Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод»
Приведены исследования полноты сгорания пылеугольного топлива (ПУТ), вдуваемого в горн доменных печей, на основании петрографического анализа продуктов доменной плавки. Наведено дослідження повноти сгорання пиловугільного палива, що вдувається до горна доменних печей, за петрографічним аналізом прод...
Saved in:
| Published in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49966 |
| 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: | Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» / В.В. Кочура, С.Л. Ярошевский, В.Е. Попов, В.И. Купенко, А.В. Храпко, С.А. Иванов, В.В. Брага // Металл и литье Украины. — 2011. — № 9-10. — С. 16-21. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49966 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кочура, В.В. Ярошевский, С.Л. Попов, В.Е. Купенко, В.И. Храпко, А.В. Иванов, С.А. Брага, В.В. 2013-10-01T23:08:54Z 2013-10-01T23:08:54Z 2010 Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» / В.В. Кочура, С.Л. Ярошевский, В.Е. Попов, В.И. Купенко, А.В. Храпко, С.А. Иванов, В.В. Брага // Металл и литье Украины. — 2011. — № 9-10. — С. 16-21. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49966 669.162.2 Приведены исследования полноты сгорания пылеугольного топлива (ПУТ), вдуваемого в горн доменных печей, на основании петрографического анализа продуктов доменной плавки. Наведено дослідження повноти сгорання пиловугільного палива, що вдувається до горна доменних печей, за петрографічним аналізом продуктів доменної плавки. Investigation of pulverized coal combustion being injected into hearth of the blast furnaces with petrographic analysis of blast furnace melting products was described. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Доменное производство Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» Дослідження повноти згорання пиловугільного палива в доменній печі № 1 ПрАТ «Донецьксталь» – металургійний завод» Investigations of pulverized coal combustion efficiency in blast furnace № 1 of JSC (Private) «Donetskstal» – Iron and Steel Works» Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» |
| spellingShingle |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» Кочура, В.В. Ярошевский, С.Л. Попов, В.Е. Купенко, В.И. Храпко, А.В. Иванов, С.А. Брага, В.В. Доменное производство |
| title_short |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» |
| title_full |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» |
| title_fullStr |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» |
| title_full_unstemmed |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» |
| title_sort |
исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 прао «донецксталь» – металлургический завод» |
| author |
Кочура, В.В. Ярошевский, С.Л. Попов, В.Е. Купенко, В.И. Храпко, А.В. Иванов, С.А. Брага, В.В. |
| author_facet |
Кочура, В.В. Ярошевский, С.Л. Попов, В.Е. Купенко, В.И. Храпко, А.В. Иванов, С.А. Брага, В.В. |
| topic |
Доменное производство |
| topic_facet |
Доменное производство |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Металл и литье Украины |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Дослідження повноти згорання пиловугільного палива в доменній печі № 1 ПрАТ «Донецьксталь» – металургійний завод» Investigations of pulverized coal combustion efficiency in blast furnace № 1 of JSC (Private) «Donetskstal» – Iron and Steel Works» |
| description |
Приведены исследования полноты сгорания пылеугольного топлива (ПУТ), вдуваемого в горн доменных печей, на основании петрографического анализа продуктов доменной плавки.
Наведено дослідження повноти сгорання пиловугільного палива, що вдувається до горна доменних печей, за петрографічним аналізом продуктів доменної плавки.
Investigation of pulverized coal combustion being injected into hearth of the blast furnaces with petrographic analysis of blast furnace melting products was described.
