Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины
Показано, что на основе теории полной и комплексной компенсации можно рассчитать влияние вдувания ПУТ на доменную технологию. Реализация технологии с применением ПУТ в основных доменных цехах Украины на первом этапе позволит обеспечить снижение себестоимости чугуна на уровне 2,8 млрд. грн., а с...
Saved in:
| Published in: | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22247 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины / С.Л. Ярошевский, А.М. Кузнецов, А.В. Кузин, З.К. Афанасьева // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 64-74. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859603878187630592 |
|---|---|
| author | Ярошевский, С.Л. Кузнецов, А.М. Кузин, А.В. Афанасьева, З.К. |
| author_facet | Ярошевский, С.Л. Кузнецов, А.М. Кузин, А.В. Афанасьева, З.К. |
| citation_txt | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины / С.Л. Ярошевский, А.М. Кузнецов, А.В. Кузин, З.К. Афанасьева // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 64-74. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| description | Показано, что на основе теории полной и комплексной компенсации можно
рассчитать влияние вдувания ПУТ на доменную технологию. Реализация технологии с применением ПУТ в основных доменных цехах Украины на первом этапе
позволит обеспечить снижение себестоимости чугуна на уровне 2,8 млрд. грн., а
срок окупаемости капитальных затрат составит менее 2 лет.
|
| first_indexed | 2025-11-28T01:41:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
64
УДК 669.162:662.6/9(477)
С.Л.Ярошевский, А.М.Кузнецов, А.В.Кузин, З.К.Афанасьева
Донецкий национальный технический университет
ОАО «Енакиевский металлургический завод»
ПЕРСПЕКТИВЫ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В ДОМЕННЫХ ЦЕХАХ УКРАИНЫ
Показано, что на основе теории полной и комплексной компенсации можно
рассчитать влияние вдувания ПУТ на доменную технологию. Реализация техноло-
гии с применением ПУТ в основных доменных цехах Украины на первом этапе
позволит обеспечить снижение себестоимости чугуна на уровне 2,8 млрд. грн., а
срок окупаемости капитальных затрат составит менее 2 лет.
Массовое промышленное применение комбинированного дутья и
дополнительного топлива в доменной плавке впервые освоено в 60–х го-
дах ХХ века в доменных цехах Украины. Данная технология, удостоенная
Ленинской премии, обеспечила снижение расхода кокса на 10–20 % и по-
лучение экономического эффекта в размере 160 млн. руб. [1]. И в 2007 г.
комбинированное дутье – природный газ (ПГ) и кислород (О2) – в домен-
ных цехах Украины остается важнейшим и необходимым компонентом
современной технологии.
Украина одной из первых в мире освоила промышленную техноло-
гию с применением пылеугольного топлива (ПУТ) [2–4]. Тем не менее, в
2006 г. уровень показателей доменной плавки в Украине был низким:
производительность – 1,5–2 т/(м3·сутки), расход кокса на 1 т чугуна – 430–
530 кг [5].
В настоящее время в Украине созданы необходимые предпосылки
для быстрого и эффективного внедрения технологии с вдуванием в горн
доменной печи ПУТ. За последние годы условия и эффективность приме-
нения комбинированного дутья качественно изменились: ПГ в Украине
стал импортным и дефицитным энергоносителем, стоимость которого
приблизилась к стоимости кокса. В то же время эффективность использо-
вания комбинированного дутья в мире качественно возросла, чему спо-
собствовали применение пылеугольного топлива (ПУТ) и совершенство-
вание всех основных компонентов доменной технологии [3, 9, 10].
Двадцатипятилетняя отечественная и зарубежная практика целиком
подтверждает известные теоретические посылки об эффективности ПУТ:
технологии ПГ+ПУТ+О2 и ПУТ+О2 обеспечивают в 2,2–3,3 раза боль-
шую, чем при вдувании ПГ, экономию кокса, предопределяя возможность
снижения его расхода до 250–300 кг/т чугуна (табл. 1 и 2) [2, 3, 9, 14, 15].
На сегодняшний день Украина в использовании и внедрении пыле-
угольной технологии (в дальнейшем ПУТ–технологии) отстала от боль-
шинства капиталистических стран на 20–25 лет.
