесса /И.Г. Товаровский, В.А. Шатлов, В.И. Бондаренков и др. //Сталь. - 1976. - № 3 . - С . 204-208.

68. Воскобойников В.Г., Гохман Ю.И,, Жураковский Б.Л. Технические показатели доменной плавки при вдувании горячих восстановительных газов на холодном технологическом кислороде (без атмосферного дутья) //Сталь.- 1971 . -№4.-С. 301-308.

69. Гибадулин М.Ф., Сарычев А.Ф. Ведение доменной печи. Технологическая инструкция ТИ-101-Д-22-2002. - Магнитогорск: ОАО "ММК", 2002. - 104 с.

70. Reichard Р. Ein neus Warmeschaubild des Hochofens. //Archiv fur den Eisenhuttenweson. - 1927. - № 2. - S. 77 - 101.

71. Павлов M.A. Металлургия чугуна. Ч. П. - М.: Металлургиздат, 1949. - 628 с.

72. Дипшляг Е. Доменный процесс. Перевод под ред. Похвиснева А.П. - М.: ОНТИ-НКТП-ДНТВУ, 1935. - 107 - 117.

73. Анализ тепловой работы горна доменной печи при инжекции топлива через фурмы /Ю.Н. Овчинников, Б.И. Китаев, B.C. Швыдкий и др. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1965. - № 10. - 42 - 48:

74. Мишар И. Тепловые балансы и теплообмен в доменной печи. Перевод Ярошенко Ю.Г., Карповой В.В., Корейво И.Д. - М.: Металлургиздат, 1960.-151 с.

75. Чернятин А.Н., Китаев Б.И. Новое в расчете зональных тепловых балансов и теплового режима доменных печей //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1960. - № 10. - 20 - 30.

76. Шаврин СВ., Ченцов А.В. К расчету высоты ступени теплообмена в шахтных печах //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1960. - № 11. -С 2 7 - 3 1 .

77. Юрьев Б.Н., Юрьева Л.В. Методы расчета доменной плавки. - Свердловск: Металлургиздат, 1961. - 217 - 230.

78. Маханек Н.Г. Особенности теплообмена в доменной печи //Труды УПИ. - М.: Металлургиздат, 1960. Сб. 105. - 90 - 100.

79. Шаврин СВ., Ченцов А.В. Выбор уравнения для анализа теплообмена в доменных печах. //Форсирование доменной плавки. - М.: Металлургиздат, 1963. - 169-178.

80. Вегман Е.Ф., Чургель В.О. Теоретические проблемы металлургии чугуна (под ред. Лазуткина Е., Усачёва А.Б.). - М.: Машиностроение, 2000. -348 с.

81. Линдер Р. Термохимические расчеты доменного процесса. Перевод Спектра М.А. под ред. Похвиснева А.Н. - М.: Металлургиздат, 1963. -119 с.

82. Загайнов А., Онорин О.П., Спирин Н.А. Современные принципы построения математических моделей доменного процесса для решения технологических задач //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 2003. -№12 . -С . 3 - 7 .

83. Андронов В.Н., Белов Ю.А., Лычёв А.В. Оценка расхода кокса методом ПДК с учётом центральной коксовой отдушины в столбе шихты //Сталь. - 2003 . -№8. -С 10-15.

84. Стефанович М.А. О зависании шихты при обогащении дутья кислородом //Сталь.- I960. -№8.-С. 680-683.

85. Стефанович М.А. К вопросу применения реформированного газа в доменной плавке //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1967. - № 7. -С 21-25 .

86. Юсфин Ю.С, Доброскок В.А., Королёва В.Л. Исследование закономерностей теплообмена в горне доменной печи на уровне фурм //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1991. - № 3. - 7 - 9.

87. Стефанович М.А., Сибагатуллин СК. Учёт в зональных тепловых балансах зависимости теплосодержания и тепловых эффектов от межчастичных связей //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1968. - № 8 . - С . 30-36.

89. Reichard P. Einflus die Heipwindtemperatur auf den Temperaturverlauf und die Erwarmungszeit in Hochofen //Stahl und Eisen. - 1956. - № 12. - S . 711-738.

90. Готлиб А.Д, Нагрев дутья и расход кокса при выплавке чугуна. М.: Металлургиздат, 1947.-С. 19-24.

91. Алгоритм контроля и управления тепловым состоянием верха и низа доменной печи /Е.Л. Суханов, Б.И. Китаев, А. Загайнов и др. //Проблемы автоматизированного управления доменным производством. Киев: Институт автоматики, 1973. Вып.З.- 16-20.

92. Костылев Н.А. Очерки по теории доменного процесса. - М.: Металлургиздат, 1945. - 141 - 150.

93. Остроухов М.Я. Экономия кокса в доменной плавке. - М.: Металлургиздат, I960. - 144 с.

94. Тепловая работа шахтных печей и агрегатов с плотным слоем. /ЯМ. Гордон, Б.А. Боковиков, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. - М.: Металлургиздат, 1989. - 120 с.

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

97. Бялый Л.А. Об оптимальном расходе природного газа в доменной плавке //Сталь. - 1973. - № 3. - 197 - 203.

98. Бугаев К.М. Распределение газов в доменных печах. - М.: Металлургиздат, 1989. - 120 с.