|
| issn |
2077-1304 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49966 |
| citation_txt |
Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» / В.В. Кочура, С.Л. Ярошевский, В.Е. Попов, В.И. Купенко, А.В. Храпко, С.А. Иванов, В.В. Брага // Металл и литье Украины. — 2011. — № 9-10. — С. 16-21. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kočuravv issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT âroševskiisl issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT popovve issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT kupenkovi issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT hrapkoav issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT ivanovsa issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT bragavv issledovaniepolnotysgoraniâpyleugolʹnogotoplivavdomennoipeči1praodoneckstalʹmetallurgičeskiizavod AT kočuravv doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT âroševskiisl doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT popovve doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT kupenkovi doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT hrapkoav doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT ivanovsa doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT bragavv doslídžennâpovnotizgorannâpilovugílʹnogopalivavdomenníipečí1pratdonecʹkstalʹmetalurgíiniizavod AT kočuravv investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT âroševskiisl investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT popovve investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT kupenkovi investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT hrapkoav investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT ivanovsa investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks AT bragavv investigationsofpulverizedcoalcombustionefficiencyinblastfurnace1ofjscprivatedonetskstalironandsteelworks |
| first_indexed |
2025-11-26T19:59:11Z |
| last_indexed |
2025-11-26T19:59:11Z |
| _version_ |
1850772301229850624 |
| fulltext |
16 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
УДК 669.162.2
В. В. Кочура, С. Л. Ярошевский, В. Е. Попов*, В. И. Купенко, А. В. Храпко*, С. А. Иванов*,
В. В. Брага*
Донецкий национальный технический университет, Донецк
*ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод», Донецк
Исследование полноты сгорания
пылеугольного топлива в доменной печи № 1
ПрАо «Донецксталь» — металлургический завод»
Приведены исследования полноты сгорания пылеугольного топлива (ПУТ), вдуваемого в горн доменных печей,
на основании петрографического анализа продуктов доменной плавки.
Ключевые слова: уголь, ПУТ, кокс, колошниковая пыль, шлам, шлак, доменная печь
The complex improvement of technological conditions of blast-furnace smelting on basis of principle of full and complex
compensation, which includes usage of low-sulphur pulverized coal, coke «Premium», the change of sinter with pellets,
allowed to reject the usage of natural gas and to reduce the coke consumption to 400-450 kg/thm with saving or improvement
of furnace productivity and iron quality.
Filatov Yu., Yemchenko A., Popov V., Dreyko A., Yaroshevsky S., Ivleva T.
Improvement and increasing of efficiency of iron production technology on
basis of pulverized coal injection (PCI)
Summary
Keywords blast furnace, pulverized coal, pellets, «Premium» coke
О
течественный и зарубежный опыт показыва-
ет, что одним из важнейших условий вдувания
больших расходов пылеугольного топлива в до-
менную печь является обеспечение его полного
сгорания в пределах фурменных зон. Поэтому изуче-
ние степени газификации ПУТ представляет важную
задачу.
Методика исследования полноты сгорания ПУТ в
доменной печи по анализу продуктов плавки основа-
на на идентификации и количественной оценке не-
сгоревших частиц углерода ПУТ, вынесенных из до-
менной печи в составе колошниковой пыли, шламов
и шлака. Указанная методика опробована и применя-
ется в отечественной и зарубежной практике [1-4].
Исследование полноты сгорания ПУТ, проведен-
ное с использованием петрографического анализа
продуктов плавки на мощных (более 4000 м3) домен-
ных печах комбината Баостил (Китай), показывает
неполноту сгорания ПУТ 1,1 и 2,6 % при вдувании в
горн 178 и 240 кг ПУТ на 1 т чугуна: при этом степень
замены кокса ПУТ составляла около 40 %, на 1 т чу-
гуна расходовалось менее 300 кг кокса, неполнота
сгорания увеличивалась до 2,6 % при вдувании ПУТ
240 кг/т чугуна и еще не препятствовала устойчивой
и производительной работе доменной печи [2].
Целью статьи является определение полноты
сгорания ПУТ в доменных печах на основании петро-
графического анализа продуктов доменной плавки.
Для определения степени сгорания ПУТ на домен-
ной печи № 1 (ДП-1) доменного цеха «Донецксталь» –
МЗ» в мае 2010 г. использовали петрографический
анализ содержания несгоревших частиц ПУТ в про-
дуктах доменной плавки – колошниковой пыли, шла-
ме и шлаке.
Суть метода подробно изложена в работе [4] и со-
стоит в определении частичек углерода кокса и ПУТ,
которые имеют различную форму и размеры, в про-
дуктах доменной плавки с помощью петрографиче-
ского анализа с применением методов рудной микро-
скопии и углепетрографии.
