Наведено результати досліджень, проектування, спорудження та використання на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України високонадійного металургійного обладнання для брикетування сировини в доменному, сталеплавильному та прокатному виробництвах. Розроблено і запропоновано комплексну систему проектування, виготовлення та контролю експлуатації обладнання з використанням новітніх технологій зміцнення поверхні та нових наплавних матеріалів.

На примере различных печей показано, что предложенная структурно-(конструктивно)-функциональная матричная классификация печей может служить инструментом для нахождения их новых тепловых и конструктивных схем. Дано определение идеальной топливосжигающей нагревательной печи. Сформулирована система требований к максимально эффективному теплотехнологическому процессу.

Определен физический смысл обобщенного свойства систем - гибкости. Предложено интегральное условие существования систем, на основе математического выражения для интегрального критерия оптимизации систем, являющегося сверткой критериев их оптимизации (их обобщенных свойств), включающего в себя экономическую и экологическую эффективность. На основе структурно-функциональной классификации объектов одного принципа действия дана конструктивно-функциональная классификация промышленных печей.

Рассмотрены теоретические посылки и промышленный опыт технологии доменной плавки с пульсацией давления газа на колошнике, принципиальная схема организации данной технологии, обеспечившей в условиях доменной печи ОАО "Днепропетровский металлургический завод им. Петровского" прирост производительности на 4,8 % и снижения расхода кокса на 1,6 %.

Показано, что применяемая на доменных печах воздушная фурма типовой конструкции устарела и не удовлетворяет в достаточной мере современным технологическим требованиям. Рекомендована и доказывается необходимость совершенствования конструкции фурмы по таким направлениям: максимально возможная замена дефицитной и дорогостоящей меди на сталь (без снижения ресурса фурмы), огнеупорная защита внутреннего стакана фурмы (с целью значительного снижения тепловых потерь), улучшение охлаждения фурмы (с целью повышения ее противопрогарной стойкости). Приведены результаты теоретических проработок, лабораторных исследований, экспериментальных работ и исследований на доменных печах. Обоснованы преимущества новой разработки, предлагаемой к поэтапному внедрению на доменных печах.

В условиях работы доменного цеха завода им. Петровского определена количественная величина вносимого шихтой TiO₂, а также его содержание в продуктах плавки, характеристики и свойства соединений, выполнен термодинамический анализ поведения соединений титана в доменной плавке. Установлено, что поступающий с шихтовыми материалами оксид титана (до 2 кг/т чугуна) не оказывает существенного влияния на свойства чугуна и вязкость шлака.

На базе конструктивно-функциональной классификации печей установлена эффективность печей с системами внутренней рекуперации тепла (ВРТ). С использованием уравнений баланса энергии в печах показаны резервы косвенного нагрева путем использования систем ВРТ, что подтверждено результатами исследований. Предложены и испытаны конструкции ограждений рабочей камеры в виде специальных блоков, обеспечивающих устранение конструктивных потерь тепла. Получена экономия топлива (~ 30 %) за счет увеличения косвенного теплового потока от перфорированных твердотельных излучателей.

Предложенным способом решена задача снижения влажности очищенного газа и уменьшения воды на очистку газа с нормативных 6 - 9 л/м³ до 4л/м³. Технически она достигается благодаря тому, что в известном способе, включающем последующее орошение грязного доменного газа водой оборотного цикла в скруббере, трубе Вентури и дроссельной группе, предусмотрена подпитка оборотного цикла водой с температурой 30 - 35 °С не через градильни, как общепринято, а через дроссельную группу каждой газоочистки в количестве 5 - 7 % от водопотребления.

Освещены особенности возникновения и развития методов интенсификации доменной плавки, приведена оценка их эффективности. Описаны методы интенсификации шлаковых и дутьевых режимов доменной печи. Проанализированы показатели работы доменных печей А, Б, В заводов им. Дзержинского и им. Петровского при различной интенсивности плавки. Рассмотрена комплексная оптимизация загрузки и распределения шихты. На базе доменных печей N 4 "Запорожстали" и N 5 металлургического завода им. Петровского предложены разработанные локальные математические модели. Рассмотрены способы подвода газообразного топлива к фурмам. Освещены особенности использования конверторных шлаков в доменной плавке.

Изложена история зарождения и развития доменного производства на Украине. Проанализирован ее технический уровень во времена подъема и в периоды кризиса. Показаны пути совершенствования доменного процесса с учетом современных требований по решению экологических проблем. Рассмотрены передовые технологии, предусмотренные концепцией развития горнометаллургического комплекса Украины до 2010 г., которые позволят вернуть доменное производство на передовые рубежи.

Обобщен длительный опыт эксплуатации доменных воздухонагревателей, в высокотемпературной зоне которых используются динасовые огнеупоры. Показана целесообразность применения в кладке камеры горения и верха насадки (1,5 - 2 м) шлакоустойчивого динасохромита.

Приведены некоторые данные об образовании настылей в чугуновозных ковшах. Описаны способы и механизмы, применяемые на ряде металлургических предприятий для их удаления. Рассмотрены конструкции машин статического и ударного действия для скалывания настылей; описан новый способ предотвращения образования и удаления настылей в чугуновозных ковшах доменного цеха ОАО "ДМЗ им. Петровского".

В ОАО "Днепропетровский металлургический завод им. Петровского" разработан и внедрен способ предотвращения и удаления зарастаний подины нагревательных колодцев преимущественно регенеративного типа, работающих с жидким шлакоудалением и использованием субокиснометаллического продукта переработки шлаков алюминиевых сплавов с расходом его от 0,8 до 1,1 кг на 1 т сварочного шлака. Показано преимущество нового способа перед существующим, приведена технология его применения.