99. Исследование работы газов по высоте и радиусу доменной печи при вдувании природного газа /В.И. Логинов, СМ. Соломатин, А.И. Парфёнов и др. //Сталь. - 1966. - № 1. - 978 - 984.

100. Логинов В.И., Парфёнов А.И., Мусиенко К.А. Технико-экономические возможности доменной плавки в условиях достижения равновесного состояния восстановления оксидов железа //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1988. - № 10. - 13 - 17.

101. Логинов В.И., Парфёнов А.И., Мусиенко К.А. Взаимосвязь температурно-тепловых условий доменного процесса с результатами плавки //Известия АН СССР. Металлы. - 1991. - № 4. - 5 - 7.

102. Фазовые преврашения при восстановлении и шлакообразовании в процессе доменной плавки /Балон И.Д., Муравьёв В.Н., Никулин В.Ф., и др. //Сталь. - 1972. - № Ю. - 883 - 888.

103. Фазовые превращения материалов при доменной плавке /И.Д. Балон, И.З. Буклан , В.Н. Муравьёв, В.Ф. Никулин. - М.: Металлургия, 1984. -152 с.

104. Карабасов Ю.С, Чижикова В.М. Физико-химия восстановления железа из оксидов.-М.: Металлургия, 1986.-200 с. ПО. Гольдштейн Н.Л. Водород в доменном процессе. М.: Металлургия, 1971. -208 с.

105. Есин О.А., Окунев А.И., Куликов И.С. Термохимические и термодинамические данные //Доменное производство, справочник: В 2 т. - М.: Метаплургиздат, 1963. - Т. 2. - 547 - 626.

106. Братчиков Г., Топорищев Г.А. Теплоемкость железных руд и агломератов. Теплопроводность железных руд и агломератов //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1962. - № 6. - 16 - 20.

107. Братчиков Г. Теплоемкость окатышей и концентратов //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1961. - № 2. - 5 - 9.

108. Каплун Л.И. Теплофизические характеристики шихтовых материалов и агломератов аглопроизводства ЧерМК //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1989. - № 6. - 9 - 13.

109. Ильченко К.Д., Литвинов Е.В. Исследования теплофизических свойств шлаков ферросплавного производства с целью их использования в доменном процессе //Сталь. - 1972. - № 10. - 883 - 888.

110. Боковиков Б.А., Чазов И.В. Изменение теплоёмкости железорудных материалов в процессе восстановления //Прямое получение железа и порошковая металлургия. - М.: Металлургия, 1974. Сб. № 1. -С. 107-113.

111. Лисиенко В.Г., Лобанов В.И., Китаев Б.И. Теплофизика металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1982. - 240 с.

112. Готлиб А.Д. Доменный процесс. М.: Металлургия, 1966. - 503 с.

113. Зверева Н.Н., Голъдштейн Н.Л. Процессы газификации кокса в доменной печи //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМИ, 1973. -С. 71-78.

114. Щукин П.А. Исследование свойств металлургического кокса. - М.: Металлургия, 1971. - 100 с.

115. Вейнский В.В., Шерстобитов М.А. Реакционная способность кокса и её роль в доменном процессе //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1994. -№ 8 . - С . З - 6 .

116. Работа доменной печи на коксе с различной реакционной способностью /В.Л. Терентьев, М.Ф. Гибадулин, К. Сибагатуллин и др. //Чёрная металлургия. - 2002. - № 6. - 6 - 8.

117. Влияние природного газа на тепловой режим горна доменной печи /Н.И. Красавцев, Г.А. Панев, Л. Ярошевский и др. //Металлургия чугуна. - М.: Металлургия, 1966. - 119 - 145.

118. Работа доменной печи на коксе, полученном при различных температурах коксования /Ю.В. Яковлев, Н.М. Крюков, К. Сибагатуллин и др. //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМИ, 1974.-С.32-37.

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

120. Есин О.Л., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. - Свердловск.: Металлургия, 1962. - 671 с.

121. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. - М.: Металлургия, 1987. - 688 с.

122. Базилевич СВ., Вегман Е.Ф. Агломерация. М.: Металлургия, 1967. - 368 с.

123. Малышева Т.Я,, Долицкая О.А. Петрография и минералогия железорудного сырья. - М.: МИСиС, 2004. - 424 с.

124. Гиммельфарб А.А. Участие водорода в процессах восстановления в доменной печи //Металлургия и коксохимия. - Киев: Техника, 1971. Вып. 24 . -С. 44-49.

125. Эффективность использования природного газа в доменной печи при плавке шихт различной восстановимости /А.А. Гиммельфарб, A.M. Жак, B.C. Терещенко и др. //Сталь. - 1974. - № 7.- 580 - 584.

126. Кропотов В.К., Дружков В.Г., Прохоров И.Е. Проектирование доменной печи. Магнитогорск: МГТУ, 2004. - 127 с.

127. Стефанович М.А., Кропотов В.К. Соотношение сил, влияющих на сход шихты на границе фурменных очагов //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1974. - № 6. - 28 - 31.

128. Учёт изменения богатства сырья при регулировании теплового состояния доменной печи /М.А. Стефанович, А.И. Ваганов, Н.М. Крюков и др. //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМИ, 1974.-С. 61-67.