Доменная печь в указанный период эффективно
работала на окатышах СевГОК (1557 кг/т чугуна): про-
изводительность печи составляла 2000 т/сутки, рас-
ход (в кг/т чугуна) кокса «Премиум» – 422; ПУТ – 135,
железофлюса – 64, известняка – 147.
Во время эксперимента вдували ПУТ из смеси
газового и тощего угля в соотношении 3/2. Каче-
ство ПУТ характеризуется высокой тониной помола,
стабильным техническим анализом (в %: А = 10,35,
S = 0,99, W = 1,58, ЛВ = 30). Средний медианный раз-
мер частиц ПУТ (в мкм) составлял 35: >80 – 13,77 %;
63-80 – 8,9 %; 0-63 – 77,83 %).
17МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
Чтобы провести петрографические исследова-
ния, изготавливали брикеты из шлама газоочистки и
колошниковой пыли, отобранных в мае 2010 г. Для
сравнения были изготовлены также брикеты из уголь-
ной пыли и кокса. Кроме того, исследовали аншлифы
из образцов шлака, отобранных в тот же период.
Объектом исследования являлся полированный
шлиф площадью 1-2 см2, изготовленный на основе
эпоксидной смолы из пробы анализируемого ма-
териала (угля, кокса, колошниковой пыли, шлама и
шлака).
Химический анализ продуктов плавки – проб шла-
ка, шлама, колошниковой пыли и пылеугольного топ-
лива, взятых для исследования полноты сгорания
ПУТ на ДП № 1 «Донецксталь» – МЗ», – приведен в
табл. 1-3.
Микроструктура шлифов колошниковой пыли и
ПУТ показана на рисунке.
Петрографический анализ выполняли с примене-
нием методов рудной микроскопии и углепетрогра-
фии. Использовали рудный поляризационный микро-
скоп МИН-9 с микрофотометрическим устройством
ФМЭ-1. Рудные, шлакообразующие и углеродсодер-
жащие компоненты определялись по ряду оптиче-
ских признаков (отражательная способность, цвет,
двуотражение, эффекты поляризации, внутренние
рефлексы), а также по микротвердости.
Отражательная способность (Ro), визуально вос-
принимаемая как яркость компонента в полирован-
ном брикете, численно равна отношению интенсив-
ности отраженного света (Iо) к интенсивности пада-
ющего света (Iп).
Двуотражение характерно для анизотропных
кристаллов. При изменении ориентировки плоско-
сти поляризации света относительно кристаллогра-
фических направлений отражательная способность
меняется (особенно ярко это свойство проявляется
у графита).
С введением дополнительного поляроида (ана-
лизатора) между объективом и окуляром заметна и
очень слабая анизотропия (эффекты поляризации).
При этом наблюдается цвет просвечивающих компо-
нентов, обычно серых в отраженном свете (внутрен-
ние рефлексы).
Таблица 1
Химический анализ шлаков и соответствующих
им чугунов, взятых для исследования полноты
сгорания ПУТ
Наиме-
нование
Шлак
№ 1
(16.05.2010)
№ 2
(19.05.2010)
№ 3
(30.05.2010)
[Si] 0,51 0,62 0,65
[Mn] 0,10 0,10 0,10
[S] 0,03 0,04 0,03
[P] 0,02 0,02 0,03
(SiO2) 38,80 36,90 39,10
(Al2O3) 5,80 5,70 5,80
(CaO) 45,10 45,20 43,80
(MgO) 6,70 6,80 7,20
CaO/SiO2 1,16 1,22 1,12
Таблица 2
Химический анализ проб шлама и колошниковой пыли, взятых для исследования полноты
сгорания ПУТ
Наименование Шлам № 1
(1-10 мая 2010 г.)
Колошниковая
пыль № 1
(1-10 мая 2010 г.)
Шлам № 2
(16-31 мая 2010 г.)
Колошниковая
пыль № 2
(16-31 мая 2010 г.)
