ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ

Вступ. Глобальне потепління наразі є однією з найважливіших проблем людства, домінуючою причиною якого є антропогенний фактор — суттєве збільшення кількості парникових газів. Зважаючи на вкрай негативні наслідки цього процесу в майбутньому 195 країн світу, серед яких і Україна, у 2015 р. ратифікувал...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2024
Main Authors: CHAIKA, O., KORNILOV, B., MYRAVYOVA, I., MOSKALYNA, A., LEBID, V., IVANCHA, M.
Format: Article
Language:English
Published: PH “Akademperiodyka” 2024
Subjects:
Екологія
доменна піч
емісія СО2
водень
коксовий та природний гази
кокс
Online Access:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/666
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Science and Innovation

Institution

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-666
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2024-09-07T07:27:53Z
collection OJS
language English
topic Екологія
доменна піч
емісія СО2
водень
коксовий та природний гази
кокс
spellingShingle Екологія
доменна піч
емісія СО2
водень
коксовий та природний гази
кокс
CHAIKA, O.
KORNILOV, B.
MYRAVYOVA, I.
MOSKALYNA, A.
LEBID, V.
IVANCHA, M.
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
topic_facet ecology
blast furnace
CO2 emissions
hydrogen
coke gas
natural gas
coke
Екологія
доменна піч
емісія СО2
водень
коксовий та природний гази
кокс
format Article
author CHAIKA, O.
KORNILOV, B.
MYRAVYOVA, I.
MOSKALYNA, A.
LEBID, V.
IVANCHA, M.
author_facet CHAIKA, O.
KORNILOV, B.
MYRAVYOVA, I.
MOSKALYNA, A.
LEBID, V.
IVANCHA, M.
author_sort CHAIKA, O.
title ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
title_short ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
title_full ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
title_fullStr ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
title_full_unstemmed ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ
title_sort перспективи використання водню та водневмісних добавок для зменшення викидів со2 і покращення показників доменної плавки
title_alt Prospects for the Use of Hydrogen and Hyd rogen-Containing Additives to Reduce CO2 Emissions and to Improve the Performance of Blast Furnace Smelting
description Вступ. Глобальне потепління наразі є однією з найважливіших проблем людства, домінуючою причиною якого є антропогенний фактор — суттєве збільшення кількості парникових газів. Зважаючи на вкрай негативні наслідки цього процесу в майбутньому 195 країн світу, серед яких і Україна, у 2015 р. ратифікували Паризьку угоду щодо клімату, яка зобов’язує зменшити викиди СО2, зокрема, в металургії, де ці показники надвисокі — у світі — 6 %, в Україніна початок 2022 р. — 26 %.Проблематика. За прогнозами Міжнародного Енергетичного Агентства до 2050 р. доменне виробництво буде домінуючою ланку у сталеварінні з тепловим коефіцієнтом корисної дії понад 90 %. Впровадження нових технологій одержання сталі може призвести до зменшення традиційного способу виробництва сталі на 50 % до 2050 року лишеза умови значних інвестицій.Мета. Дослідження впливу використання водневмісного палива в доменній печі на емісію діоксиду вуглецю татехніко-економічні показники доменної плавки.Матеріали й методи. Для оцінки потенціалу використання водню та водневмісного палива в доменній печі на викиди СО2 та техніко-економічні показники доменної плавки виконано розрахунки з використанням розробленої в Інституті чорної металургії НАН України математичної моделі повного енергетичного балансу доменної плавки.Результати. Виконано аналіз та встановлено закономірності впливу водню та водневмісних паливних добавок на рівень викидів СО2 та показники роботи доменної печі — виробництво чавуну, витрату коксу, вихід вторинних енергоресурсів. Визначено критичні витрати паливних добавок, за яких очікується досягнення повного відновлення заліза непрямим шляхом. Визначено коефіцієнт заміни коксу коксовим газом та воднем.Висновки. Доведено ефективність використання водню та водневмісного палива окремо та спільно з пиловугільним паливом, що є перспективним шляхом, який дозволить раціонально підходити до вибору режиму роботи доменної печі з точки зору екологічності (зниження викидів СО2) та економічної доцільності.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2024
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/666
work_keys_str_mv AT chaikao perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT kornilovb perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT myravyovai perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT moskalynaa perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT lebidv perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT ivancham perspektivivikoristannâvodnûtavodnevmísnihdobavokdlâzmenšennâvikidívso2ípokraŝennâpokaznikívdomennoíplavki
AT chaikao prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
AT kornilovb prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
AT myravyovai prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
AT moskalynaa prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
AT lebidv prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
AT ivancham prospectsfortheuseofhydrogenandhydrogencontainingadditivestoreduceco2emissionsandtoimprovetheperformanceofblastfurnacesmelting
first_indexed 2025-09-24T17:19:09Z
last_indexed 2025-09-24T17:19:09Z
_version_ 1844166629780357120
