Производство, тыс. тонн

За сутки
С начала года

Цены на украинском рынке, грн/т

Дата
Цена
Изменение

Экспортные цены

Дата
Цена
Изменение

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 Данилович
Вхiд
×
Реєстрація

Підтвердження реєстрації буде відправлене вам по e-mail.

×