129. Трудности реализации преимуществ богатого железорудного сьфья /В.Ю. Савинов, В.П. Лёкин, К, Сибагатуллин и др. //Современная металлургия начала нового тысячелетия. - Липецк: ЛГТУ, 2001. - С . 32-35 .

130. Особенности богатого сырья для доменной плавки /В.Ю. Савинов, К. Сибагатуллин, А.В. Терентьев, А.И. Ваганов //Теория и технология металлургического производства. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. Вып. № 4.- 4 - 9.

131. Сибагатуллин К., Иванов А.И. Взаимосвязь содержания кремния в чугуне с параметрами работы доменной печи //Теория и технология металлургического производства. — Магнитогорск: МГТУ, 2001. Вып. № 2 . - С . 34-35 .

132. Совершенствование технологии выплавки малокремнистого чугуна /А.В. Терентьев, В.А. Гостенин, К. Сибагатуллин и др. //Совершенствование технологии в ОАО "ММК". - Магнитогорск: Дом печати, 2003. Вып. 7. - 24 - 29.

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

134. Сибагатуллин К. Предельная степень использования газа- восстановителя в доменной печи //Металлург. - 1997. - № 12. - 12.

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

137. Сибагатуллин К., Терентьев А.В., Савинов В.Ю. Степень восстановления железа из оксидов углеродом и его монооксидом //Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова. - 2004. - № 1. - 14-17.

138. Сибагатуллин К., Терентьев А.В., Савинов В.Ю. Области развития реакции водяного газа при восстановлении железа из оксидов //Литейные процессы.- Магнитогорск: МГТУ, 2003. Вып. № 3. -С. 48-53 .

139. Сибагатуллин К., Кутищев В.А., Нечепуренко А.В. Оптимальная степень прямого восстановления при использовании углерода в качестве восстановителя //Литейные процессы. - Магнитогорск: МГТУ. - 2002. Вып. 2 . -С . 7-17.

140. Сибагатуллин К. Минимальный расход углерода на восстановление железа из оксидов при использовании его в качестве источника тепла для эндотермических реакций и восстановителя //Производство чугуна. -Магнитогорск: МГТУ, 1997. - 25 - 30.

141. Сибагатуллин К. Минимальный расход углерода в качестве источника тепла для эндотермических реакций и восстановителя при снижении окисленности железа //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГТУ. -1997.- 14-24.

142. Сибагатуллин К. Максимальный эквивалент замены кокса природным газом //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМА, 1994. - 35-т41.

143. Сибагатуллин К. Минимальный расход кокса и природного газа в качестве восстановителей железа и примесей чугуна //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМА, 1994. - 24 - 35.

144. Сибагатуллин К., Фролова И.П. Минимальный расход углерода в качестве восстановителя железа и примесей чугуна. — Магнитогорск: МГМА, 1992.-С. 50 -57 .

145. Сибагатуллин К. Минимальный расход углерода на восстановление железа из оксидов //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1985. -С. 127-132.

146. Сибагатуллин К., Волков В.М..Минимальный расход углерода на снижение окисленности железа //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1987.-С. 24 -32 .

147. Вегман Е.Ф. Краткий справочник доменщика. - М.: Металлургия, 1981. - 186 с.

148. Филиппов СИ. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1967.-279 с.

149. Теори1я металлурпйних процес1в /В.Б. Охотьский, О.Л. Костьолов, А.К. Тараканов и др. - Ки1в: I3MH, 1997. - 512 с.

150. Металлургия чугуна /Е.Ф. Вегман, Б.Н. Жеребин, А.Н. Похвиснев, Ю.С. Юсфин. -М.: Металлургия, 1989. - 512 с.

151. Гиммельфарб А. А., Котов К.И. Процессы восстановления и шлакообразования в доменных печах. -М. : Металлургия, 1982. - 328 с.

152. Попель СИ., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1986. - 463 с.

153. Начальные стадии восстановления железа из шлака в процессе Ромелт /А.К. Зайцев, Н.В. Криволапов, B.C. Валавин и др. //Сталь. - 2000. - № 6. - С . 75 -81 .

154. Китаев Б.И. Управление доменным процессом. - Свердловск: УПИ, 1984.-96 с.

155. Восстановление, теплообмен и гидродинамика в доменном процессе: Труды института металлургии УНЦ АН СССР, ч. I и II - Свердловск: РИСО УНЦ АН СССР, 1970. - 132 с ; 1972. - 140 с.

156. Сибагатуллин СК. Оценка газопроницаемости столба доменной шихты. //Газодинамика и механика движения шихты в доменных печах. - Свердловск: УПИ, 1969. - 46 - 47.

157. Сибагатуллин К., Прохоров И.Е., Павлов А.В. Критерий соответствия зоны размягчения и плавления и режима выпусков чугуна и шлака //Теория и практика производства чугуна. - Кривой-Рог: КГГМК "Криворожсталь", 2004. - 236 - 238.

158. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1970. - 904 с.

159. Механика жидкостей и газов /СИ. Аверин, А.Н. Минаев, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко- М.: Металлургия, 1987. - 304 с.

160. Половченко И.Г. Движение шихтовых материалов и газов в доменной печи. - Днепропетровск: УкрНТОЧМ, 1957. - 102 с.

