Запропоновано технологію доменної плавки із вдуванням диспергованної води у фурмену зону за умов дефіциту природного газу та пару на зволоження дуття. Розроблено систему та конструкцію повітряної фурми, яка дозволяє розширити технологічні можливості процесу та його оптимізацію шляхом підбору відносин витрат домішок до дуття з метою досягнення оптимальної продуктивності та витрат коксу.

Предложена технология доменной плавки с вдуванием диспергированной воды в фурменную зону в условиях дефицита природного газа и пара на увлажнение дутья. Разработаны система и конструкция воздушной фурмы, позволяющие расширить технологические возможности процесса и его оптимизацию путем подбора соотношения расходов добавок к дутью с целью достижения оптимальной производительности и расхода кокса.

A technique of melting in blast furnace with injection of dispersing water to the tuyere area under conditions of deficiency of natural gas and vapor for blast humidification is proposed. The system and the construction of air tuyere has been developed. They allow to extend the technological possibilities of the process and to optimize the process by selecting the ratio of additions to blast with the aim to reach the optimal productivity and coke consumption.

Розроблено технологію доменної плавки з вдуванням диспергованої води у фурмену зону. Результати проведеної пробно-промислової плавки за спільної подачі природного газу та води свідчать про доцільність застосування розробленої технології, особливо за умов дефіциту енергоресурсів. Ефективність її підвищується під час використання системи автоматичного дозування витрати води за показниками термодатчиків, вбудованих у носок кожної фурми.

Разработана технология доменной плавки с вдуванием диспергированной воды в фурменную зону. Результаты проведенной опытно-промышленной плавки при совместной подаче природного газа и воды свидетельствуют о целесообразности применения разработанной технологии, особенно в условиях дефицита энергоресурсов. Эффективность ее повышается при использовании системы автоматического дозирования расхода воды по показаниям термодатчиков, встроенных в носок фурмы.

A technique of melting in blast furnace with injection of dispersing water to the tuyere area was laid down at the Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol. The results of the conducted experimental-industrial melting with the combined feed of naturalgas and water are evidence of advisability of the implementation of this developed technique particularly under shortage of energy resources. Its efficiency is increased when operating with the automatic metering unit of water supply according to the readings of thermosensors built in the tuyere nose.

Рассмотрены совместные технические решения Приазовского государственного технического университета и ОАО "ММК им. Ильича", направленные на снижение расходов энергии и материальных ресурсов на выплавку чугуна и стали в доменном, конвертерном и мартеновском цехах: новые способы управления распределением материалов и газов в доменных печах при раздельной загрузке увеличенных порций кокса и агломерата, усовершенствованные конструкции кислородных фурм и дутьевые режимы конвертерной плавки, газо-мазутные горелки с сопловым блоком новой конструкции для мартеновских печей.

Проанализированы промышленные результаты десульфурации чугуна магниевой порошковой проволокой в отделении десульфурации чугуна ОАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича". Установлены зависимости степени использования магния для десульфурации чугуна от концентрации серы в металле и степени десульфурации чугуна от удельного расхода магния. Результаты исследования сопоставлены с данными ранее опубликованных работ.

Показана роль кокса в формировании себестоимости продукции металлургических предприятий. Проанализирован расход кокса в шихте доменных печей ПХО "Металлургпром", в странах Западной Европы и России. Изучена ситуация на внешнем и внутреннем рынках кокса и сырья для его производства. Показана динамика цен кокса на мировом и внутреннем рынках. Представлены данные об объеме производства и потребления кокса отечественными предприятиями. Дана оценка качества украинского кокса в сравнении с мировыми стандартами. Проанализирована сырьевая база коксования и возможности улучшения качества украинского кокса. Показана роль кокса в формировании теплового режима доменных печей и приведены примеры альтернативных энергетически ценных углеродсодержащих вторичных материалов.

Проанализирована железорудная база металлургического производства Украины. Представлены данные об объемах производства и поставок предприятий горно-добывающей отрасли. Проанализирован уровень материальных затрат металлургических предприятий и возможности их снижения за счет использования вторичных материалов.

Проанализированы результаты десульфурации чугуна магниевыми порошковыми проволоками с различными пассивирующими добавками. Установлено, что замена ставролитового концентрата порошками магнезита, ферросплавов и рафинирующей смеси ИРС-2 не позволяет существенно увеличить степень использования магния для десульфурации металла. При обработке чугуна порошковой проволокой с магнием и ИРС-2 уменьшается скорость ресульфурации металла во время транспортирования в миксерное отделение кислородно-конвертерного цеха.