SiO2 7,20 5,10 8,60 11,30
CaO 6,20 3,40 4,50 6,60
MgO 0,80 0,40 0,60 0,90
MnO 0,168 0,19 0,154 0,18
Feобщ 55,20 55,10 54,90 42,20
FeO 11,50 10,60 8,80 9,00
Fe2O3 63,50 66,20 63,70 49,60
Al2O3 0,25 0,20 0,38 0,85
ППП 3,50 14,70 3,90 19,00
TiO2 0,42 0,56 0,72 0,56
C 3,50 14,40 3,50 16,10
S 0,42 0,12 0,72 0,169
P2O5 0,36 0,16 0,16 0,16
Na2O 0,21 0,34 0,07 0,23
K2O 0,24 0,70 0,11 0,46
Zn 0,11 0,13 0,18 0,13
18 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
Морфология частиц кокса определяется макро- и
микропористостью. Размер пор соответственно ко-
леблется от миллиметров и долей миллиметров до
микрон. Они почти полностью сложены поликристал-
лическими агрегатами графита с размером частиц в
несколько микрон. Кокс содержит большое количе-
ство обломков аналогичного состава скрытокристал-
лической структуры с субмикроскопической зерни-
стостью (выглядят изотропными), а также включения
шлакообразующих компонентов и фрагментов с ре-
ликтовой клеточной структурой. Часть пустот покры-
та корочками перекристаллизованного графита тол-
щиной в сотые доли ммллиметра.
Отражательная способность графита Rо = 22 %,
двуотражение очень сильное, с изменением цвета от
коричневатого до сине-серого.
Термическое воздействие приводит к графитиза-
ции частиц кокса с поверхности и образованию но-
вых пор.
Частицы пылеугольного топлива сложены бес-
структурным витринитом – однородным гелефици-
рованным изотропным компонентом. Изредка встре-
чается структурный витринит, содержащий остатки
растительной структуры. Форма частиц – угловатая,
с количеством сторон от трех до пяти и сравнительно
ровными ограничениями. Поры отсутствуют.
Отражательная способность зависит от марки
угля. Отражательная способность витринита угля
(Rо) по ГОСТу Украины 1996 г. составляет: для газо-
вого угля 7,3-8,8 %; для тощего – 10,1-12,3. По это-
му показателю, а также по изотропности он суще-
ственно отличается от кокса. На рисунке визуально
прослеживается отличие газового угля от тощего по
отражательной способности (тощий уголь кажется
светлее). По причине низкой твердости частицы угля
выделяются среди других компонентов обилием тон-
ких царапин, от которых трудно избавиться при по-
лировке.
Существенное значение имеет сравнительно ши-
рокий диапазон значений Rо при небольшом разрыве
между марками угля. В процессе дегазации потеря
летучих компонентов сопровождается изменением
Rо. Изменение угля марки Т при нагревании похоже
Таблица 3
Технический анализ ПУТ на ДП № 1 ПрАО «Донецк-
сталь» – МЗ», 2010 г.
Наименование № 1 (1.05–10.05) № 2 (16.05–31.05)
A 10,5 10,5
ЛВ 28,8 28,4
S 1,02 1,02
↓
↓
↓↓
↓
9
↓
↓2↓
4
↓
↓↓
↓
↓ 6
↓
↓ ↓ 1
↓↓
↓ 8
↓1
3
42
8
2т
2г
5
5 3
1 ↓
↓
4
↓
↓
↓5
↓
1
↓
↓
↓
4
↓
8
4
1
7 5
8
Микроструктура ПУТ и колошниковой пыли (размер кадра по горизонтали составляет 0,125 мм): 1 – кокс; 2 – уголь; 2т – уголь тощий;
2г – уголь газовый; 3 – магнетит; 4 – гематит; 5 – силикаты; 6 – эпоксидная матрица; 7 – карбонаты; 8 – поры; 9 – металл
19МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
на преобразование кокса с графитизацией и увеличе-
нием отражательной способности. На определенной
стадии он может приблизиться к коксу по оптическим
свойствам. При этом сохраняются отличия от кокса по
особенностям микроструктуры и морфологии. Такой
уголь следует отнести к частично использованному.
Частично использованный уголь марки Г отли-
чается пониженной по сравнению с исходным от-
ражательной способностью. Возможно, на ранней
стадии преобразования потеря летучих компонентов
и термическая диссоциация ведут к формированию
субмикроскопических пор, понижающих этот показа-
тель. Подобное явление наблюдается на конечных
стадиях преобразования кокса.
