Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка

Многозонная математическая модель доменной плавки позволяет выявить внутренние связи процессов в объеме доменной печи (ДП), влияющие на характер режимов плавки и конечные результаты. Для условий ДП-5 ОАО «Северсталь» и ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» выполнено аналитическое исследование показате...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автор:	Меркулов, А.Е.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2010
Назва видання:	Металл и литье Украины
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49959
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка / А.Е. Меркулов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 12. — С. 38-44. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-49959
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-499592013-10-02T03:10:22Z Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка Меркулов, А.Е. Многозонная математическая модель доменной плавки позволяет выявить внутренние связи процессов в объеме доменной печи (ДП), влияющие на характер режимов плавки и конечные результаты. Для условий ДП-5 ОАО «Северсталь» и ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» выполнено аналитическое исследование показателей и процессов плавки при изменении содержания сырого известняка в шихте с варьированием распределения материалов по радиусу печи. Багатозонна математична модель доменної плавки дозволяє виявити внутрішні зв’язки процесів в об’ємі доменної печі (ДП), які впливають на характер режимів плавки та кінцеві результати. Для умов ДП-5 ВАТ «Сєвєрсталь» і ДП-9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» виконано аналітичне дослідження показників і процесів плавки при зміні вмісту сирого вапняку в шихті з варіюванням розподілу матеріалів по радіусу печі. Multizone mathematical model of blast fusion allows to determinate internal process relations in the volume of blast furnace (BF) that impacts on the way of fusion modes and final results. There was made analytical research of indexes and fusion processes while the change of volume of raw limestone in burden with variable dispensation of materials onto fusion radius developed for conditions BF-5 of «Severstal» and BF-9 of «ArselorMittal Krivoj Rog». 2010 Article Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка / А.Е. Меркулов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 12. — С. 38-44. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49959 669.162.16 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Многозонная математическая модель доменной плавки позволяет выявить внутренние связи процессов в объеме доменной печи (ДП), влияющие на характер режимов плавки и конечные результаты. Для условий ДП-5 ОАО «Северсталь» и ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» выполнено аналитическое исследование показателей и процессов плавки при изменении содержания сырого известняка в шихте с варьированием распределения материалов по радиусу печи.
format	Article
author	Меркулов, А.Е.
spellingShingle	Меркулов, А.Е. Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка Металл и литье Украины
author_facet	Меркулов, А.Е.
author_sort	Меркулов, А.Е.
title	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
title_short	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
title_full	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
title_fullStr	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
title_full_unstemmed	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
title_sort	расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49959
citation_txt	Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка / А.Е. Меркулов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 12. — С. 38-44. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT merkulovae rasčetnaâocenkaprocessovirežimovdomennojplavkiprirazličnomsoderžaniivšihtesyrogoizvestnâka
first_indexed	2025-07-04T11:20:22Z
last_indexed	2025-07-04T11:20:22Z
_version_	1836715108124852224