65
Таблица 1. Показатели работы доменной печи № 2 ОАО «ДМЗ» [3, 4]
Периоды
Показатели 21.12.02–
01.01.03
08.02.05–
08.03.05
Производство чугуна, т/сутки 2046 2124
Расход сухого скипового кокса, кг/т (%) 566 (100) 381 (67)
Расход материалов, кг/т чугуна:
ЮГОК 487 718
окатыши ЛебГОК 989 893
известняк обычный 192 63
известняк доломитизированный 0 0
обожженный доломит 0 0
мягкообожженный доломит 0 49
Дутье: температура, 0С 1085 1085
содержание О2, % 22,75 25,64
расход ПУТ, кг/т чугуна 0 138
расход природного газа, м3/т чугуна 99 65
Колошниковый газ: температура, 0С 263 265
состав, %: СО2 15,27 20,16
Н2 6,16 6,83
Химсостав чугуна, % Si 0,78 0,79
S 0,035 0,035
Выход шлака, кг/т чугуна 371 326
Содержание MgO в шлаке, % 3,42 6,27
Основность шлака CaO/SiO2, ед 1,29 1,21
Основность шлака (CaO+MgO)/SiO2, ед 1,38 1,37
Интен. плавки по углероду, кг/(м3⋅сутки) 1080 971
Выход колошниковых газов, м3/т чугуна 2393 1812
Выход восстановительных газов, м3/т чуг. 991 825
Теоретическая температура горения, 0С 2071 2052
Степень использования СО, % 37,3 45,7
Степень прямого восстановления, % 36,0 33,9
Расход условного топлива, кг/т чугуна 701 608
Общий приход тепла, кДж/кг чугуна 11943 10876
66
Та
бл
иц
а
2
–
П
ар
ам
ет
ры
д
ом
ен
ны
х
пе
че
й
пр
и
ра
бо
те
с
в
ду
ва
ни
ем
П
У
Т
с
вы
со
ки
м
уд
ел
ьн
ы
м
ра
сх
од
ом
[2
, 4
, 1
0,
1
5]
Я
по
ни
я
Бе
ль
ги
я
19
97
г.
Si
dm
ar
G
en
t
А
Ф
ра
нц
ия
20
05
A
R
C
EL
O
R
D
un
ke
rq
ue
4
Н
ид
ер
ла
нд
ы
20
05
C
or
us
Ijm
ui
de
n
6
Какогава
1
Фукуяма
3
К
ит
ай
B
ao
st
ee
l
1
Ю
.К
ор
ея
Po
sc
o
3
П
ок
аз
ат
ел
и
1
2
3
4
5
6
7
Ра
бо
чи
й
об
ъе
м
пе
чи
, м
3
17
54
39
40
23
28
37
50
27
74
н.
д
н.
д
У
де
ль
на
я
пр
ои
зв
од
ит
ел
ьн
ос
ть
, т
/(м
3 с
ут
ки
)
2,
14
2,
34
3,
17
1,
88
1,
84
2,
2
2,
28
У
де
ль
ны
й
ра
сх
од
, к
г/
т
чу
гу
на
:
во
сс
та
но
ви
те
ле
й
48
7
48
5
50
7
54
5,
4
55
4,
5
51
0,
6
49
3,
3
ко
кс
а
29
4
28
9
27
4
29
1
28
9
25
0
27
1
П
У
Т
19
3
19
6
23
3
25
4,
4
26
5,
5
26
0,
6
22
2,
3
В
ла
ж
но
ст
ь
ду
ть
я,
г
/м
3
н.
д
15
,5
8,
8
17
32
14
16
С
од
ер
ж
ан
ие
к
ис
ло
ро
да
в
д
ут
ье
, %
24
,5
24
,4
32
,9
25
,1
25
,8
24
,2
н.
д
Те
мп
ер
ат
ур
а
ду
ть
я,
0 С
12
04
11
81
11
46
12
33
12
20
12
51
11
38
Те
мп
ер
ат
ур
а
ко
ло
ш
ни
ко
во
го
г
аз
а,
0 С
13
0
14
0
11
8
21
0
25
1
23
9
н.