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-6662024-09-07T07:27:53Z ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ ТА ВОДНЕВМІСНИХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ СО2 І ПОКРАЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ДОМЕННОЇ ПЛАВКИ Prospects for the Use of Hydrogen and Hyd rogen-Containing Additives to Reduce CO2 Emissions and to Improve the Performance of Blast Furnace Smelting CHAIKA, O. KORNILOV, B. MYRAVYOVA, I. MOSKALYNA, A. LEBID, V. IVANCHA, M. ecology, blast furnace, CO2 emissions, hydrogen, coke gas, natural gas, coke Екологія, доменна піч, емісія СО2, водень, коксовий та природний гази, кокс Вступ. Глобальне потепління наразі є однією з найважливіших проблем людства, домінуючою причиною якого є антропогенний фактор — суттєве збільшення кількості парникових газів. Зважаючи на вкрай негативні наслідки цього процесу в майбутньому 195 країн світу, серед яких і Україна, у 2015 р. ратифікували Паризьку угоду щодо клімату, яка зобов’язує зменшити викиди СО2, зокрема, в металургії, де ці показники надвисокі — у світі — 6 %, в Україніна початок 2022 р. — 26 %.Проблематика. За прогнозами Міжнародного Енергетичного Агентства до 2050 р. доменне виробництво буде домінуючою ланку у сталеварінні з тепловим коефіцієнтом корисної дії понад 90 %. Впровадження нових технологій одержання сталі може призвести до зменшення традиційного способу виробництва сталі на 50 % до 2050 року лишеза умови значних інвестицій.Мета. Дослідження впливу використання водневмісного палива в доменній печі на емісію діоксиду вуглецю татехніко-економічні показники доменної плавки.Матеріали й методи. Для оцінки потенціалу використання водню та водневмісного палива в доменній печі на викиди СО2 та техніко-економічні показники доменної плавки виконано розрахунки з використанням розробленої в Інституті чорної металургії НАН України математичної моделі повного енергетичного балансу доменної плавки.Результати. Виконано аналіз та встановлено закономірності впливу водню та водневмісних паливних добавок на рівень викидів СО2 та показники роботи доменної печі — виробництво чавуну, витрату коксу, вихід вторинних енергоресурсів. Визначено критичні витрати паливних добавок, за яких очікується досягнення повного відновлення заліза непрямим шляхом. Визначено коефіцієнт заміни коксу коксовим газом та воднем.Висновки. Доведено ефективність використання водню та водневмісного палива окремо та спільно з пиловугільним паливом, що є перспективним шляхом, який дозволить раціонально підходити до вибору режиму роботи доменної печі з точки зору екологічності (зниження викидів СО2) та економічної доцільності. Introduction. Global warming is currently one of the most important problems of humanity, the dominant cause of which is the anthropogenic factor, particularly, a signifi cant increase in greenhouse gases. Given the extremely negative consequences of this process in the future, in 2015, 195 countries, including Ukraine, ratified the Paris Climate Agreement that obliges them to reduce CO2emissions, in particular in the steel industry, where carbon pollution is extremely high: 6% globally and 26% in Ukraine, as of the beginning of 2022.Problem Statement. According to the International Energy Agency, blast furnace production will be the dominant steelmaking process by 2050, with a thermal efficiency of over 90%. The introduction of new steelmaking technologies may lead to a 50% reduction in conventional steelmaking by 2050, but requires significant investments.Purpose. To study the effect of using hydrogen-containing fuel in a blast furnace on carbon dioxide emissions and the technical and economic indicators of blast furnace smelting.Materials and Methods. To assess the potential of using hydrogen and hydrogen-containing fuels in a blast furnace for reducing CO2 emissions and the technical and economic indicators of blast furnace smelting, we have used the mathematical model of the complete energy balance of blast furnace smelting, as developed at the Institute of Ferrous Metallurgy of the National Academy of Sciences of Ukraine.Results. We have analyzed and established the regularities of the effect of hydrogen and hydrogen-containing fuel additives on CO2 emissions and the blast furnace performance indicators, such as iron production, coke consumption, and secondary energy resources. The critical consumption of fuel additives, at which full iron recovery is expected to be achieved by an indirect method, has been determined. The coefficient of coke replacement by coke oven gas and hydrogen has been found.Conclusions. The efficiency of using hydrogen and hydrogen-containing fuels separately and in combination with pulverized coal has been proven. It is a promising way to select the rational blast furnace operating conditions in terms of environmental (CO2 emissions reduction) and economic feasibility. PH “Akademperiodyka” 2024-09-02 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/666 10.15407/scine20.05.035 Science and Innovation; Том 20 № 5 (2024): Science and Innovation; 35-52 Science and Innovation; Vol. 20 No. 5 (2024): Science and Innovation; 35-52 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine20.05 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/666/228 Copyright (c) 2024 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website). https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Similar Items