161. Газодинамическая оценка накопления продуктов доменной плавки /В.Н. Ковшов, Н.А. Егоров, В.А. Петренко и др. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1984. - № 3. - С 29 - 33.

162. Маханек Н.Г., Онорин О.П., Коновалов К.Д. О соотношении сил, действующих на столб шихтовых материалов в доменной печи //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1966. - № 10. - 15 - 18.

163. Измерение фактического давления шихты на горизонте воздушных фурм доменной печи /Г.А. Воловик, В.И. Боклан, В.И. Бондаренко и др. //Доменное производство. -М. : Металлургия, 1975. Вып.2. - 75 - 77.

164. Кропотов В.К., Монетов Г.В. Определение давления шихты на жидкие продукты плавки и оптимального режима выпусков. //Производство чугуна.- Свердловск: УПИ, 1978. Вып. 4. - 108 - 113.

165. Васюра Г.Г, Способ контроля газодинамического режима доменной плавки //Сталь. - 2003. - № 8. - 8 - 10.

166. Райх Е.И., Шкодин К.К., Гайков В.В. Критериальное описание газопроницаемости кусковых материалов //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1989. - № 8. - 14-16.

167. Формирование рациональной структуры столба шихтовых материалов в доменной печи /Л.Д. Никитин, В.А. Долинский, Ф. Бугаев и др. //Металлург. - 2004. - № 2. - 26 28.

168. Шепетовский Э.А. Рациональное формирование столба шихты в доменной печи //Сталь. - 2003. - № 5. - 11-15.

170. Курунов И.Ф. Шихтовые материалы, кокс, эксплуатация и показатели работы доменных печей (материалы 4-го Европейского конгресса). //Сталь. - 2001 . -№3. -С . 7 - 1 3 .

171. Шатлов В.А., Серов Ю В. Проблемы развития современного доменного производства //Сталь. - 1997. - № 12. - 1 - 4.

172. Серов Ю.В. Метрологическое обеспечение технологических процессов чёрной металлургии (метрология и информатика). Справ, изд. в 2-х кн.: М.: Металлургия, 1993. - Кн 1. - 272 с. М.: Металлургия, 1993. - Кн. 2.-352 с.

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

174. Чернятин А.Н.. Влияние газораспределения и расхода тепла на десульфурацию чугуна в доменной печи //Шлаковый режим доменных печей. - М: Металлургия, 1967. - 247 - 252.

175. Исследование работы доменных печей при различных режимах загрузки /А.А. Агашин, Н.М. Крюков, К. Сибагатуллин и др. //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1976. - 116 - 122.

176. Большаков В.И. Теория и практика загрузки доменных печей. - М.: Металлургия, 1990. - 256 с.

177. Работа доменной печи при совместной загрузке железорудных материалов и кокса в скип /В.И. Логинов, К. А. Мусиенко, Д.В. Воронков и др. //Сталь. - 1987. - № 12. - 7 - 12.

178. Сысоев Н.П., Левин И.Ю. О форме зоны пластичности в доменных печах и связи её с радиальным газораспределением //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1984. - № 3. - 29 - 33.

179. Донсков Е.Г., Костенко Г.П., Орел Г.И. Опыт "Криворожстали" по рационализации распределения материалов в доменных печах //Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2003. - № 1. - С . 19-22.

180. Чесноков Ю.А., Ченцов А.В., Шаврин СВ. Контролируемые параметры системы загрузки как элемент в моделировании доменного процесса //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 2003. - № 3. - 81.

182. Доброскок В.А., Титов И.А. Математическое моделирование процессов газораспределения в доменных печах //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1997. - № 5. - 13-15.

183. Пыжов В.Г. О формировании железорудных и коксовых линз на колошнике доменной печи //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1992. - № 4 . - С . 12-13.

185. Сысоев Н.П., Стефанович М.А. Влияние подготовки шихты на эффективность неравномерного распределения шихты и газов по сечению печи //Проблемы автоматизированного управления доменным производством. Киев: Институт автоматики, 1973. - 59 - 61.

186. Раковский Б.М., Ходак Л.З., Фуфаев Г.Д. Аналитический расчёт рациональной формы кривой газораспределения по радиусу колошника доменной печи //Восстановление и тепловая обработка железорудного и марганцевого сырья. М.: Наука, 1974. - 112 - 120.

187. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. Киев: Вища школа, 1981. - 495 с.

188. Жеребин Б.П. Практика ведения доменной печи - М.: Металлургия, 1980. - 248 с.

189. Загрузка доменных печей на- переменном уровне засыпи /Гладышев В.И., Гуляев Г.М., Ашпин Б.И. и др. //Сталь. - 1984. - № 8. -С. 10-12.

190. Расширение возможностей конусного засыпного аппарата в регулировании распределения материалов на колошнике доменной печи / В.В. Капоруллин, А.П. Пухов, Б.Ф. Чернобривец и др. //Бюллетень НТИ. Чёрная металлургия. - 1983. - № 18. - 38 - 40.

191. Оценка распределения газового потока в доменной печи /В.М. Клемперт, Ю.И. Базалинский, А.А. Гришкова и др. //Сталь. — 1984. - № 5 . 10-12.

192. Самопроизвольное перераспределение материалов и газов по радиусу колошника доменной печи /М.А. Стефанович, Н.П. Сысоев, К. Сибагатуллин, А.И. Ваганов //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1980.-С. 124-135.

