01025, м. Київ, вул. Володимирська 4, оф. 9, тел. 0442790525 office@ukrmetprom.org

Производство, тыс. тонн

Ноябрь 2017
С начала года
Чугун
1826
18162
Сталь
1869
19410
Прокат
1590
16740

Среднесуточное производство, тыс. тонн

Ноябрь 2016
Ноябрь 2017
Чугун
15.12.2017
62,7
60,9
Сталь
15.12.2017
64,9
62,3
Прокат
15.12.2017
58,4
53

Доклад на 8-м Международном конгрессе «Металлургия чугуна – вызовы ХХI века» , г. Москва, 8-11 ноября 2016 г.

Опыт внедрения технологии вдувания пылеугольного топлива в доменном производстве Украины

 

В период с 50-х и до середины 70-х годов прошлого столетия доменное производство СССР занимало передовые позиции в мировой металлургии. Украинскими учеными были впервые разработаны и нашли широкое применение новые технологии, направленные на интенсификацию выплавки чугуна и сокращение удельного расхода кокса. Впервые в мировой практике были созданы технологии, на сегодняшний день составляющие основу мировой металлургии. Например, ученые Украины доказали перспективность и преимущества строительства крупных доменных печей, вдувания ПУТ в доменные печи и др.

Однако, достижения наших предшественников остались в прошлом. Политические и, последовавшие за ними экономические коллизии 90-х годов, поставили перед промышленностью, в т.ч. и металлургической, новые задачи. Для обеспечения конкурентоспособности металлургической продукции необходимо снижение ее себестоимости при повышении качества. В доменном производстве на первый план вышли рост производительности агрегатов, снижение расхода кокса, отказ от использования природного газа и др. Технология вдувания пылеугольного топлива (ПУТ) позволяет решить эти вопросы и украинские металлурги взяли курс на ее внедрение. Но, несмотря на то, что технология вдувания ПУТ была освоена еще в прошлом столетии, большее развитие она получила за рубежом. Наши проектные организации оказались не готовы предложить конструктивные решения по печи, ее зонам и участкам,  огнеупорам и системам охлаждения.

Отставание также было в научном обосновании выбора рациональных марочных составов угольных смесей для вдувания, обеспечения их полного сжигания, технологических приемов распределения ЖРС и газа по сечению печи и особенно в обосновании теплотехнических процессов, охлаждающих элементов, стойкости огнеупоров, схем охлаждения и газоплотности многослойной структуры «футеровка-холодильник-зазор-бронь».

По этой причине к внедрению технологии были привлечены зарубежные фирмы вплоть до китайских.

Первыми реализовали инвестиционные проекты на меткомбинатах – Алчевском и «Запорожсталь», оборудование на которые поставила фирма Кюттнер, а на ММК им. Ильича – китайская фирма «Минметалз». В процессе эксплуатации кроме положительного эффекта, выразившегося в росте производительности доменных печей и снижении расхода кокса, выявились минусы. Минусы явились следствием того, что фирмы, выполнявшие проект и поставку оборудования, не привлекли к работе доменщиков-технологов. В результате не были учтены качественные показатели сырья и кокса и не были предложены соответствующие режимы ведения процесса. Так, содержание Fе в железорудной шихте на предприятиях Украины в тот период колеблся в пределах 54-56%, содержание фракции 0-5 мм – 14-21%. Качественные показатели кокса –   S = 0,9-1,2%; CSR ~ 40%, CRI ~ 40%. В отдельных случаях имели место серьезные ошибки в проектных решениях, поломки оборудования.

При вдувании ПУТ из-за большой удельной поверхности вдуваемой пыли ее сгорание происходит с более высокой скоростью, чем кокса, и, вследствие этого, сокращается окислительная зона.

Вдувание ПУТ приводит к снижению расхода кокса и повышению рудной нагрузки, а при этом снижается газодинамика слоя шихты. Газу сложнее проникать в центральную часть печи, увеличивается периферийное движение газов, что в свою очередь, способствует развитию высоких температур в зоне распара и заплечиков.