д
С
те
пе
нь
и
сп
ол
ьз
ов
ан
ия
г
аз
а,
д
ол
и
0,
50
1
0,
49
6
0,
49
3
0,
49
6
0,
65
0,
51
н.
д
Д
ол
я
в
ж
ел
ез
ор
уд
но
й
ча
ст
и
ш
их
ты
, %
аг
ло
ме
ра
та
93
,5
77
,5
44
,6
2
43
76
,7
72
,8
83
,1
ок
ат
ы
ш
ей
6,
5
9,
4
52
,9
35
15
,5
11
,5
4,
9
Те
мп
ер
ат
ур
а
чу
гу
на
, 0 С
н.
д
15
00
15
03
14
96
15
01
15
01
15
16
С
од
ер
ж
ан
ие
в
ч
уг
ун
е,
%
Si
0,
38
0,
48
0,
41
0,
48
0,
34
0,
3
0,
4
S
0,
03
1
0,
01
9
0,
03
2
0,
02
1
0,
02
7
0,
02
1
0,
01
7
В
ы
хо
д
ш
ла
ка
, к
г/
т
29
7
27
4
21
9
26
5
26
6
25
5
27
7
С
од
ер
ж
ан
ие
A
l 2O
3 в
ш
ла
ке
, %
11
,5
11
,9
1
15
,7
15
,2
13
,8
14
,3
14
,3
О
сн
ов
но
ст
ь
ш
ла
ка
, С
аО
/S
iО
2
/ (
C
aO
+M
gO
)/S
iO
2
(–
)/1
,4
4
1,
17
/1
,3
7
1,
15
/1
,4
7
1,
25
/–
1,
28
/–
1,
21
/–
1,
25
/–
67
Очевидно, что решение вопроса о массовом промышленном внедрении
пылеугольной технологии в доменных цехах Украины с целью замены им
части или всего ПГ и значительного снижения расхода кокса, не терпит
отсрочки, становится в ряд важнейших и определяющих государственных
задач. Тем более, что для решения данной задачи, в отличие от 60–70–х
годов прошлого столетия, имеются все необходимые предпосылки.
Оборудование для реализации ПУТ–технологии
На сегодняшний день разработано надежное и автоматизированное
взрыво–, пожаро– и экологически безопасное оборудование 4–5 поколе-
ния, полностью отвечающее требованиям доменной технологии.
Для ДМЗ в 1976 г. Гипросталь и НПО «Укрэнергочермет»
(г. Харьков) спроектировали и освоили полный пылеугольный комплекс.
Данный комплекс был модернизирован по проекту Гипростали в 2002 г. в
соответствии с современными нормами и требованиями [2, 4]. Пыле-
угольная установка успешно работает в режиме промышленной эксплуа-
тации с 1980 г. по настоящее время. Распределительно–дозировочное от-
деление (РДО) вдувания ПУТ в доменные печи на ОАО «ДМЗ», обеспе-
чивает непрерывную индивидуальную и регулируемую по фурмам и во
времени подачу ПУТ.
Получили широкое распространение также пылеугольные комплексы
с делителем потока, расположенным на отметке колошника печи, из кото-
рого осуществляется индивидуальная разводка ПУТ по фурмам [9].
Стоимость пылеугольного комплекса, мощностью по ПУТ 1 млн.
т/год, а также компенсирующих мероприятий (≈25% стоимости ПУТ–
комплекса) равна около 80 млн. евро. При проектной мощности установ-
ки, рассчитанной на вдувание 200 кг/т чугуна ПУТ, строительство такого
оборудования целесообразно для 5–6 крупных доменных цехов Украины,
выплавляющих 25–28 млн. т или 75–80 % годового объёма производства
чугуна, что потребует около 3 млрд. грн.
Ресурсы углей
Массовое промышленное внедрение пылеугольной технологии в Ук-
раине потребует до 5–6 млн. т угля. Тем не менее, внедрение пылеуголь-
ной технологии не должно обострить дефицит углей в стране. Известно,
что на производство 1 т кокса расходуется около 1,3 т угольной шихты, в
том числе 20–40 % коксующихся углей. Производство 1 т ПУТ требует
1,1 т угля. Коэффициент замены кокса ПУТ, зольностью 5–10 %, состав-
ляет 0,8–1,1 кг/кг [6]. Следовательно, при реализации в Украине первого
этапа пылеугольной технологии бόльшая часть углей для производства
ПУТ может быть получена за счет соответствующего сокращения произ-
водства кокса.
