Прогнозирование основных показателей доменной плавки при внедрении новых перспективных технологий

• Автор: Белов, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 163 с.

Введение
Глава I. Аналитический обзор существующих технологий и методов расчета доменной плавки. Постановка задач исследования.

1.1. Экологические проблемы отрасли

1.2 Обзор традиционных технологий доменной плавки.

1.2.1.Вдувание в горн природного газа.

1.2.2.Использованне частично металлшованного сырья в

доменных печах.

1.3. Дефицит газообразного восстановителя как теоретическая база развития новых технологий доменной плавки
1.3.1. Дефицит восстановительных газов в доменной печи для реализации идеального хода плавки по Грюнеру
1.3.2. Пути преодоления или использования дефицита газообразного восстановителя в новых технологиях плавки

1.3.3.0иыт вдувания в горн доменных печей железосодержащих

добавок
1.3.4. Возможность реализации технологии с использованием в
мсталлошихтс до 0 окатышей.
1.4. Обзор нетрадиционных технологий, направленных на дальнейшее сокращение расхода кокса
1.4.1 Использование реакционной способности кокса.
1.4.2. Регулирование распределения дутья и природного газа по фурмам
1.5. Обзор способов прогнозных расчетов основных показателей
доменной плавки.
1.5.1.Расчет основных показателей доменной плавки, основанный
на общем тепловом балансе.
1.5.2.Расчет основных показателей доменной плавки, основанный
на зональном тепловом балансе.
1.5.3.Современные способы расчета плавки методы РПД и ПДК
Глава 2. Метод расчета.
2.1. Развитие и уточнение метода ПДК для прогноза расхода кокса
в просюируемой плавке
2.1.1. Расчет основных показателей плавки с учетом количества водорода, вносимого влагой дутья, а также состава природного газа
2.1.2. Учет реакций косвенного восстановления железа из вюсти
та монооксидом углерода и водородом
2.2.Усовершенствоваиие расчетного метода ПДК с учетом центральной коксовой отдушины. Метод ПДК2.
2.2.1. Необходимость учета центральной коксовой отдушины.
2.2.2. Учет количества восстановительных газов, не участвующих в восстановлен ш железа, а также части тепла, уносимой
этими газами
2.2.3.Расчет основных показателей плавки по усовершенствованному, с учетом ЦСГГраЛЬНОЙ коксовой отдушины, методу
ПДК ПДК
Глава 3. Разработка новых и усовершенствование существующих технологий доменной плавки, а также оценка их эффективности по методу ПД1С2.
3.1. Оценка влияния различных факторов на относительный расход
3.2. Вдувание в горн доменных печей железосодержащих отходов.
3.3.Технология доменной плавки, предполагающая использование в мсталлошихте до 0 окатышей
3.4. Скрытые резервы технологии доменной плавки с вдуванием в
горн пылсугольного топлива
3.5. Эффективность равномерного распределения расходов дутья и природного газа по фурмам.
3.6. Влияние реакционной способности кокса на его расход в доменной печи.
Глава 4. Контроль условий теплообмена между газом и шихтой по высоте
4.1. Общие положения
4.2. Методика расчета условий теплообмена между газом и шихтой по высоте печи для различных вариантов плавки с учетом газов, уходящих через центральную коксовую отдушину
4.2.1. Численный пример расчета отношения водяных чисел
пшхты и газа для случая вдувания в горн природного газа.
4.2.2. Численный пример расчета отношения водяных чисел шихты и газа для случая вду вания в горн природного газа
и железосодержащих отходов
Заключение
Список литерату


Полностью остановить промышленное производство в том числе и производство черных металлов невозможно точно также, как невозможно остановить технический прогресс и сопровождающее его экономическое развитие. Поэтому единственно правильным, в данной ситуации, решением является утилизация или переработка отходов производства, а также сокращение объема вредных выбросов с одновременным вводом в строй новых очистных сооружений. Что же касается металлургической отрасли, то здесь, по мнению Ю. С. Юсфина, удельные выбросы в атмосферу основных металлургических производств относительно невелики 2. Согласно приведенным в работе 2 данным, металлургия не оказывает сколь нибудь заметного влияния на сохранение экосистем и видового разнообразия главный приоритет устойчивости биосферы. При этом среди лидеров по выбросам наиболее опасных токсических веществ значатся нефтедобывающая и нефтехимическая промышленность по выбросам углеводородов, угольная промышленность, химическая промышленность по выбросам СБг, автомобильная промышленность по выбросам СО и соединений свинца, энергетика по выбросам соединений азота. При этом, высокая концентрация металлургического производства в отдельных городах возьмем в качестве примера г. Череповец создает повышенную удельную нагрузку на экологию, превышая в несколько раз и даже в десятки раз I предельно допустимые концентрации вредных веществ в основном пыли, СО, ЫОх и БОг и вызывая тем самым существенное ухудшение здоровья жителей этих городов. Как видно го таблицы 1. Таблица 1. Кокс ,7 1. Агломерат ,4 2, , 0, 2, . Доменное производство 0, 2. Прокат ,1 0,5 0. Эту проблему можно решить кардинально путем полного закрытия аглофабрик, а не ввода в строй новых современных очистных сооружений, которые лишь сокращают, но не устраняют полностью вредные выбросы в атмосферу. При этом, в доменном производстве предполагается реализовать технологию с использованием в металлошихте до 0 окатышей. Как известно, количество вредных выбросов в атмосферу при производстве окатышей более чем на порядок шоке, по сравнению с производством агломерата см. На втором месте по количеству вредных выбросов табл. Как правило, основную нагрузку на экологию со стороны коксохимического завода дает его химическое отделение. Однако, при этом, выбросы химической части коксохимического производства не превышают соответствующие величины для химических заводов. Таблица 1. СО ,1 ,9 . Кроме того, целый ряд ценных химических препаратов в их числе большая доля лекарств производятся исключительно из продукции коксохимических цехов. А это значит, что полное закрытие коксохимических цехов приведет к необходимости строительства специализированных химических заводов, которые будут давать большее, по сравнению с коксохимическим производством, количество вредных выбросов. Таким образом, необходимо постепенно сокращать, а не закрывать полностью производство кокса, а также ужесточать защитные меры по выбросу в атмосферу вредных веществ. При реализации новых нетрадиционных технологий доменной плавки, о которых пойдет речь в последующих разделах дашюй диссертации, производство кокса планируется сократить примерно на . Прежде чем приступить к рассмотрению указанных нетрадиционных технологий, рассмотрим попытки реализации технологии с вдуванием в горн природного газа и использования в металлошихтс частично металлизованного сырья. Технология с вдуванием в горн печей природного газа или иного газообразного восстановителя не была спрогнозирована теорией, а явилась результатом изысканий практиков. Поводом для проведения промышленного экспсриме1гга послужила нитка магистрального газопровода, проложенная рядом с заводом. Это случилось в г. Петровского г. Днепропетровск, Украина. Успешное промышленное испытание новой технологии способствовало быстрому се распространению практически по всем печам отрасли. Однако, судя по режимам плавки и публикациям в первом десятилетии освоения этой технологии, доменщики еще не имели четких представлений о теоретических основах технологии, и как следствие этого, допускали грубые ошибки 4.