Оценка влияния качества исходных шихтовых компонентов на ТЭП

– повышение прочности  кокса по показателю М25 на 1 % приводит к снижению его расхода и к  повышению производительности доменной печи на 0,6%;

– снижение истираемости кокса по показателю М10 на 1 % приводит к снижению его расхода и к повышению производительности доменной печи на 2,8 %.

Суммарно, снижение зольности  доменного кокса приведет к снижению его удельного расхода на выплавку чугуна на 1,04 %. На аналогичную величину увеличится и производительность доменной печи.

Снижение удельного расхода  кокса на выплавку чугуна на 1,04 % равноценно увеличению поставок кокса базового (не улучшенного качества) на те же 1,24 %. Применительно к объемам производства доменного кокса ЗАО «Макеевкокс» за 2009 г. повышение его качества равноценно экономии 10244,2 т кокса в доменном

производстве.

Кроме того, экономический  эффект в доменном производстве будет  получен за счет увеличения производительности доменной печи на 1,04 %, что для условий доменной печи № 1 Донецкого МЗ равноценно дополнительному производству 7306,0 т чугуна в год. Еще больший экономический эффект может быть получен при более существенном снижении зольности угольных концентратов и, соответственно, доменного кокса (Таблица №16).

Таблица №16. - Изменение прибыли по обогащению и доменному производству при изменении зольности концентрата ш. «Красноармейская Западная № 1»

Экономическая эффективность  использования кокса с улучшенными  значениями показателей качества, включая реакционную способность (CRI) и послереакционную прочность (CSR) была неоднократно доказана и приведена в работах. Так, использование этого кокса в доменном производстве ОАО «Донецксталь»-металлургический завод» в сочетании со вдуванием пылеугольного топлива позволило повысить производительность доменной печи и снизить расход кокса как непосредственно за счет улучшения его качества, так и в результате реализации

возможности интенсификации технологических параметров доменной плавки (в частности, повышения температуры дутья). Впервые в производственной практике предприятий СНГ был обеспечен расход кокса (на сухое состояние) на уровне 390 кг/т чугуна без использования природного газа, что обеспечило значительный экономический эффект в доменном производстве.

В таблице №14 представлены результаты экспертной оценки изменения прибыли на стадии обогащения угля и в доменном производстве при различных уровнях снижения зольности концентрата ш. «Красноармейская Западная № 1».

Расчеты выполнены для  следующих условий:

– долевое участие концентрата  ш. «Красноармейская Западная № 1» в шихте при различных значенияхзольности – 71,9 %;

– зольность остальных  компонентов шихты постоянна  и равна 8,4 %;

– цены угольного концентрата  и доменного кокса одинаковы  для всех вариантов.

Таким образом, снижение прибыли  на стадии углеобогащения за счет понижения  зольности концентрата с избытком компенсируется получением дополнительной прибыли в доменном производстве. Полученные данные подтверждают экономическую эффективность использования менее зольных концентратов для коксования в коксохимическом и доменном производствах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Итак, мы провели исследование, целью которого было изучить оценку влияния качества исходных шихтовых компонентов на ТЭП. В соответствии с поставленными задачами и проведённой нами работой, мы можем сделать следующие выводы.

Доменная шихта используется для получения чугуна или ферросплавов в доменной печи, содержит в основном железорудное сырье, кокс и флюсы. При использовании в шихте передельных (ледебуритных - белых) доменных чугунов, выгодно отличающихся более низким содержанием S, температура перегрева и выдержки расплава должна быть достаточной для гомогенизации ванны по химическому составу, но не должна превышать 15500С, так как кристаллизующиеся при данном перегреве дендриты обладают высоким отношением периметра к площади (большой фрактальной размерностью D ≥ 1,76). Согласно литературным данным, это может приводить к существенному снижению механических и прочих свойств сплавов.

При увеличении содержания железа в железосодержащем сырье на 1 %приводит к уменьшению расхода кокса на 0,75 % и росту производительности на 1,14, но при содержании железа более 58% в железорудном сырье необходимо: улучшение стабильности показателей качества шихтовых материалов и высокотемпературной прочности кокса, повышение рудной нагрузки на периферии, а также своевременная промывка горна.

О восстановимости и прочности частично офлюсованного агломерата косвенно судят по содержанию в нем FeO: чем оно больше (15-18%), тем выше прочность и ниже восстановимость агломерата. Однако с переходом на производство высокоофлюсованного агломерата этот критерий теряет свое значение. Оксид железа, в зависимости от того, в каких соединениях он находится в агломерате с высокой степенью офлюсования, может оказывать различное влияние на его свойства.

 Увеличение содержания  окатышей в железорудной части  шихты на 1% способствует снижению  расхода кокса, примерно на 3,1 кг/т чугуна и повышению производительности  на 1,5 %. Значительно уменьшается  расстройства хода печи, связанные  с “потерей объема”. Увеличение  активного веса шихты (с окатышами), а также отмеченное выше "промывочное" действие, дает возможность работать с большим общим перепадом давления.