Данный вариант внедрения пылеугольной технологии реализуется в
течение последних 20 лет в США, Германии, Нидерландах и других стра-
68
нах, что позволило вывести из эксплуатации наиболее изношенные и при-
остановить намеченное строительство ряда коксохимических батарей,
значительно сократить капитальные затраты: капитальные затраты на
строительство коксохимических батарей в три раза выше, чем на строи-
тельство пылеугольной установки равной мощности (рис. 1) [9].
0
20
40
60
%
к
ок
са
, з
ам
е-
не
нн
ог
о
до
по
л-
ни
те
ль
ны
ми
ви
да
ми
т
оп
ли
ва
0
50
100
150
200
250
50 75 100 125 150 175 200 225 250
Суммарный расход дополнительных видов топлива,
тыс. т/млн.т чугуна
Ра
сх
од
д
оп
ол
ни
-
те
ль
ны
х
ви
до
в
т
оп
ли
ва
,
ты
с.
т/
мл
н.
т
ч
уг
ун
а
275
375
475
575
П
ро
из
во
дс
тв
о
ко
кс
а,
т
ы
с.
т
/м
лн
.т
ч
уг
ун
а
1
2 3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
♦, □, • – расходы ПУТ, ПГ и мазута соответственно, кг/т чугуна
1 – Украина (без ЗАО «ДМЗ»); 2 – Австралия; 3 – Финляндия;
4 – Англия; 5 – Швеция; 6 – Германия; 7 – Италия; 8 – Испания;
9 – ЗАО «ДМЗ»; 10 – Франция; 11 – Бельгия; 12 – Голландия.
Рис.1. Среднегодовые показатели работы доменных цехов в
Европе (2004–2005 гг.) и в Украине (2006 г.) в
зависимости от вида и расхода дополнительного топлива
69
Необходимо отметить также возможность использования для приго-
товления ПУТ высококачественных некоксующихся газовых углей, запа-
сы которых в Украине значительны, не пользующихся, как правило, спро-
сом таких массовых потребителей как металлургия, коксохимия и энерге-
тика. В перспективе может оказаться выгодной замена части ввозимых из
России дорогих коксующихся углей, необходимых для производства кок-
са, более дешевыми низкосернистыми неспекающимися углями марок
«Т» для производства ПУТ, полукоксом бурых углей Канско–Ачинского
месторождения и др. [7, 8].
Теория полной и комплексной компенсации и технологии доменной
плавки с вдуванием в горн ПУТ
Поскольку последствия вдувания дополнительных топлив можно рас-
считать, то, очевидно, что одновременно с увеличением расхода топлива
необходимо применять соответствующие изменения, так называемые
«компенсирующие мероприятия», которые должны нейтрализовать нега-
тивное влияние комбинированного дутья на технологический режим.
Для оценки и расчета нарушений технологии, определяемых приме-
нением ПУТ, использовали уравнения и методики Рамма А.Н., Китаева
Б.И., Бабия В.И. и Ивановой И.В. [3, 11–13].
Для оценки эффективности компенсирующих мероприятий использо-
вано понятие суммарного коэффициента замены кокса (ΣКз) дополни-
тельным топливом [2–4]
ΣКз =(ΔQКДТ + ΔQККМ) / ΔQДТ, (1)
где ΔQКДТ – экономия кокса за счет повышения расхода дополнитель-
ного топлива, а ΔQККМ – за счет реализованных компенсирующих меро-
приятий, кг/т чугуна; ΔQДТ – прирост расхода дополнительного топлива,
кг/т чугуна.
Расчеты, выполненные по уравнению (1), а также опыт применения
ПУТ на ДМЗ и за рубежом показывают, что при величине суммарного
коэффициента замены, равном 1 и более, по мере увеличения расхода
ПУТ не происходит негативных изменений в состоянии технологического
режима доменной плавки, которые бы снижали эффективность его при-
менения. Следовательно, в этом случае обеспечена полная и комплексная
компенсация негативного влияния дополнительных топлив на технологию
доменной плавки.