fulltext	�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 УДК 669.162.16 А. Е. Меркулов Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, Днепропетровск Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка* Многозонная математическая модель доменной плавки позволяет выявить внутренние связи процессов в объеме доменной печи (ДП), влияющие на характер режимов плавки и конечные результаты. Для условий ДП-5 ОАО «Северсталь» и ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» выполнено аналитическое исследование показателей и процессов плавки при изменении содержания сырого известняка в шихте с варьированием распределения материалов по радиусу печи. Цель и постановка задачи З адачей настоящей работы является оценка со- держания сырого известняка в шихте разной сте- пени офлюсования с позиций системного под- хода влияния на показатели плавки�� Известные оценки на основе эмпирических данных и балансо- вых расчетов [1, 2] дают главным образом связи ис- ходных параметров и конечных результатов (расход кокса, производительность) с использованием лишь отдельных промежуточных параметров без раскры- тия всей полноты внутренних связей, влияющих на характер режимов плавки и конечные результаты�� Для системной оценки влияния содержания сы- рого известняка в шихте на показатели плавки в настоящей работе используется разработанная в Институте черной металлургии (ИЧМ) НАН Украи- ны математическая модель [3], отличающаяся тем, что на основе структурной увязки многозонных по высоте и радиусу доменной печи, общих балансов масс и теплоты увеличены прогнозные возможности модели, в том числе по установлению новых коли- чественных связей процессов и выявлению влияния неравномерности распределения материалов по ра- диусу печи на показатели плавки�� Особенности модели и методики исследования Протекание процессов теплопередачи и восста- новления железа в кольцевых зонах по высоте стол- ба шихты описывается в модели дискретно систе- мой материально-тепловых балансов в 12 зонах по вертикали с интервалами температур шихты от начальной до 400 °С и далее через каждые 100 °С вплоть до температуры продуктов плавки�� Каждая из вертикальных зон характерна своей спецификой протекания процессов тепло- и массопередачи, а также перехода материалов от твердой фазы к жид- кой через тестообразное состояние�� В периферий- ной кольцевой зоне по всей высоте столба шихты учитывается потеря теплоты через стенки печи�� Рав- новеликим по горизонтальной площади колошника кольцевым зонам соответствуют 10 угловых поло- Ключевые слова: доменная плавка, известняк, распределение температур жений лотка бесконусного загрузочного устройства�� Загрузки этих зон отличаются друг от друга соотно- шением компонентов шихты (в первую очередь кок- са и железорудной части), задаваемым программой загрузки и вычисляемым в модели загрузки, где предусматривается задание распределения на ко- лошнике каждого отдельного компонента�� Это обу- словливает разный состав шихты и соответственно различный состав формируемых шлаков в разных радиальных кольцевых зонах (РКЗ)�� В соответствии с этим температурные границы начала размягчения, плавления и полного ожижения определяются для каждой РКЗ�� Их зависимость от химического соста- ва шихты рассчитывали по разработанной в ИЧМ обобщенной модели, являющейся одним из моду- лей общей многозонной модели доменной плавки, основанной на прогнозировании этих температур при помощи интегральных критериев «свертки» хи- мического состава с учетом межатомного взаимо- действия компонентов шлаковой связки с после- дующей корректировкой указанных температур по степени восстановления материалов и количеству вносимых и циркулирующих в печи щелочных окси- дов (K2O + Na2O)�� Таким образом, весь объем столба шихты разбит на 120 (10 × 12) условных ячеек, для каждой из ко- торых выполняется расчет зонального материаль- но-теплового баланса, увязанного с общим матери- ально-тепловым балансом печи�� Новый подход открыл дополнительные возмож- ности анализа процессов и формирования мер по повышению эффективности плавки, включающие выявление лимитирующей зоны по высоте и попе- речному сечению печи; количественный учет повы- шенной тепловой нагрузки на газовый поток в пе- риферийной зоне (за счет теплопотерь); учет