193. Об организации доменного процесса изменением режима работы вращающегося распределителя шихты /С.К. Сибагатуллин, М.А. Стефанович, Г.В. Монетов и др. //Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1981. - 124 - 135.

194. Пишнограев Н., Стефанович М.А., Сибагатуллин К. Влияние параметров дутья на размер частиц, выносимых на поверхность засыпи в доменной печи //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1983. -С. 71-76.

195. Сибагатуллин К., Ивина Г.М. Особенности движения и схода двухкомпонентного по крупности материала через выпускное отверстие. 1986. - 8 с. - Деп. в УкрНИИНТИ 07.08.86, № 1862 - УК.

196. Сибагатуллин К., Ивина Г.М., Бондарь А.А. Работа доменной печи ОХМК объёмом 1513 м^ с циклическим изменением уровня засыпи //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1987. - 60 - 70.

197. Некоторые особенности плавки при работе доменной печи на системе загрузки РКРК /Ю.В. Яковлев, К. Сибагатуллин, B.C. Новиков и др. //Производство чугуна. - Магнитогорск: МГМИ, 1974. - 76- 83.

198. Особенности раздувки доменной печи после ремонта III разряда /В.Л. Терентьев, В.П. Ташлинцев, К. Сибагатуллин и др. //Совершенствование технологии на ОАО "ММК". - Магнитогорск: Дом печати, 1999. - 46 - 56.

199. Показатели доменной плавки в задувочном периоде после ремонта III разряда /В.Л. Терентьев, В.П. Ташлинцев, К. Сибагатуллин и др. //Труды V международного конгресса доменщиков. - Днепропетровск: Пороги, 1999. - 201 - 204.

200. Оценка влияния на доменную плавку кокса фракции менее 40 мм /Н.П.Сысоев, К. Сибагатуллин, В.К. Кропотов и др. //Труды V международного конгресса доменщиков. - Днепропетровск: Пороги, 1999.-С.216-218.

201. А.с. № 1025729 СССР, С 21 В 7/18. Засыпной аппарат доменной печи /А.К. Соловков, М.А. Стефанович, К. Сибагатуллин и др. //Открытия, изобретения. - 1983. - № 24. - 72.

202. А.с. № 901277 СССР, МКИ С 21 В 7/18. Газоотвод доменной печи /А.К. Соловков, М.А. Стефанович, К. Сибагатуллин и др. //Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки - 1982. - № 4. - 78.

203. А.с. № 901277 СССР, МКИ С 21 В 7/18. Колошниковое устройство доменной печи /С.Н. Пишнограев, М.А. Стефанович, К. Сибагатуллин и др. //Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки -1985 . -№ 24 . - 78.

204. А.с. № 1726524 СССР, МКИ С 21 В 7/18. Колошник доменной печи /В.М. Дасюк, Г.М. Гуляев, К. Сибагатуллин и др. //Открытия, изобретения. - 1992. - № 14. - 106.

205. Ульянов А.Г., Товаровский И.Г. Методика анализа изменений удельного расхода кокса и производительности доменных печей под влиянием изменений технологических параметров доменной плавки. Днепропетровск: РИМ МЧМ, 1984. - 186 с.

206. Сибагатуллин К. О влиянии различных факторов на расход кокса и производительность доменной печи в современных условиях //Интенсификация процессов доменной плавки и освоение печей большого объёма. - М.: Металлургия, 1978. - 48 - 53.

207. Влияние смешивания рудного сырья с коксом на газодинамические условия и технико-экономические показатели доменной плавки /В.И. Логинов, СМ. Соломатин, А.Л. Берин, A.M. Жак //Сталь. - 1977. -№ 5 . - 391-394.

208. Св. РФ на пол. мод. № 13959. /В.Л. Терентьев, К.Н. Вдовин, К. Сибагатуллин и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2000. - № 1 7 . - 553.

209. Св. РФ на пол. мод. № 14580. /В.Л. Терентьев, К.Н. Вдовин, К. Сибагатуллин и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2000. - № 2 2 . - 578.

210. Исследование влияния распределительного кольца на формирование поверхности засыпи /В.Г. Чистяков, В.Н. Ковшов, Г.С. Зозуля и др. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1989. - № 8. - 14-16.

211. Работа доменной печи с радиальным распределителем шихты /З.А. Радионенко, А.Ф. Рыбцов, В.И. Антонов и др. //Бюллетень НТИ, Чёрная металлургия. - 1988. - № 2. - 21 с.

212. Патент 2023011. Россия. С 21 В 7/20. Засыпной аппарат доменной печи /С.К. Сибагатуллин, Г.М. Ивина, В.Г. Подпорин и др. //Открытия, изобретения. - 1994. - № 21. - 99.

213. Грузинов В.К. Горизонтальное распределение материалов на колошнике //Сталь. - 1955. - № 4. - 91 - 94.

214. Влияние распределения газа по окружности на динамические характеристики доменной печи /И.Ф. Курунов, В.А. Доброскок, А.И. Истеев и др. //Металлург. - 1977. - № 6. - 20 -21 .

215. Работа доменной печи при загрузки шихты методом диаметральной компенсации /И.З. Буклан, В.В. Степанов, Е.Н. Складановский и др. //Бюллетень НТИ. Чёрная металлургия. - 1977. - № 3. - 33 с.