Одним из основных компенсирующих мероприятий является сниже-
ние расхода ПГ. Это следует из реакций горения в фурменной зоне угле-
рода и метана
С + 0,5О2 = СО + 117,845 МДж, (2)
СН4 + 0,5О2 = СО + 2Н2 + 36,016 МДж (3)
Количество тепла на единицу получаемого восстановительного газа
по реакции (3) в 9 раз ниже, чем по реакции (2), а выход восстановитель-
70
ного газа в 3 раза выше. Соответственно снижение теоретической темпе-
ратуры горения на единицу вдуваемого ПУТ – в 2,5–3 раза меньше, чем
при вдувании ПГ. Расчеты показывают, что ΣКз, обеспечивающий полную
и комплексную компенсацию негативных явлений, для ПГ в 2–3 раза вы-
ше, чем для ПУТ.
Следовательно, в реальных технологических условиях доменных це-
хов Украины и России вдувание ПУТ может быть компенсирующим фак-
тором, обеспечивающим за счет соответственного снижения расхода ПГ
повышение суммарного расхода дополнительного топлива (ПГ+ПУТ) и
снижение расхода кокса.
Расчеты показывают, что в технологических условиях доменных це-
хов Украины освоение первого этапа ПУТ–технологии (100–120 кг/т чу-
гуна) может быть обеспечено, в основном, за счет компенсации снижени-
ем расхода ПГ.
С целью повышения достоверности расчета технологических режимов
с применением ПУТ выделены параметры, превышение определенного
уровня которых невозможно в сложившихся и реально существующих
условиях, так называемые определяющие параметры.
Показано, что в диапа-
зоне расхода кокса от 250
до 600 кг/т чугуна малове-
роятна возможность пре-
вышения скорости газа в
распаре (зоне пластическо-
го состояния шихтовых
материалов) 20–25 м/с,
рудной нагрузки – 6–
6,5 т/т кокса, выхода гор-
нового газа – 4,7–
5,0 тыс.м3/т кокса, количе-
ства мелочи фракции 5–
0 мм в железорудной ших-
те – 470–500 кг/т кокса,
выхода шлака – 1000–
1100 кг/т кокса (рис. 2).
Определяющие пара-
метры разделяют области
реально осуществимых и
маловероятных режимов
доменной плавки с приме-
нением ПУТ.
Расчеты технологиче-
ских режимов с примене-
нием ПУТ выполнены по методике профессора Рамма А.Н. [11].
2
4
6
8
Ру
дн
ая
на
гр
уз
ка
,
т/
т
ко
кс
а
0
5
10
15
20
25
П
ри
ве
де
нн
ая
ск
ор
ос
ть
га
за
в
ра
сп
ар
е,
м
/с
ек
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
250 300 350 400 450 500 550 600
Расход кокса, кг/т чугуна
В
ы
хо
д
ш
ла
ка
кг
/т
к
ок
са
Рис. 2. Зависимость определяющих парамет-
ров от расхода кокса: прерывистая ли-
ния – предельное значение показателя
71
С учетом указанных методики и определяющих параметров были оп-
ределены, как реальные, 2 расчетных режима для доменной печи № 5 ОАО
«ЕМЗ» с вдуванием на 1 т чугуна 100 и 180 кг ПУТ: в качестве базового
режима рассматривали показатели работы доменной печи № 1 в реальных
технологических условиях доменного цеха в 2005 г. В качестве компенси-
рующих факторов приняты: высев из металлургического кокса мелочи
менее 36 мм и загрузка в печь в смеси с железорудной шихтой 30–40 кг/т
чугуна коксового орешка, повышение содержания железа в агломерате до
57 % и отсев из него мелочи 5–0 мм; повышение температуры дутья до
1200 оС, содержания кислорода – 28 % (все это – согласно проектным дан-
ным для доменной печи № 5), сокращение и вывод из состава дутья ПГ.
ПУТ использовали из антрацита и смеси донецкого антрацита (70 %) и
малосернистого газового угля (30 %) из Кузбасса (Россия).