пере- токов газа на разных горизонтах из одних РКЗ в другие; оценку развития восстановительного про- цесса, в частности степени прямого восстановления, в кольцевых сечениях по радиусу печи; установле- ние влияния распределения материалов по радиусу * Работа выполнена под руководством д-ра техн. наук, проф. И. Г. Товаровского �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 печи на теплопотери, а также влияния всех техно- логических факторов на расход кокса с учетом изме- нения теплопотерь; оценку роли зоны размягчения и плавления (с учетом влияния степени восстановле- ния железа и прихода щелочных оксидов) в форми- ровании режимов плавки и соответствующих темпе- ратурно-концентрационных полей печи�� Для оценки влияния содержания железа в ших- те на показатели процессов доменной плавки ис- пользовали данные о работе доменных печей № 9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» полезным объ- емом 5000 м3 и № 5 ОАО «Северсталь» полезным объемом 5500 м3 в характерные периоды их рабо- ты, принятые в качестве базовых�� Невязки баланса газифицированных элементов в базовых периодах минимизировали путем корректировки состава ко- лошникового газа на ДП-9 и содержания кислорода в дутье на ДП-5 − параметров, наиболее вероятно вносящих наибольшие погрешности по результатам анализа�� Далее, задавая различные содержания сырого известняка в шихте (с соответствующей кор- ректировкой остальных компонентов), выполнили расчетные прогнозы показателей процессов плавки для двух вариантов распределения относительных рудных нагрузок на колошнике (рис�� 1)�� Анализ результатов Используемая методика расчетов предусматри- вает пересчет состава одного из агломератов по условиям получения заданного расхода известняка�� С этой целью после определения расхода извест- няка при заданных расходах кокса и дутьевых до- бавок определяют его отклонение от заданного (∆И), после чего новый состав агломерата считают как средневзвешенный для суммы расхода агломера- та и ∆И�� Рис. 1. Распределение относительных рудных нагрузок по РКЗ колошника ДП-9 и ДП-5 при фактических условиях (РНфакт) и при пере- ходе к равномерному распределению в РКЗ 2-9 (РРН2-9): ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» (а); ДП-5 ОАО «Северсталь» (б) а б О тн ос ит ел ьн ая с ре дн яя н аг ру зк а Радиальные кольцевые зоны колошника, ( РНфакт РРН2-9) Рис. 2. Распределение температур в объеме печи при различном содержании известняка в шихте для условий ДП-5 ОАО «Север- сталь»: изв = 0 кг/т, РНфакт (а); изв = 100 кг/т, РНфакт (б); изв = 200 кг/т, РНфакт (в); изв = 200 кг/т, РРН2-9 (г) а б в г . 2. -5 « » = 0 / , ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ) Температура газов Т, °С �0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 В табл�� 1 и 2 приведены результаты расчетов показателей плавки по модели для ДП-5 ОАО «Се- версталь» и ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» соответственно�� По этим данным установлено, что при выводе из шихты каждых 10 кг/т чугуна сы- рого известняка за счет увеличения степени офлю- сования агломератов и окатышей экономия кокса и прирост производительности составляют 0,5-0,6 %�� При колебаниях температуры колошникового га- за ±(1÷2) °С и степени прямого восстановления ±(0,1÷0,2) % их влияние на расход кокса незначи- тельно, так что эффект оценивается сокращени- ем затрат теплоты на разложение карбонатов и взаимодействие выделенного диоксида углерода с твердым углеродом кокса (степень взаимодействия принята 50 %)�� На рис�� 2-5 приведены результаты расчетов па- раметров процессов плавки для двух рассматри- ваемых печей при наличии в составе шихт сырого известняка 0, 100 и 200 кг/т чугуна�� Изменение температурного поля при увеличении содержания сырого известняка в шихте происходит в обеих печах в направлении снижения температур в шахте и уменьшения разности температур между газом и шихтой (рис�� 2, 4)�� Анализ численных зна- чений показал, что на ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» средняя для 10 РКЗ величина разно- сти температур между газом и шихтой уменьшилась при увеличении расхода сырого известняка от 0 до 200 кг/т в ВТЗ 1-6 со 