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

219. АСУ тепловыми и газодинамическими режимами доменной печи /И.Н. Богаенко, Г.Г. Грабовский, Н.А. Рюмшин, К.А Шумилов. - Кшв: Техника, 2000. - 226 с.

220. Довгалюк Б.П. АСУ ДП доменно! печ1. - Дн1продзержинськ: ДДТУ, 1998.-170 с.

221. Математические модели оптимального использования ресурсов в доменном производстве /А.В. Бородулин, Х.Н. Гизатуллин, Ю.Г. Ярошенко и др. - Свердловск.: - УНЦ АН СССР, 1986. - 148 с.

222. Гиммельфарб А.А., Ефименко Г.Г. Автоматическое управление доменным процессом. - М.: Металлургиздат, 1969. - 309 с.

223. Лисиенко В.Г., Лобанов В.И., Китаев Б.И. Теплофизика металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1982. - 240 с.

224. Сибагатуллин К., Середникова Е.И. Технологическая роль повышенного нагрева дутья //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1979.- 135-144.

225. Сибагатуллин К., Дружков В.Г., Середникова Е.И, Оценка оптимального соотношения расходов природного газа и технологического кислорода в дутье доменной печи //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1983. - 107 - 116.

226. Стефанович М.А., Сибагатуллин К., Середникова Е.И. Применение многомерных диаграмм для оптимизации доменного процесса //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1985. - № 4. - 24 - 28.

227. Савенкова М.Г., Середникова Е.И., Сибагатуллин К. Четьфёхмерная диаграмма зависимости показателей работы доменной печи //Сб. научных трудов МГМИ. - Магнитогорск: МГМИ, 1975. Вып. 153. -С. 20-25 .

228. Стефанович М.А., Сибагатуллин К., Гуляев Г.М. Использование средств организации доменного процесса //Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1982. - 99 - 107.

229. Стефанович М.А., Трифонов А.Д. Исследование влияния природного газа на параметры истечения дутья из фурмы //Проблемы автоматизированного управления доменным производством. Киев: Институт автоматики, 1973. Вьш.З. - 114-116.

230. Сибагатуллин К. Действие технологических мероприятий на результаты доменной плавки при использовании офлюсованных и неофлюсованных окатышей //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1978.-С. 84-88.

231. Роль технологического кислорода в современных условиях плавки /Н.П. Сысоев, Ю.С. Юсфин, А.П. Пухов и др. //Сталь. - 1992. -№ 9. -С. 8.

232. Крячко Г.Ю. Газодинамический порог в горне доменной печи: предположение или реальность? //Чёрные металлы. - 2004. - № 6. -С.10-15.

233. Исследование движения материалов в области фурм доменной печи с помощью эндоскопа /М. Гройель, Ф.В. Хильнхюттер, X. Кистер, Б. Крюгер //Чёрные металлы. - 1974. - № 12. - 10 - 15.

234. Сибагатуллин К. Оптимальная температурная граница, отделяющая зону превращения FeO в Fe от Рез04 в FeO при противоточном восстановлении железа из оксидов //Вестник УПИ-УГТУ. - 1998. - № 2. -С.215.

235. Сибагатуллин К. К использованию офлюсованных и неофлюсованных окатышей в доменной плавке //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1978.-С. 79-84.

236. Хомич В.Н. К вопросу о зависимости подъёмной силы газов в доменной печи от их температуры //Газодинамика и механика движения шихты в доменных печах. - Свердловск: ВНИИМТ, 1969. - 42.

237. Новиков B.C., Сибагатуллин К. Влияние повышения температуры дутья на газодинамические условия в доменной печи //Газодинамика и механика движения шихты в доменных печах. - Свердловск: ВНРШМТ, 1969.-С. 43-44.

238. Исследование причин износа кладки и системы охлаждения доменной печи № 4 объёмом 2000 м^ ОХМК /М.В. Рогов, К. Сибагатуллин, Г.М. Гуляев и др. //Бюллетень НТИ. Чёрная металлургия.-1990. -№ 2. -С. 53-54.

239. Бабарыкин Н.Н., Марсуверский Б.А., Новиков B.C. Свойства окатышей ССГОК и их поведение в доменной печи //Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1978. - 66 - 79.

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

241. Изменение свойств агломерата и окатышей в процессе восстановительно-тепловой обработки /З.И. Некрасов, Н.А. Гладков, Г.М. Дроздов, В.Н. Никифоров //Металлургия чугуна. — М.: Металлургия, 1973.-С. 24-36.

242. Качула В.В., Фофанов А.А., Антонова Н. Исследование причин и механизма разбухания окисленных железорудных окатышей. //Комплексная переработка железных руд. - Свердловск: УралНИЧМ, 1977.-Т. 31.-С. 40-53 .

243. Прочность и минералогический состав окатышей ССГОКа в зависимости от режима обжига /A.M. Чернышев, Т.Я. Малышева, Г.П. Морева, Ф.М. Журавлёв //Сталь. - 1970. - № 4. - 293 - 298.

244. Леонидов Н.К., Сидорова Л.И. Производство железорудных окатышей: В кн.: Итоги науки и техники. Производство чугуна и стали. М.: ВИНИТИ, 1979.-№ 11.-С. 45 - 134.