Охлаждающая же способность чугунных холодильников, поставленных на всех печах, переведенных на технологию вдувания ПУТ, меньше, чем медных. В результате чугунные холодильники и футеровка низа шахты, распара и заплечиков не обеспечивали отвод возросших более чем в 2 раза тепловых нагрузок, что привело к значительному сокращению срока службы этих участков печи, разрушению холодильников, пластической деформации и трещинам брони.

Разрушение холодильника приводит к разрыву охладительных труб и неконтролируемому попаданию воды в печь, что в свою очередь приводит к снижению нагрева продуктов плавки, перерасходу кокса. Кроме того, неэффективная система охлаждения не дает возможности наращивать устойчивый гарнисаж, который оползает в горн доменной печи, снижая физический нагрев чугуна и шлака, разрушает воздушные фурмы и все это приводит к нарушению хода доменной плавки. Для наращивания гарнисажа на чугунных холодильниках необходимо 2-3 смены (16-24 часа), на медных – гарнисаж восстанавливается за 3-5 часов.

Результат всего вышеперечисленного – сокращение межремонтного периода.

Можно сделать вывод: технология вдувания ПУТ – это именно технология, а не установка оборудования помола и вдувания.

Необходимо в проектах реконструкции учитывать следующее:

– перевод охлаждения печи на химически очищенную воду;

– применение эффективных охлаждающих элементов: фурмы медные, двухконтурные; амбразуры медные, охлаждаемые кадушки;

– установка медных холодильников в фурменной зоне, заплечиках, низ и середина шахты;

– установка зондов над шихтой, в шихте, зонды давления и периферийного потока.

Необходимо также предусмотреть системы:

–  диагностики остаточной толщины футеровки;

–  предупреждения прогара фурм и попадания воды на футеровку;

–  контроля наполнения – опорожнения горна;

–  контроля работы системы охлаждения.

Необходимо обратить внимание на организацию процесса загрузки, обеспечивающего увеличение активной площади движения чугуна и шлака по сечению горна (уменьшение объема малоподвижных материалов за счет лоткового загрузочного устройства, подачи кокса в центр печи и др.).

И конечно не менее важным фактором является качество шихтовых материалов и кокса.

В 2014 году технология вдувания ПУТ была внедрена на Днепровском МК (оборудование фирмы Пауль Вюрт). В настоящее время идёт освоение технологии в доменных цехах «АрселорМиттал Кривой Рог» (ДП-9, по контракту с фирмой Даниели Корус) и Енакиевского метзавода (оборудование фирмы Кюттнер). Планируется внедрение на МК «Азовсталь» и «Евраз-ДМЗ». Следует отметить, что Объединение «Укрметаллургпром» регулярно (2 раза в год) проводит международные конференции доменщиков. По результатам обмена опытом проектирование на этих предприятиях велось с учётом описанных проблем, а значит, внедрение технологии и эксплуатация оборудования будут успешными.

Заслуживает внимания разработанная специалистами «ЕВРАЗ-ДМЗ» технология без подачи газа и вдувания ПУТ. При этом не уменьшился уровень производства и не увеличился удельный расход кокса.

Дальнейшее развитие и реализация технологии ПУТ должно сопровождаться не только повышением качества железорудного сырья и металлургического кокса, но и модернизацией основных фондов с совершенствованием технологии доменной плавки.

Для этого необходимо активизировать новые разработки и обеспечить их реализацию на доменных печах Украины. Необходима разработка программы технического перевооружения отрасли, в основе которой должен лежать объективный анализ инновационного уровня производства в черной металлургии Украины как составной части мирового производства металлопродукции.

Зражевский Александр
Вхiд
×
Реєстрація

Підтвердження реєстрації буде відправлене вам по e-mail.

×