120 до 70 °С, а в ВТЗ 7-9 – с 477 до 450 °С�� Соответствующие величины на ДП-5 ОАО «Северсталь» составили 95-61 и 370-360 °С�� Таблица 1 Показатели доменной плавки для условий ДП-5 при изменении содержания известняка в шихте и при пере- ходе к равномерному распределению РНотн по РКЗ Показатели РНфакт РРН2-9 Расход известняка, кг/т 0 100 200 0 100 200 Удельная производительность, (т/м3)/сут 1,756 1,647 1,573 1,839 1,723 1,610 Расход твердого топлива, кг/т 422 451 471 406 433 461 Дутье: расход, м3/мин – температура, °С – кислород, % 7848 1184 24,3 7795 1184 24,3 7763 1184 24,3 7854 1184 24,3 7791 1184 24,3 7756 1184 24,3 Расход технического кислорода, м3/т 57,53 60,90 63,50 54,98 58,19 62,01 Расход природного газа, м3/т – то же, % к дутью 106 9,06 106 8,56 106 8,21 106 9,48 106 8,95 106 8,40 Температура колошникового газа, °С 260 265 251 198 207 222 Содержание, % СО – СО2 – Н2 21,31 19,70 6,91 22,48 19,45 6,75 22,97 19,67 6,53 20,80 20,33 6,98 21,87 20,16 6,81 22,66 20,05 6,57 Всего (А + О + Р) 1587 1530 1473 1587 1530 1473 Железо в шихте, % 59,64 59,57 59,51 59,68 59,61 59,53 Железо в (А + О + Р), % 59,75 61,90 64,15 59,75 61,90 64,15 Рудная нагрузка, т/т 3,77 3,63 3,57 3,91 3,78 3,64 Вынос пыли общий, кг/т 24,35 25,37 26,20 24,01 24,99 25,99 Кол-во шлака, кг/т 270 272 272 269 271 272 Теоретическая температура горения, °С 2001 2027 2045 1980 2006 2035 Кол-во фурменного газа, м3/т 1695 1782 1849 1629 1712 1810 Кол-во сухого колошникового газа, м3/т 1706 1832 1929 1637 1757 1888 Прямое восстановлениее оксида Fe, % 26,20 25,96 24,18 26,27 25,59 23,97 Степень использования газов, % СО: – Н2 – общая 48,03 48,04 48,03 46,38 45,68 46,22 46,13 44,81 45,84 49,43 49,44 49,43 47,97 47,27 47,80 46,94 45,62 46,65 Общий расход углерода, кг/т 363,4 387,8 404,9 349,6 372,2 396,4 Сжигаемый у фурм из кокса 253,4 271,7 285,8 239,6 257,0 277,7 На прямое восстановление Fe 52,81 52,32 48,70 52,95 51,59 48,27 Общий приход тепла, кДж/кг – в том числе горение кокса – тепло дутья и добавок 4465 2486 1921 4757 2665 2031 4983 2803 2116 4245 2350 1838 4524 2521 1943 4855 2724 2067 Потребность тепла, кДж/кг – в том числе восстановление Fe и л/в элементов – разложение карбонатов 3180 656 0 3430 672 208 3632 620 409 3175 658 0 3414 662 204 3624 615 408 Теплосодержание колошникового газа 771 843 844 561 631 731 Остаточное тепло (потери) 514 483 507 509 480 501 Отношение водяных чисел 0,78 0,77 0,77 0,79 0,78 0,77 Теплотв�� колошникового газа, кДж/м3 3443 3574 3613 3387 3504 3577 �0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�0 �1МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 В этой печи в большинстве РКЗ в области 700-900 °С наблюдается уменьшение разности температур га- за и шихты до близких к нулю значений�� Вариант равномерного распределения рудных нагрузок (РРН2-9) в обеих печах приводит к лучшему использованию теплоты газового потока, следстви- ем которого является снижение температуры ко- лошникового газа (табл�� 1, 2), а также к увеличению равномерности распределения температур в попе- речном сечении доменной печи, следствием кото- рого является увеличение количества РКЗ в области 700-900 °С с разностью температур между шихтой и газом близкой нулю�� Зона размягчения и плавления (ЗРП) при фак- тическом распределении рудной нагрузки (РНфакт) в условиях ДП-5 ОАО «Северсталь» при увеличении расхода известняка до 100 кг/т (рис�� 3) изменилась незначительно, а при увеличении расхода извест- няка до 200 кг/т – существенно: толщина на пери- ферии увеличилась в 2 раза (до 3,6 м), температура начала размягчения и плавления уменьшилась по сравнению с базовым вариантом на 25-40 °С�� На ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» с уве- личением расхода известняка произошло смещение ЗРП в область распара на периферии и небольшое смещении вниз в оси (рис�� 5)�� При этом толщина ЗРП увеличилась на 0,4-1,2 м, а температура начала раз- мягчения и плавления уменьшилась на 15-25 °С�� Таблица 2 Показатели доменной плавки для условий ДП-9 при изменении содержания известняка в шихте и при пере- ходе к равномерному распределению РНотн по РКЗ Показатели РНфакт РРН2-9 Расход известняка, кг/т 