Важным этапом разработки технологий является исследование составов шлакообразующих смесей и температурных режимов плавок. На наш взгляд, необходимо выбирать некоторый «комбинированный» режим – термовременная обработка расплавов. Поэтому в дальнейших исследованиях сравнивались две различные технологии выплавки: действующая и экспериментальная.

Качество окатышей определяется их прочностью, гранулометрическим и химическим составом.

Выбор схемы углеподготовительного цеха зависит как от качества поступающих углей, так и от потребителя кокса. Помимо обычных методов подготовки шихты, существуют еще и специальные, направленные на изменение физических и технологических свойств шихты для улучшения качества кокса и расширения сырьевой базы коксования.

Мы рассмотрели корреляционные зависимости между показателями качества кокса, характеризующие его свойства в холодном и «горячем» состоянии.

Кроме того, нами предложен  показатель ТУ – термическая устойчивость кокса для оценки качества доменного  кокса. Также нами показана тесная связь  термической устойчивости с М10 и  Bash.

Установлена тесная взаимосвязь термической устойчивости кокса с показателями работы доменной печи. Определены количественные соотношения между термической устойчивостью кокса, удельным расходом сухого скипового кокса и производством жидкого чугуна.

Снижение прибыли на стадии углеобогащения за счет понижения зольности концентрата с избытком компенсируется получением дополнительной прибыли в доменном производстве. Полученные данные подтверждают экономическую эффективность использования менее зольных концентратов для коксования в коксохимическом и доменном производствах.

 

Список использованной литературы:

 

1. Анищенко С.А., Федоренко Д.Ю., Кравченко В.П. Влияние технологических параметров на производительность доменной печи // Сталь. - 2011. - №12. – С. 4-9.
2. Белкин А.С., Юсфин Ю.С., Курунов И.Ф. и др. Использование железококсовых брикетов на цементной связке в доменной плавке // Металлург. - 2003. - №4. – С. 10-15.
3. Булгаков В.П. Исследование минералогического состава окалиноуглеродистых брикетов в процессе восстановления // Черная металлургия. - 1998. - №7. - С. 25-35.
4. Готлиб А.Д., Доменный процесс, 2 изд., М., 1966
5. Еремин А.Я., Бабанин В.И., Козлова С.Я. О формировании требований к показателям механической прочности брикетов со связующим // Металлург. - 2003. -№11. - С. 32-38.
6. Капленко Ю.П., Колосов В.А., Харин С.А. Себестоимость железной руды: проблема снижения как определяющий фактор конкурентоспособности. // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2003. - №2. - С. 101-104.
7. Колпаков С.П. Отрасль стратегического назначения // Содружество. - 2002. - №10. - С. 14.
8. Коновалова Ю.В., Трифанова В.Н., Гюльманиев А.М. и др. Формирование современной сырьевой угольной базы коксохимического производства ОАО «Северсталь» // Кокс и химия.- 2006. - №2. – С. 6-12.
9. Курунов И.Ф., Кукарцев В.М., Яриков И.С. и др. Опыт использования в шихте доменной печи брикетов из железоцинкосодержащих шламов // Металлург. - 2003. -№10. - С. 36-38.
10. Курунов И.Ф., Перспективы использования в доменной печи неокускованных железосодержащих материалов // Металлург. - 2003. - №5. – С. 10-12.
11. Леонидов Н.К., Усовершенствование конструкций доменных печей, М., 1961
12. Лисин В.С. Тенденции реструктуризации черной металлургии // Сталь. – 1999. - № 10. – С. 10-15.
13. Лурье Л.А. Брикетирование к металлургии. М.: Металлургия»,1963
14. Мищенко И.М. Утилизация окускованной углеродосодержащей металлургической пыли – М.: «Производство чугуна»., 1998
15. Патент Российской Федерации №2197544 Брикет для металлургического

 производства и способ изготовления брикетов

16. Равич Б.М. Брикетирование в цветной и черной металлургии. М.: Металлургия, 1975
17. Степанов Ю.В., Гилязетдинов Р.Р., Попова Н.К. и др. Влияние оптимального состава шихты и ее зольности на показатели качества кокса // Кокс и химия. 2005. - №7. – С. 14-18.
18. Сторчак С.А. и др. Комплексный подход к предотвращению техногенных аварий и утилизации отходов в горнодобывающих регионах // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2003. - №2. - С. 1-16.
19. Титов В.В., Морозов О.С., Юхименко В.И. и др. Зависимость показателя CSR от прочности пористого тела кокса CBS и химического состава его золы // Кокс и химия. - 2004. - №12. – С. 21-22.
20. Юзов О.В., Исаев В.А.. Анализ расхода основных ресурсов в черной металлургии России // Сталь. – 1999. - №10. – С. 12-25.
21. Юрин Н.И. Влияние качества кокса на работу доменных печей // Сталь. -  2011. – №11. - С. 9-11.
22. Юрин Н.И. Влияние показателей качества доменного кокса // Сталь. – 2011. – №9. - С. 8-10.