Выполненным расчетом показано, что применение ПУТ в сочетании с
комплексом компенсирующих мероприятий позволит в технологических
условиях ОАО «ЕМЗ» снизить расход кокса до 319,3–384,2 кг/т чугуна,
повысить долю замены кокса дополнительными топливами до 23,8–36,6
%, что в 1,9–2,6 раза больше, чем при вдувании в горн ПГ+О2 (табл. 3).
Таблица 3. Эффективность пылеугольной технологии для доменного цеха
ОАО «ЕМЗ»
Численные значения по-
казателей при
применении шихты
Показатели
Ба
зо
вы
й
пе
ри
од
1–
й
ре
ж
им
:
ок
ат
ы
ш
и
С
ев
ГО
К
уг
ол
ь
«А
С
»
3–
й
ре
-
ж
им
:
ок
ат
ы
ш
и
Ц
ГО
К
уг
ол
ь
70
%
«А
С
»
+3
0
Производительность печи, % 100 111,3 136,9
Расход кокса, кг/т чугуна 501,7 382,4 319,3
Расход ПГ, м3/т чугуна 91,1 51,1 0
Расход ПУТ, кг/т чугуна 0 100 180
Расход условного топлива, кг/т чугуна 631,2 557,2 506
Снижение себестоимости чугуна, грн./т
чугуна 0 75 96,8
Экономия кокса, тыс.т/год 0 365,1 558,1
Экономия ПГ, млн. м3/год 0 122,4 278,8
Потребность угля для производства
ПУТ, тыс.т/год 0 336,6 605,9
Прирост производства, тыс.т/год 0 345,8 1129,1
Снижение себестоимости чугуна от вне-
дрения пылеугольной технологии, млн.
грн./год
0 229,5 296,2
72
Опыт ОАО «ДМЗ» (2004–2007 гг.) с расходом ПУТ 120–170 кг/т чу-
гуна, опыт (1985–2006 гг.) зарубежных стран полностью подтверждают
основные положения изложенной выше теории полной и комплексной
компенсации (табл. 1 и 2) [2–4].
При освоении первого этапа ПУТ–технологии и вдувании в горн 100–
120 кг/т чугуна ПУТ целесообразно сохранить в составе дутья минималь-
ный – 30–50 м3/т чугуна – расход ПГ, что диктуется недостаточным уров-
нем качества шихтовых материалов и необходимостью оптимизации уров-
ня теоретической температуры горения кокса. Данное положение принято
и передовой зарубежной практикой: в 2002 году 18 современных печей в
Северной Америке работали с вдуванием в горн двух и более дополни-
тельных видов топлива, основными из которых были ПГ и ПУТ [14].
Мы убеждены в том, что за те 1–2 года, которые остались до ввода в
эксплуатацию ПУТ–комплексов в Украине, в доменных цехах можно и
необходимо провести работу по подготовке технологии и доменных печей
к данному событию, т.е. разработке и внедрению соответственного ком-
плекса компенсирующих мероприятий: только в этом случае освоение
высокоэффективных технологических режимов с расходом ПУТ 100–150
кг/т чугуна возможно в течение 3–6 месяцев, а окупаемость дополнитель-
ных затрат составит 1–2 года.
Экономическая эффективность ПУТ–технологии в доменных цехах
Украины
Качественно оценить эффективность пылеугольной технологии мож-
но исходя, прежде всего, из балансовых расчетов, реального многолетнего
промышленного опыта ОАО «ДМЗ» и зарубежных стран (опыт 1985–
2004 гг.) [2–4, 9, 10]. Исходя из этого принимаем для производства чугуна
объёмом ≈25–28 млн. т в год, соответствующего производительности ос-
новных 5–6 металлургических предприятий Украины:
− расход ПУТ 120 кг/т чугуна (уголь марки «Т», зольностью 5–8
%);
− снижение расхода ПГ – на 0,4 м3 на 1 кг ПУТ;
− коэффициент замены кокса ПУТ – 0,8 кг/кг;
− стоимость кокса (на начало 2008 г.) – 1700 грн/т;
− стоимость ПГ – 1400 грн/1000 м3;
− стоимость ПУТ – 1000 грн/т.