0 100 200 0 100 200 Удельная производительность, (т/м3)/сут 1,772 1,686 1,587 1,836 1,760 1,604 Расход твердого топлива, кг/т 494 517 549 476 496 543 Дутье: расход, м3/мин – температура, °С – кислород, % 6708 1042 29,74 6644 1042 29,74 6596 1042 29,74 6702 1042 29,74 6649 1042 29,74 6598 1042 29,74 Расход технического кислорода, м3/т 141,9 147,8 155,8 136,9 141,7 154,3 Расход природного газа, м3/т – то же, % к дутью 80,8 7,46 80,8 7,16 80,8 6,8 80,8 7,74 80,8 7,48 80,8 6,86 Температура колошникового газа, °С 237 228 222 212 182 212 Содержание, % СО – СО2 – Н2 27,72 19,91 6,16 28,53 19,92 5,98 29,75 19,50 5,82 26,80 20,79 6,17 27,65 20,82 6,02 29,44 19,78 5,82 Всего (А + О + Р) 1653 1597 1542 1653 1598 1542 Железо в шихте, % 55,20 55,12 55,03 55,23 55,15 55,04 Железо в (А + О + Р), % 55,22 57,24 59,42 55,22 57,24 59,42 Рудная нагрузка, т/т 3,58 3,50 3,38 3,71 3,65 3,41 Вынос пыли общий, кг/т 62,8 64,6 66,5 62,4 64,1 66,4 Кол-во шлака, кг/т 409 410 411 409 409 411 Теоретическая температура горения, °С 2222 2237 2256 2208 2221 2253 Кол-во фурменного газа, м3/т 1590 1648 1729 1539 1587 1713 Кол-во сухого колошникового газа, м3/т 1651 1743 1863 1591 1673 1844 Прямое восстановлениее оксида Fe, % 31,06 30,07 30,38 29,61 28,91 29,71 Степень использования газов, % СО: – Н2 – общая 41,80 41,80 41,80 41,12 40,53 41,02 39,59 38,46 39,41 43,68 43,70 43,69 42,95 42,37 42,85 40,19 39,06 40,01 Расход углерода, кг/т, общий 420,2 439,7 467,2 404,7 422,2 461,9 Сжигаемый у фурм из кокса 306,4 320,8 340,7 293,8 305,7 336,8 На прямое восстановление Fe 59,60 57,82 58,54 56,82 55,58 57,24 Общий приход тепла, кДж/кг – в том числе горение кокса – тепло дутья и добавок 4662 3006 1544 4869 3147 1606 5153 3342 1691 4485 2882 1490 4655 2998 1541 5098 3304 1675 Потребность тепла, кДж/кг – в том числе восстановление Fe и л/в элементов – разложение карбонатов 3598 783 0 3825 767 203 4086 781 410 3558 749 0 3790 740 200 4067 765 408 Теплосодержание колошникового газа 691 705 731 598 540 692 Остаточное тепло (потери) 373 339 336 330 325 338 Отношение водяных чисел 0,83 0,83 0,82 0,85 0,85 0,82 Теплотв�� колошникового газа, кДж/м3 4174 4256 4393 4058 4150 4354 �2 ��МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�2 ��МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 Переход к равномерному распределению мате- риалов на колошнике (РРН2-9) с увеличением расхода известняка в шихте в обеих печах приводит к допол- нительному смещению вниз и выравниванию ЗРП в РКЗ-2-9, что способствует увеличению твердофаз- ной области и экономии топлива�� Выводы Расчетно-аналитическое исследование процес- сов доменной плавки при разном количестве сыро- го известняка в шихте с помощью математической модели позволило, наряду с количественным уточ- нением связей исходных параметров и конечных Рис. 3. Положение зоны размягчения и плавления материалов в объеме печи при различном содержании известняка в шихте для условий ДП-5 ОАО «Северсталь»: изв = 0 кг/т, РНфакт (а); изв = 100 кг/т, РНфакт (б); изв = 200 кг/т, РНфакт (в); изв = 200 кг/т, РРН2-9 (г)�� Примечание: tр, tп, tж – температуры начала размягчения, плавления и ожижения; по горизонтали – расстояние от оси печи, по вертикали – от верха печи, м Температура газов Т, °С . 3. -5 « »: = 0 / ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ). : t , t , t – , ; – , – , а б в г а б в г. 4. -9 « »: = 0 / ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ) . 5. -9 « »: = 0 / ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ). : t , t , t – , ; – , – , Температура газов Т, °С Рис. 4. Распределение температур в объеме печи при различном содержании известняка в шихте и распределении материалов на колошнике для условий ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»: изв = 0 кг/т, РНфакт (а); изв = 100 кг/т, РНфакт (б); изв = 200 кг/т, РНфакт (в); изв = 200 кг/т, РРН2-9 (г) �2 ��МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�2 ��МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 результатов (расход кокса, производительность), раскрыть внутренние связи процессов в объеме пе- чи, влияющие на характер режимов плавки и конеч- ные результаты�� Установлено, что