Рудные компоненты представлены магнетитом
Fe3O4 и гематитом Fe2O3. Магнетит чаще всего обра-
зует сростки неправильных зерен размером 30 мкм
и менее. Включения магнетита в стеклообразных
образованиях имеют вид правильных кристаллов,
замещаемых гематитом (рисунок). Гематит количе-
ственно преобладает над магнетитом.
Шлакообразующие компоненты представлены
остаточным кварцем, карбонатами, а также силика-
тами. Последние образуют правильные кристаллы в
массе силикатного стекла, образующего и самостоя-
тельные частицы. Отражательная способность этих
компонентов варьируется в зависимости от содержа-
ния железа.
Стеклообразные частицы могут иметь отража-
тельную способность, близкую к нулю. Однако они
отличаются серыми или ярко-красными (за счет ок-
сидов железа) внутренними рефлексами, в то время
как в угле они не наблюдаются. Существуют и мор-
фологические отличия.
Все перечисленные компоненты встречаются как в
виде отдельных частиц, так и плотных комочков, со-
ставляющих единый агрегат. По всей вероятности,
это осколки железорудных окатышей.
Объемные проценты указанных компонентов опре-
делены линейным методом. Этот метод основан на
том, что отношения площадей, занимаемых сече-
ниями зерен в плоскости шлифа, пропорциональны
Таблица 5
Содержание основных компонентов в колошниковой пыли на ДП № 1 «Донецксталь» – МЗ», объемные %
Номер пробы Часть
брикета Кокс Уголь Оксиды железа Шлакообразующие
компоненты
Без номера
1-10 мая 2010 г.
А 18,68 0,19 46,93 34,20
Б 23,53 0,14 39,52 36,81
среднее 21,10 0,16 43,24 35,50
1
16, 27, 29 мая 2010 г.
А 28,73 0,05 34,91 36,31
Б 26,80 0,07 34,79 38,35
среднее 27,76 0,06 34,84 37,34
2
18, 23, 24, 30 мая 2010 г.
А 33,69 0,13 37,79 28,39
Б 28,22 0,06 36,74 34,98
среднее 30,96 0,09 37,27 31,69
3
19, 20, 22, 31 мая 2010 г.
А 29,74 0,12 35,44 34,71
Б 33,46 0,19 36,88 29,47
среднее 31,60 0,15 36,16 32,09
1, 2, 3 среднее 30,11 0,10 36,09 33,70
Таблица 4
Содержание основных компонентов в шламе газоочистки на ДП № 1 «Донецксталь» – МЗ», объемные %
Номер пробы Часть
брикета Кокс Уголь Оксиды железа Шлакообразующие
компоненты
Без номера
1-10 мая 2010 г.
А 2,08 – 64,79 33,13
Б 2,61 – 67,80 29,59
среднее 2,34 – 66,30 31,36
1
16,27,29 мая 2010 г.
А 3,65 0,01 75,28 21,06
Б 3,50 0,01 74,07 22,42
среднее 3,57 0,01 74,68 21,74
2
18,23,24,30 мая 2010 г.
А 2,93 – 65,75 31,32
Б 3,57 0,03 72,93 23,47
среднее 3,25 0,015 69,35 27,39
1, 2 среднее 3,41 0,012 72,02 24,56
20 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
субъективного анализа и наблюдений, свидетель-
ствующих о высокой степени газификации ПУТ в до-
менной печи: об этом свидетельствуют высокий уро-
вень основных ТЭП плавки, минимальные простои
и горение воздушных фурм, достаточные стабиль-
ность и устойчивость технологического процесса.
Особенности работы доменной печи при низкой
степени газификации ПУТ детально описаны в тех-
нической литературе [5-7].
Петрографические исследования показали, что
содержание углерода ПУТ в шлаке – следы; в ко-
лошниковой пыли – 0,1 и шламе – 0,012 % (объем-
ные). То есть, свыше 99 % углерода ПУТ газифици-
руется в доменной печи, что является существен-
ным достижением.