245. О роли пористости в упрочнении железорудных окатышей /И.А. Копырин, Н.Л. Гольдштейн, Ф.А. Рябоконь и др. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 1976. - № 4. - 40-43 .

246. Поведение железорудных материалов при восстановлении /А.Н. Похвиснев, А.Н. Спектор, Ю.С. Юсфин и др. //Сталь. - 1970. - № 2. - 97-105.

247. Сравнительная оценка основных металлургических свойств агломерата и окатышей /А.П. Котов, В.А. Улахович, В.И. Солодков и др. //Металлург. - 1979. - № 2. - 8 - 11.

248. Тлеугабулов СМ. Влияние скорости восстановления железа на состояние железорудных окатышей. //Производство чугуна. -Свердловск: УПИ, 1981. - 87 - 93.

249. Производство агломерата и окатышей. Справочник. Под обш;ей редакцией Ю.С. Юсфина -М. : Металлургия, 1984.-216 с.

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

251. Структура и разрушение окатышей при восстановлении /Л.Ф.Алексеев, В.А.Горбачёв, В.З. Кудинов и др. -М. : Наука, 1983. - 7 7 с.

252. Остроухов М.Я., Шпарбер Л.Я. Эксплуатация доменных печей.-М.: Металлургия, 1975. -264 с.

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

254. Морозов А.А. Металлургическое производство и металлургическая наука на современном этапе развития (II Бардинские чтения) //Сталь. -2001 . -№2. -С . 93-94.

255. Борисов Ю.С. Соотношение прямого и непрямого восстановления железа при замене части кокса другими видами топлива, вводимыми через фурмы. В кн. Форсирование доменной плавки. -М.: Металлургиздат, 1963. - 23О - 241.

256. Суханов Е.Л., Загайнов А., Раев Ю.О. Определение методом моделирования показателей доменного процесса при изменении условий плавки. //Известия вузов. Чёрная металлургия. -1989. -№ 8. -С. 129-133.

257. Ярошевский Л. Выплавка чугуна с применением пылеугольного топлива. - М.: Металлургия, 1988. - 176 с.

258. Пирометаллургическая переработка комплексных руд /Л.И. Леонтьев, Н.А. Ватолин, В.Шаврин, Н.С.Шумаков. -М. : Металлургия, 1997. - 432 с.

259. Клемперт В.М., Френкель М.М., Гришкова А.А. Контроль и управление газораспределением в доменной печи.-М.: Металлзфгия, 1993.-142 с.

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

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

262. Анализ восстановительных процессов в шахте доменной печи объёмом 2700 м^ /З.И. Некрасов, М.Т. Бузоверя, В.Е. Герапденко и др. //Доменное производство. -М.: Металлургия, 1975. - 85 - 100.

263. Богданди Л.Ф., Энгель Г.Ю. Восстановление железных руд. Перевод Вегмана Е.Ф., Юсфина Ю.С. - М.: Металлургия, 1971. - 520 с.

264. Карабасов Ю.С, Валавин B.C. Использование топлива в агломерации: М.: Металлургия, 1976. - 264 с.

265. Выплавка малосернистого чугуна в ОАО "ММК" /В.Л. Терентьев, Н. Нефёдов, К. Сибагатуллин и др. //Сталь. - 2002. - № 1. - 10-12.

266. Распределение серы между чугуном и шлаком на доменных печах ОАО "ММК /С.Н. Пишнограев, В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин и др. //Совершенствование технологии на ОАО "ММК". - Вып. 5. Магнитогорск: Дом печати, 2001. - 22 - 27.

267. Патент № 2177039 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки /В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин, В.М. Колокольцев и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2001. - № 35. - 219.

268. Патент № 2172780 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки /В.Л. Терентьев, К.Н. Вдовин, К. Сибагатуллин и др. //Изобретения. Полезные модели.- 2001. - № 24. - 323.

269. Патент № 2178000 РФ, С 21 В 5/00. Способ доменной плавки / В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин, Г.П. Лежнев и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2002. - № 1. - 337.

270. Выплавка малосернистого чугуна в доменной печи /Б.А. Никифоров, К.Н. Вдовин, К. Сибагатуллин и др. //Теория и технология металлургического производства. - Магнитогорск: МГТУ, 2001. -С . 4 - 9 .

271. О влиянии состояния железорудного сырья на содержание серы в чугуне /Б.А. Никифоров, К. Сибагатуллин, В.Л. Терентьев и др. //Теория и технология металлургического производства. - Магнитогорск: МГТУ, 2001.-С. 9 -13 .

272. Основные закономерности распределения серы между чугуном и шлаком в доменной печи /В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин, Н. Нефёдов и др. //Чёрные металлы. - 2002. - № 1. - 5 - 7.

273. Куликов И.С. Десульфурация чугуна. - М.: Металлургиздат, 1962. - 306 с.

274. Карабасов Ю.С, Артыкбаев О.А., Затонских А.И. Расчётное определение показателей десульфурации чугуна в условиях доменной плавки. //Подготовка доменного сырья к плавке. - М.: Металлургия, 1971. - 87.

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

276. Марсуверский Б.А., Качула Б.В., Батарин А.И. Исследование поведения серы в доменной печи. //Производствоо чугуна. - Свердловск: УПИ, 1983.-С. 54-63 .