с увеличением количества сы- рого известняка в шихте происходит уменьшение разности температур газа и шихты, особенно в обла- сти температур шихты 700-900 °С, а также смеще- ние изотерм в низ печи�� Зона размягчения и плав- ления также смещается в низ печи с увеличением толщины отдельных ее элементов�� Влияние указанных процессов на конечный рас- ход топлива в результате незначительно, так что экономия от вывода сырого известняка за счет офлюсования агломерата и окатышей определяет- ся главным образом основным балансовым факто- ром − экономией теплоты диссоциации карбонатов кальция и магния и взаимодействия части углекис- лого газа, выделяющегося из карбоната кальция, с углеродом кокса�� При выводе из шихты каждых 10 кг/т чугуна сы- рого известняка экономия кокса составляет 0,5-0,6 %�� Изложенные закономерности необходимо ис- пользовать при системном формировании рацио- нальных режимов плавки�� ЛИТЕРАТУРА 1�� Рамм А. Н. Современный доменный процесс�� – М��: Металлургия, 1980�� – 304 с�� 2�� Товаровский И. Г. Совершенствование и оптимизация параметров доменного процесса�� – М��: Металлургия, 1987�� – 192 с�� 3�� Товаровский И. Г. Доменная плавка�� Монография�� Изд�� 2-е�� – Днепропетровск: Пороги, 2009�� – 768 с�� Рис. 5. Положение зоны размягчения и плавления материалов в объеме печи при различном содержании известняка в шихте для условий ДП-9 ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»: изв = 0 кг/т, РНфакт (а); изв = 100 кг/т, Нфакт (б); изв = 200 кг/т, РНфакт (в); изв = 200 кг/т, РРН2-9 (г)�� Примечание: tр, tп, tж – температуры начала размягчения, плавления и ожижения; по горизонтали – расстояние от оси печи, по вертикали – от верха печи, м . 4. -9 « »: = 0 / ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ) . 5. -9 « »: = 0 / ( ); = 100 / , ( ); = 200 / , ( ); = 200 / , 2-9 ( ). : t , t , t – , ; – , – , а б в г Температура газов Т, °С Меркулов О. Є. Розрахункова оцінка процесів та режимів доменної плавки при різному вмісті в шихті сирого вапняку Багатозонна математична модель доменної плавки дозволяє виявити внутрішні зв’язки процесів в об’ємі домен- ної печі (ДП), які впливають на характер режимів плавки та кінцеві результати. Для умов ДП-5 ВАТ «Сєвєрсталь» і ДП-9 ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» виконано аналітичне дослідження показників і процесів плавки при зміні вмісту сирого вапняку в шихті з варіюванням розподілу матеріалів по радіусу печі. Анотація �� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 12 ’2010 blast furnace, limestone, temperature dispensationKeywords Merkulov A. Process estimation and modes of blast furnace with different concentration of raw limestone in burden Multizone mathematical model of blast fusion allows to determinate internal process relations in the volume of blast furnace (BF) that impacts on the way of fusion modes and final results. There was made analytical research of indexes and fusion processes while the change of volume of raw limestone in burden with variable dispensation of materials onto fusion radius developed for conditions BF-5 of «Severstal» and BF-9 of «ArselorMittal Krivoj Rog». Summary Поступила 10��09��10 доменна плавка, вапняк, розподіл температурКлючові слова ВНИМАНИЮ АВТОРОВ! В соответствии с требованиями ВАКа все статьи, поступающие в редакции научных журналов, должны обязательно проходить рецензирование, иметь ключевые слова, аннотации, название статьи, фамилию, имя, отчество авторов на 3-х языках – русском, украинском и английском. Объем статьи – не более 10 стр��, рисунков – не более 5�� Статьи в редакции должны поступать на бумажном (с подписями всех соавторов) и электронном носителях�� Для текстовых материалов желательно использовать формат doc. Для графических материалов – формат jpeg. Графики и чертежи должны быть черно-белыми, четкими и контрастными�� Фотографии и рисунки с разрешением, как минимум, 300 dpi. Также необходимо прилагать контактную информацию (e-mail, телефон, адрес, факс) и сведения об авторах��

Расчетная оценка процессов и режимов доменной плавки при различном содержании в шихте сырого известняка

Репозитарії

Схожі ресурси