Принимая во внимание изложенное, очевидно,
что в сложившихся на «Донецксталь» – МЗ» техноло-
гических условиях полнота газификации ПУТ не яв-
ляется регламентирующим элементом технологии.
Определяющим элементом технологии в настоя-
щее время остается газодинамика печи, недочета-
ми которой являются значительный выход горновых
газов на 1 т чугуна, низкое давление газов печи,
большой расход известняка на 1 т чугуна и, что
главное – невысокое качество (по прочности и со-
держанию мелочи 0-5 мм) окатышей СевГОК.
Выводы
Проведенные петрографические исследова-
ния полноты сгорания ПУТ на доменной печи № 1
ПрАО «Донецксталь» – МЗ» по анализу продуктов до-
менной плавки говорят о достаточно полной – 99 %
(объемные) – степени газификации частиц угля
при расходах ПУТ 135 кг/т чугуна.
Опыт «Донецксталь» – МЗ» показывает, что осво-
ение пылеугольной технологии при расходе ПУТ
100-150 кг/т чугуна и снижение расхода кокса до 400
кг/т чугуна для условий доменных печей Украины не
представляются проблематичными.
отношению длин линий, пересекающих эти сечения.
В свою очередь, отношения площадей сечений про-
порциональны отношению объемов зерен. Измере-
ния проводились с применением окуляра – микроме-
тра. Брикет перемещали при помощи координатного
препаратоводителя, снабженного линейками с нони-
усами, так, чтобы измерение сечений зерен выпол-
нялось по системе параллельных линий через 1 мм.
Результаты подсчетов основных компонентов, со-
держащихся в шламе газоочистки и колошниковой
пыли, отобранных на доменной печи № 1, приведены
в табл. 4, 5. Сходимость результатов контролирова-
лась измерениями на двух половинах брикетов, А и Б.
Из табл. 4 видно, что в шламе газоочистки преобла-
дают оксиды железа (до 72 %) и шлакообразующие
(до 25 %). Содержание кокса и угля составляет 3,4 и
0,012 %.
В колошниковой пыли (в %) примерно одинаковое
количество оксидов железа (36), шлакообразующих
компонентов (34) и кокса (30). Содержание частиц
угля в колошниковой пыли на порядок выше, чем в
шламе, и составляет 0,1.
Химический анализ проб шлама и колошниковой
пыли (табл. 5) качественно подтверждает меньшее
количество углерода в шламе (3,5 %) по сравнению с
углеродом колошниковой пыли (14-16 %).
Анализ результатов подсчета показывает удов-
летворительную сходимость данных.
Размер частиц шлама газоочистки, независимо от
их состава, колеблется от долей микрон до 5 мкм.
Частицы колошниковой пыли крупнее – до 50 мкм;
небольшая часть достигает размеров 80-100 мкм.
Углеродсодержащие компоненты в шлаке не об-
наружены. Стекловатая масса содержит поры разме-
ром от долей микрон и крупнее, а также тончайшие
капельки металла. Наблюдается начало процесса
рекристаллизации в виде тончайших дендритов и
сростков удлиненных кристаллов силикатов.
Исследования полностью подтвердили выводы
ЛИТЕРАТУРА
1. Research of utilization factor of injected pulverized coal into BF at large PCI Rate / K. Wu, W. Pan, W. Hu, et al. // Steel
Research Int. – 2008. – № 12. – P. 904-907.
2. Technology progress and strategy in blast furnace ironmaking in China / F. Shen, T. Yang, B. Gao // Steel Research
International. – 2005. – V. 76. – № 10. – P. 676-682.
3. Research on unconsumed fine coke and pulverized coal of BF dust under different PCI rates in BF at Capital Steel Co. /
K. Wu, R. Ding, Q. Han, et al. // ISIJ International, 2010. – Vol. 50. – № 3. – P. 390-395.
4. Определение степени сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 2 ЗАО «Донецксталь» – металлургиче-
ский завод» / В. В. Кочура, С. Л. Ярошевский, В. И. Купенко и др. // Наукові праці Донецького національного технічного
університету. Серія: Металургія. – Донецьк: ДонНТУ, 2010. – Вип. 12 (177). – С. 56-65.