Исходя из указанных цифр реализация пылеугольной технологии в
масштабах отрасли позволит снизить потребность кокса на 2,4 млн. т, ПГ
– на 1,2 млрд. м3, себестоимость чугуна – на 2,8 млрд. грн.
Окупаемость внедрения первого этапа ПУТ–технологии составит менее
2 лет. Дальнейшее повышение величины относительного расхода ПУТ и цен
на энергоносители, в первую очередь на ПГ и кокс, будут соответственно
повышать эффективность использования ПУТ.
73
Попутно решаются задачи как снижения или полного исключения ис-
пользования в доменном производстве ПГ, так и значительного снижения
вредных выбросов в окружающую среду: сокращение годового объёма
производства кокса на 2,4 млн. т обеспечит снижение выброса в окружаю-
щую среду вредных веществ на 14,8 тыс. т, в т. ч. 4,8 тыс. т сернистых со-
единений, 5,5 тыс. т аммиака и фенола, 1,5 тыс. т окислов азота и т.д.
Выводы
1. Технология доменной плавки с вдуванием в горн ПГ, требующая в
Украине ежегодно на ее реализацию 2,5 млрд. м3 ПГ, в сложившихся тех-
нологических условиях менее эффективна по сравнению с вдуванием
ПУТ. Определяющим показателем, характеризующими преимущества
ПУТ, по сравнению с ПГ является возможность замены ПУТ в 2–3 раза
бόльшего количества кокса.
2. В настоящее время в Украине на базе ОАО «ДМЗ» созданы необхо-
димые предпосылки для быстрого и эффективного внедрения технологии
с вдуванием в горн доменной печи ПУТ: разработано и освоено в про-
мышленных условиях оборудование для реализации процесса, освоена
технология доменной плавки с вдуванием в горн на 1 т чугуна до 100–170
кг ПУТ, подтвердившая высокую экономическую эффективность меро-
приятия, возможность исключения или значительного сокращения ис-
пользования в данной технологии ПГ.
3. Разработанная на ОАО «ДМЗ» на основе освоения пылеугольной ус-
тановки и ПУТ–технологии теория полной и комплексной компенсации
негативного влияния ПУТ на технологию создает возможность заменить
традиционный метод «проб и ошибок» расчетной методикой, учитываю-
щей влияние вывода из шихты кокса и горения ПУТ на газодинамический
режим, условия сгорания топлива, нагрева шихты и др., позволяющей рас-
считать и принять необходимые меры – компенсирующие мероприятия –
для устранения данных нарушений. Указанный количественный расчет
создает предпосылки сократить время освоения оптимального и наиболее
эффективного режима с применением ПУТ от нескольких лет до месяцев.
4. Реализация технологии доменной плавки с применением ПУТ в Ук-
раине уже на первом этапе позволит снизить расход кокса на 2,4 млн. т,
природного газа 1,2 млрд. м3, обеспечить снижение себестоимости произ-
водимого чугуна на 2,8 млрд. грн. при сохранении базовых производи-
тельности доменных печей и качества чугуна.
Окупаемость капитальных затрат при внедрении первого этапа ПУТ–
технологии составит менее 2 лет.
1. Некрасов З.И. Опыт применения природного газа в доменном производстве. //
Бюллетень ЦНИИИЧМ. – 1962. – № 8. – С. 1–7.
74
2. Ярошевский С.Л. Пылеугольное топливо – реальная и эффективная альтернати-
ва природному газу в металлургии. – Донецк: Норд компьютер, 2006. – 16 с.
3. Ярошевский С.Л., Кузнецов А.М., Афанасьева З.К. Резервы эффективности ком-
бинированного дутья в доменных цехах Украины – Донецк: Норд Компьютер,
2006. – 31 с.
4. Терещенко В.П. История освоения пылеугольной технологии на Донецком ме-
таллургическом заводе: 1963–2006 гг.// Труды международной научно–
технической конференции "Пылеугольное топливо – альтернатива природно-
му газу при выплавке чугуна", г. Донецк, 18–21 декабря 2006 г. – Донецк:
УНИТЕХ, 2006. –C. 13–22.