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

278. Жмойдин Г.И., Акбердин А.А., Киреева Г.М. Серопоглотительная способность и оптимальная основность металлургических шлаков //Известия РАН. Металлы. - 1996. - № 3. - 3 - 12.

279. Выплавка высококачественного чугуна на регламентированной шихте /В.А. Завидонский, Ж.Е. Слепцов, СЕ. Лазуткин и др. //Сталь. - 1988. -№ 7 . - С . 12-14.

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

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

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

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

285. Технология выплавки низкосернистого передельного чугуна при высоком приходе серы с шихтой /В.А. Ноздрачёв, Л. Ярошевский, И.Д. Цыбуленко и др.//Чёрная металлургия.-1995.-№ 12.-С. 22-27.

286. Жило Н.Л. Формирование и свойства доменных шлаков. - М.: Металлургия, 1974. - 119 с.

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

288. Горбунов Г.В., Бабарыкин Н.Н. Строение и состав гарнисажа доменных печей ММК //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1980. -С. 111-124.

289. Поведение цинка в доменной печи /Ю.П. Шукин, В.Л. Терентьев, К.Н. Вдовин и др. - Магнитогорск: МГТУ, 1999. - 84 с.

290. Формирование карбидного гарнисажа на футеровке горна доменной печи /С.Н. Нефёдов, В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин и др. //Чёрные металлы. - 2002. - № 1. - 8 - 11.

291. Формирование карбидного гарнисажа на футеровке горна доменной печи /С.Н. Нефёдов, В.П. Ташлинцев, К. Сибагатуллин и др. //Совершенствование технологии на ОАО "ММК". - Магнитогорск: Дом печати, 2001. - 28 - 36.

292. Терентьев А.В., Сибагатуллин К., Мавров А.Л. Формирование титанистого гарнисажа в доменной печи. //Известия вузов. Чёрная металлургия. - 2004. - № 7. - 15 - 16.

293. Промывка горна доменной печи шлаком от выплавки ферромарганца /В.Л. Терентьев, К. Сибагатуллин, Н. Нефёдов и др. //Теория и технология металлургического производства. - Магнитогрск: МГТУ, 2003.-С. 29-33 .

294. Кутищев В.А., Терентьев В.Л., Сибагатуллин К. Промывка горна доменной печи от коксовых остатков и избыточного графита //Современная металлургия начала нового тысячелетия. - Липецк: ЛГТУ, 2001.-С. 44-46.

295. Патент № 2150510 РФ МПК С 21 В 5/00. Способ доменной плавки /В.Л. Терентьев, К.Н. Вдовин, К. Сибагатуллин и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2000. - № 16. - 348 - 349.

296. Воздействие промывочных материалов на ход доменных процессов /М.Ф. Гибадулин, А.Л. Мавров, К. Сибагатуллин и др. //Сталь. -2004 . -№12. - 16-17.

297. Работа доменной печи с повышенным перепадом давления газа /Н.М. Крюков, B.C. Новиков, К. Сибагатуллин, Ю.В. Яковлев //Производство чугуна. - Свердловск: УПИ, 1976. - 81 - 84.

298. Влияние углей Нерюнгринского месторождения в угольной шихте на качество кокса и работу доменной печи /В.А. Кутиш;ев, В.Н. Петухов, К. Сибагатуллин и др. //Современная металлургия начала нового тысячелетия. - Липецк; - ЛГТУ, 2001. -СП - 28.

299. Сибагатуллин К, Расчёт технических показателей доменной плавки при изменении условий работы печи. - Магнитогорск: МГМИ, 1991. - 6 9 с.

300. Ваганов А.И., Сибагатуллин К., Прохоров И.Е. Расчёт технических показателей доменной плавки. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - 74 с.

301. Товаровский И.Г. Развитие расчётных методов анализа доменной плавки в XX столетии //Сталь. - 2001. - № 7. - 8 - 10.

302. Лепило Н.Н., Шур А.Б. Развитие методики расчёта технико- экономических показателей доменной плавки //Сталь. - 2001. - № 4. -С. 10-13.

303. Коршиков Г.В., Коршикова Е.Г. Сравнительная оценка разных видов топлив, используемых в доменной печи //Современная металлургия начала нового тысячелетия. - Липецк: - ЛГТУ, 2001. - 48 - 53.

304. Волков Ю.П., Шпарбер Л.Я., Гусаров А.К. Технолог-доменщик. Справочник. -М.: Металлургия, 1986. - 263 с.

305. Вейнский В.В., Сысоев Н.П., Сибагатуллин К. Исследование свойств отдельных фракций доменного кокса ОАО "ММК" //Теория и технология металлургического производства. - Магнитогорск: МГТУ, 2001.-С. 68-72.

306. Патент № 2228955 РФ, МПК С 21 В 5/00. Способ выплавки чугуна с пониженным содержанием кремния /С.К. Сибагатуллин, В.Л. Терентьев, СИ. Нефёдов и др. //Изобретения. Полезные модели. - 2004. - № 14. - 324.

307. Изучение влияния содержания железа в сырье на восстановительные процессы в доменной печи /В.Л. Терентьев, В. А. Гостенин, К. Сибагатуллин и др. //Сталь. - 2004. - № 12. - 21 - 24.