На ОАО "ММК им. Ильича" разработана и внедрена технология выплавки передельного чугуна с содержанием серы 0,02 % и ниже при работе доменных печей на сернистом коксе (1,4 %).

Проанализированы потребление железорудных материалов в металлургическом производстве и анализ факторов, влияющих на себестоимость продукции. На примере ММК им. Ильича представлена динамика изменения цен, удельного расхода и состава железосодержащего, в том числе железорудного и вторичного, сырья за последние 5 лет. Показано, что в качестве основного показателя технико-экономической эффективности применения различных видов железосодержащего сырья должна выступать удельная цена железа. Установлено, что цена железа вторичного сырья и, особенно, металлургических шламов и пыли газоочистки, значительно меньше его цены в традиционных видах сырья - концентрате, окатышах и аглоруде. Дана оценка влияния ценообразования в области вторичных материальных ресурсов на прибыльность основного продукта, ценовую политику и общую стратегию развития производства.

Показано, что способы десульфурации чугуна (ДСЧ), основанные на инжектировании гранулированного магния в расплав в смеси с порошкообразной известью через фурму с постоянным сечением канала и без наполнителя через фурму с испарительной камерой, обеспечивают близкие значения степени использования магния для десульфурации металла. При продувке чугуна магнийизвестковой смесью флюидизированная известь не оказывает существенного влияния на эффективность обработки. Поэтому результаты ДСЧ продувкой гранулированным магнием в смеси с известью в ковшах различной вместимости с достаточной точностью можно оценить при помощи математической модели процесса ДСЧ магнием.

Выявлено влияние различных факторов и физических воздействий на коэффициент аэродинамического сопротивления CD, который в квадратичной области необходим для замыкания решения любых уравнений движения единичных частиц или дисперсного потока в целом. Показано, что наибольшее физическое воздействие на сопротивление движению дисперсному потоку оказывают (в порядке их важности): концентрация порошка, разность скоростей фаз, форма частиц и их эквивалентный диаметр.

Показано, что при десульфурации чугуна до содержания серы не более 0,005 % магнийсодержащей порошковой проволокой значительно уменьшить интенсивность ресульфурации металла после обработки позволяет использование в качестве пассивирующей добавки в наполнителе проволоки высокоосновной смеси ИРС-2.

В результате решения уравнения теплового баланса для шара показано, как плотность, размер, начальная скорость частиц, температура окружающей среды и время полета влияют на конечную температуру частиц применительно к условиям фурменного очага доменной печи.

Предложен метод расчета распределения основных параметров в газовой смеси в любом сечении транспортного пылепровода. В отличие от известных методов объемную концентрацию пылевидных материалов в смеси рассчитывают путем изменения несущего газа, а не порошка.

Показано, как давление несущего газа, градиент скорости, разность скоростей газообразной и твёрдой фазы, размер частиц, скорость их вращения влияют на поперечные силы, действующие на частицу в полёте. Представленная методика дополняет те модели, которые созданы для расчёта систем пневмотранспорта порошков, подаваемых, например, в доменные печи.

Досліджено вплив життєвого циклу продукції на стан навколишнього природного середовища. Запропоновано методику визначення рівня екологічності продукції на основі розробленої критеріальної бази. Визначено перспективні напрямки розвитку ринку екологічної продукції в Сумській області.

Решена система уравнений движения твердой частицы, перемещающейся в высокотемпературной полости, которая находится под избыточным давлением. Численные расчеты позволили установить влияние диаметра частиц, их плотности, начальной скорости, температуры и давления окружающей среды, а также времени на траекторию полета частицы в высокотемпературной зоне, которая по параметрам близка к фурменному очагу доменной печи.

Установлено влияние концентрации, размера порошка и толщины защитной фурменной футеровки на изменение термогазодинамических параметров дисперсного потока вдоль фурмы и в начальном сечении втекающей в расплав струи при использовании двухскоростной двухтемпературной модели течения газопорошкового потока в фурме для инжекции технологических порошков в расплав ковша.

Разработана двухскоростная модель подачи пылеугольного топлива в доменную печь. Показано, как изменяя геометрию пневмотрассы, можно снизить давление на входе в пылепровод почти вдвое.

Предложены способы управления радиальным распределением шихты и газов в доменной печи при применении раздельной загрузки увеличенных порций рудных материалов и кокса: переменный уровень засыпи, использование радиального распределителя шихты новой конструкции.