5. Захарченко В.Н. Состояние и перспективы доменного производства Украины //
Там же. – C. 27–35.
6. Ярошевский С.Л., Хлапонин Н.С., Терещенко В.П. О ресурсах углей для приго-
товления пылеугольного топлива // Там же. – C. 140–143.
7. Васильев Ю.С., Дроздник И.Д. Сырьевая база для технологии вдувания пыле-
угольного топлива в доменные печи // Там же. – C. 134–139.
8. Сырьевая база производства пылеугольного топлива для вдувания в гон домен-
ных печей / М.Б. Школлер, Ю.Е. Прошунин, С.Г. Степанов, С.Р. Исламов //
Там же. – C. 144–151.
9. Использование вдувания пылеугольного топлива для оптимизации работы до-
менной печи / Б. Параманатан, Д. Плоой, М. Геердес и др. // Сталь. – 2005. –
№ 10. – С. 38–44.
10. Савчук Н.А., Курунов И.Ф. Доменное производство на рубеже ХХІ века
// Новости черной металлургии за рубежом. – 2000.– Часть ІІ.– Приложение 5.
– М.: АО Черметинформация. – 42 с.
11. Рамм А.Н. Современный доменный процесс. – М.: Металлургия, 1980. – 304 с.
12. Китаев Б.И. Теплообмен в доменной печи. – М.: Металлургия, 1966.
13. Бабий В.И., Иванова И.В. Длительность воспламенения и горения частиц пыли
различных марок углей // Материалы III Всесоюзной конференции по теории
горения твердого топлива "Горение твердого топлива". – Новосибирск: Наука,
1969.
14. Силвен H. UCAR / Craftech international LTD (США) Реалии и мифы техноло-
гии застывающей футеровки доменных печей // Новые огнеупоры. ISSN
1683–4518. – 2004. – № 3. – С. 53–56.
15. Доменное производство Японии в новом столетии, исследования и технологи-
ческие разработки // Новости черной металлургии за рубежом. – 2007. – № 4.
– М.: ОАО «Черметинформация» – 22–31 с.
Сведения о докладчике:
Ярошевский Станислав Львович, докт.техн.наук, профессор кафедры РТП До-
нецкого национального технического университета
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22247 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0070 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T01:41:57Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ярошевский, С.Л. Кузнецов, А.М. Кузин, А.В. Афанасьева, З.К. 2011-06-20T22:06:45Z 2011-06-20T22:06:45Z 2008 Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины / С.Л. Ярошевский, А.М. Кузнецов, А.В. Кузин, З.К. Афанасьева // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2008. — Вип. 16. — С. 64-74. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. XXXX-0070 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22247 669.162:662.6/9(477) Показано, что на основе теории полной и комплексной компенсации можно рассчитать влияние вдувания ПУТ на доменную технологию. Реализация технологии с применением ПУТ в основных доменных цехах Украины на первом этапе позволит обеспечить снижение себестоимости чугуна на уровне 2,8 млрд. грн., а срок окупаемости капитальных затрат составит менее 2 лет. ru Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Приветствия Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины Article published earlier |
| spellingShingle | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины Ярошевский, С.Л. Кузнецов, А.М. Кузин, А.В. Афанасьева, З.К. Приветствия |
| title | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины |
| title_full | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины |
| title_fullStr | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины |
| title_full_unstemmed | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины |
| title_short | Перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах Украины |
| title_sort | перспективы и эффективность применения пылеугольного топлива в доменных цехах украины |
| topic | Приветствия |
| topic_facet | Приветствия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22247 |
| work_keys_str_mv | AT âroševskiisl perspektivyiéffektivnostʹprimeneniâpyleugolʹnogotoplivavdomennyhcehahukrainy AT kuznecovam perspektivyiéffektivnostʹprimeneniâpyleugolʹnogotoplivavdomennyhcehahukrainy AT kuzinav perspektivyiéffektivnostʹprimeneniâpyleugolʹnogotoplivavdomennyhcehahukrainy AT afanasʹevazk perspektivyiéffektivnostʹprimeneniâpyleugolʹnogotoplivavdomennyhcehahukrainy |