Основы оценки качества доменного кокса и прогноз эффективности использования его в процессе доменной плавки

• Автор: Филоненко, Юрий Яковлевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 358 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ДОМЕННОГО КОКСА

1.1. Прочность .

1.2. Крупность и равномерность кусков

1.3. Термостойкость

1.4. Микропористая структура

Выводы

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА КОКСА НА ПОКАЗАТЕЛИ

РАБОТЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

2.1. Влияние качества кокса на техникоэкономические
показатели работы доменных печей
2 Методика проведения исследований
2.1.2. Оценка комплексного влияния показателей качества кокса на работу доменной печи
2.1.3. Влияние отдельных показателей качества
кокса на эффективность доменной плавки
2.1.4. Влияние качества кокса на техникоэкономические показатели работы доменных печей различного объема
2.1.5 Выбор показателей для оценки и прогноза
физикомеханических свойств доменного кокса
2.1.6. Некоторые пути увеличения выхода и повышения качества доменного кокса, полученного на основе Восточных углей
2.2. Закономерности изменения микропористой структуры кокса по высота доменной печи
2.2.1. Закономерности изменения пористости и ячеистости кокса по высоте доменной печи
2.2.2. Изменение прочности кокса по высоте доменной
печи. Связь между прочностью кокса и показателями его микропористой структуры
Выводы
ПРОГНОЗ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА КУСКОВ КОКСА
3.1. Термические напряжения в слое полукоксакокса
3.1.1. Средняя температура слоя полукоксакокса
3.2.2. Распределение термических напряжений по
сечению слоя полукоксакокса ЮЗ
3.2. Начальная поперечная кусковатость кокса Ю
3.2.1. Формулировка и решение задачи о начальной поперечной кусковатости кокса Ю
3.2.2. Оценка влияния технологических условий коксования на изменение крупности кокса
3.3. Термическое разрушение кокса в процессе
охлаждения
3.3.1. Образование термических напряжений в коксе при охлаждении и разработке методики их
расчета
3.3.2. Закономерности изменения модуля упругости и усадки кокса при охлаждении
3.3.3. Термические напряжения, образующиеся в коксе
при мокром тушении
3.3.4. Трещинообразования при охлаждении кокса в
3.4. Расчет среднего размера кусков доменного кокса 9 Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ КОКСА
В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ. РАСЧЕТ ТЕРМОСТОЙКОСТИ КОКСА
4.1. Закономерности изменения температуры по сечению куска кокса в процессе доменной плавки
4.2. Расчет термических напряжений, образующихся в коксе в процессе схода его по высоте доменной печи
4.3. Расчет термостойкости кокса
4.3.1. Методика расчета термостойкости кокса
4.3.2. Анализ факторов, влияющих на термостойкость кокса
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА
МОДУЛЬ УПРУГОСТИ, ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ НА РАЗРЫВ И
УСАДКУ КОКСА
5.1. Спекаемость углей и разработка метода ее объективной оценки
5.1.1. Теоретические основы
5.1.2. Разработка метода определения спекаемосши углей по данным дилатометрических показателей
5.1.3. Связь между температурным интервалом и величиной вспучивания
5.1.4. Использование показателя Для расчетного прогнозирования спекаемости шихты
5.1.5. Оценка влияния эффекта нвмтимти,,
5.1.6. Использование в формулах прогноза рационального состава угольных шихт и прочностных характеристик кокса
5.2. Последование влияния различных факторов на
модуль упругости и усадку кокса
5.2.1. Модуль упругости и усадка кокса в горячем
состоянии
5.2.2. Модуль упругости охлажденного кокса и при вторичном нагревании
5.3. Влияние различных факторов на предел прочности
кокса на разрыв
Выводы
6. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ КОКСА ИЗ ОТДЕЛЬНЫХ МАРОК УГЛЕЙ И ШИХТ И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РЕАГИРОВАНИЯ С РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫМИ ГАЗАМИ
6.1. Микропористая структура кокса из отдельных
марок углей
6.2. Зависимость прочности кокса от плотности его материала, определяемой микроструктурным
анализом
6.3. Изменение микропористой структуры по толщине
куска кокса в процессе реагирования с СО2
6.3.1. Влияние крупности кокса
6.3.2. Влияние начальной пористости кокса
Выводы
7. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ФИЗИК0МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДОМЕННОГО КОКСА
ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
7.1. Злияние марочного состава коксуемой угольной
7.2. Получение кокса из шихты с повышенным участием
отощенных слабоспеканщихся углей Кузбасса
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В то же время, если производительность доменной печи и удельный расход кокса на тонну чугуна достоверно закоррелированы с несколькими независимыми показателями качества кокса, то естественно, оценивать и прогнозировать качество кокса необходимо с учетом всех этих показателей. Такой многосторонний подход к оценка качества кокса как компонента доменной шихты должен соблюдаться и при совершенствовании технологии его производства, например, при выборе оптимальной ширины печной камеры ,,,, , рационализации технологии подготовки угольной шихты к коксованию и кокса перед подачей в доменную печь ,,, , оптимизации режима коксования ,, и др. В процессе доменной плавки кокс выполняет одну из главных ролей, так как создает необходимую газопроницаемость столба шихтовых материалов и нормальный дренаж жидких продуктов плавки. Применительно к современным доменным агрегатам большой мощности роль кокса возрастает. Выбор параметров оценки и прогноза качества кокса как компонента доменной шихты должен основываться на анализе их взаимосвязи с техникоэкономическими показателями работы доменных печей. Высокая прочность кокса является необходимым условием ведения форсированного процесса доменной плавки в современных печах большого объема. Результаты опубликованного материала о влиянии данных испытания кокса в большом и малом барабанах на показатели работы доменной печи позволили отметить полученные при этом противоречивые результаты. Среди исследователей и практикой нет единого мнения об оптимальной крупности доменного кокса. Результаты опытных доменных плавок противоречивые. При этом исследования в основном были проведены на печах небольшого объема, к тому же кратковременно. Не изучено влияние термостойкости кокса на работу современных доменных печей. Отсутствие данных о взаимосвязи термостойкости, рассчитанной по предлагаемым методикам с показателями работы доменных печей не позволяет дыть оценку эффективности их практического использования. Вывод уравнения для расчета термостойкости кокса должен основываться на анализе закономерностей разрушения кокса от термических напряжений, возникающих в его материале на различных уровнях доменной печи. Не исследованы закономерности изменения показателей микропористой структуры кокса в процессе схода его от колошника к горну. Поэтому не представляется возможным проанализировать эффективность использования показателей микропористой структуры при оценке и прогнозе качества доменного кокса. Всестороннее изучение влияния качества кокса на техникоэкономические показатели работы доменной печи нами проводилось на Новолипецком металлургическом заводе НШЗ. Было изучено влияние на производительность доменной печи и удельный расход кокса на тонну чугуна данных ситового состава кокса, прочности, крупности, а также технического анализа. Кроме того, были изучены закономерности изменения показателей микропористой структуры кокса по высоте доменной печи с целью выяснения эффективности их использования при оценке физикомеханических свойств доменного кокса. Поскольку сырьевая база для всех доменных печей идентична, было изучено также влияние качества кокса на изменение показателей работы доменных печей различного объема. Оценка влияния качества кокса на работу доменных печей производилась по данным анализа среднемесячных суточных производственных показателей, которые обрабатывались с использованием методов математической статистики на ЭЦЗМ. Были рассчитаны коэффициенты парной корреляции между показателями работы доменных печей и качеством кокса. При необходимости рассчитывались уравнения регрессии , , 3 . Техникоэкономические показатели работы доменных печей характеризовались по их производительности и удельному расходу кокса на тонну чугуна. Анализировалось влияние качества кокса на показатели доменной плавки по данным работы завода за , и годы. Качество рудной составляющей доменной шихты для отдельных печей в исследуемые периоды представлено в табл. Таблица 2. При выполнении исследований производительность доменных печей и удельный расход кокса приводились к параметрам плавки, значения которых представлены в табл. Таблица 2. Таблица 2. Таблица 2. Наименование , г.