5. Применение пылеугольного топлива для выплавки чугуна / С. Л. Ярошевский, А. И. Рябенко, А. Л. Антонов и др. –
Киев: Техника, 1974. – 186 c.
6. Ярошевский С. Л. Выплавка чугуна с применением пылеугольного топлива. – М.: Металлургия, 1988. – 176 с.
7. Бабич А. И. Интенсификация использования пылеугольного топлива в доменной плавке / А. И. Бабич, С. Л. Ярошев-
ский, В. П. Терещенко. – Киев: Техника, 1993. – 200 c.
21МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 9-10 (220-221) ’2011
УДК 669.162.267.642
Б. П. Крикунов, В. П. Ивлев, В. Е. Попов, С. А. Иванов, А. И. Дрейко, А. В. Храпко,
Н. Ф. Анищенко*, А. М. зборщик*, А. В. Дидевич*, В. П. Стец*, М. В. Рыжов**
ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод», Донецк
*Донецкий государственный научно-исследовательский институт черной металлургии, Донецк
**ЧАО «НПП „Техмет“», Донецк
Исследование десульфурации чугуна рафинирующей
смесью ИРС-2 при выпуске в 100-тонные ковши
Проанализированы результаты исследования десульфурации чугуна рафинирующей смесью ИРС-2 во время
выпуска в 100-тонные чугуновозные ковши, проведена оценка экономической эффективности работы домен-
ной печи № 2 ПрАО «Донецксталь» – металлургический завод» на шлаках низкой основности с последующей де-
сульфурацией чугуна смесью ИРС-2.
Ключевые слова: чугун, внедоменная десульфурация, рафинирующая шлакообразующая смесь ИРС-2
Ключові слова вугілля, ПВП, кокс, колошниковий пил, шлам, шлак, доменна піч
Кочура В. В., Ярошевський С. Л., Попов В. Є., Купенко В. І., Храпко А. В.,
Іванов С. А., Брага В. В.
Дослідження повноти згорання пиловугільного палива в доменній печі № 1
ПрАТ «Донецьксталь» – металургійний завод»
Анотація
Наведено дослідження повноти сгорання пиловугільного палива, що вдувається до горна доменних печей, за петро-
графічним аналізом продуктів доменної плавки.
Investigation of pulverized coal combustion being injected into hearth of the blast furnaces with petrographic analysis of blast
furnace melting products was described.
Kochura V., Yaroshevsky S., Popov V., Kupenko V., Khrapko A., Ivanov S., Braga V.
Investigations of pulverized coal combustion efficiency in blast furnace № 1
of JSC (Private) «Donetskstal» – Iron and Steel Works»
Summary
Keywords coal, PC, blast furnace dust, sludge, slag, blast furnace
И
звестно, что работа доменных печей (ДП) на шла-
ках пониженной основности дает возможность
снизить себестоимость чугуна за счет уменьше-
ния удельных расходов кокса, известняка и уве-
личения производительности печи. Однако при рабо-
те печей на коксе, полученном из высокосернистых
углей Донбасса, по мере понижения основности печ-
ного шлака содержание серы в чугуне увеличивает-
ся. При этом увеличивается количество чугуна, кото-
рый должен подвергаться внедоменной десульфура-
ции из-за превышения содержания в нем серы сверх
допустимого ГОСТ уровня.
Производительность установки внедоменной де-
сульфурации чугуна доменного цеха ПрАО «Донецк-
сталь» – металлургический завод» в настоящее вре-
мя не позволяет регулярно проводить обработку
больших масс металла. Альтернативным решением
может быть десульфурация чугуна рафинирующей
смесью ИРС-2 на литейных дворах ДП.
Сведения о химическом составе смеси ИРС-2 и
результаты ее использования для обработки чугуна
на литейных дворах ДП при выпуске плавки в 140-тон-
ные чугуновозные ковши приведены в работах [1, 2 ].
Показано, что решающее влияние на эффектив-
ность десульфурации металла оказывает величи-
на основности шлака в чугуновозных ковшах, которая
определяется состоянием подаваемых под обработ-
ку ковшей и удельным расходом рафинирующей сме-
си. Кроме того, на результаты обработки влияют про-
должительность и интенсивность перемешивания
|