Вплив витрати залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Вступ

Виробництво чавуну — початковий і найбільш енергоємний етап виробничого циклу в чорній металургії. Воно вирішальним чином визначає техніко-економічні показники усієї галузі, а чорна металургія, у свою чергу, є основою економіки України, оскільки дає близько 40% валютних надходжень [1].

Нині доменний процес за багатьма показниками має перевагу перед іншими способами отримання металу. Він універсальний по відношенню до якості залізорудної сировини, дозволяє мати велику потужність агрегату при стабільному технологічному режимі і високій мірі використання енергоносіїв. Вуглець чавуну — високоякісне паливо і забезпечує значну частину енергетичних витрат при подальшому виробництві сталі. Крім того, насичення відновлюваного заліза вуглецем в доменній печі зумовлює температурний рівень розплаву 1400−1450°С, достатній для виплавки чавуну, тоді як при виробництві маловуглецевого металу потрібна температура плавки на рівні 1600−1650°С. Найвищий обсяг доменного виробництва України був відмічений в 1988 р., а найглибший спад — в 1995 р., коли криза збуту продукції чорній металургії позбавила підприємства можливості нормально функціонувати. З 1996 р. активно освоюються ринки збуту далекого зарубіжжя, і за 5 років з 1997 по 2001 р. обсяг виробництва чавуну виріс на 48%. Стабілізація умов роботи печей поліпшила усі показники доменного виробництва. Зараз Україна за об'ємом виплавки чавуну займає 7-е місце у світі (після Китаю, Японії, США, Росії, Німеччини і Кореї) [2].

руда доменний плавка піч

Таблиця 1. Динаміка основних показників роботи доменних печей України

Показник

1988

1995

2000

2001

Виробництво чавуну, млн. т.

47,4

18,0

25,7

26,4

Продуктивність, т/(м-сут)

1,70

0,97

1,32

1,36

Простої, %

2,3

5,9

3,1

3,2

Тихий хід, %

1,7

2,4

1,5

1,1

Витрата коксу (сух.), кг/т

497

630

557

549

Витрата природного газу, м/т

110

66

86

87

Витрата кисню, м /т

115

56

64

65

Вихід шлаку, кг/т

460

512

489

498

Витрата сирого флюсу, кг/т

42

80

60

64

1017

0,91

Температура дуття,°С

1075

889

1001

Зміст Si в чавуні, %

0,85

1,02

0,92

Незважаючи на більш ніж 600-річний розвиток головна умова протікання процесів в доменній печі - використання кускової залізорудної сировини і палива (деревне вугілля антрацит, кокс) — залишилося незмінним. Навіть до 40-х років минулого століття це вважалося нормальним явищем, і не було яскраво вираженого протиріччя між способом отримання чавуну в доменній печі і підготовкою залізорудної сировини: руду дробили, сортували, фракцію 3−50 мм завантажували в піч, а дрібницю 0−3 мм агломерували.

Надалі вимоги підвищення змісту заліза в рудній сировині зумовили необхідність тонкого подрібнення руди до 0,075 мм. Проте технологія використання подрібненої рудної сировини була відсутня. Це визначило головний недолік сучасної металургії чавуну: замість використання розвинених поверхонь тонко подрібнених продуктів збагачення руд і вугілля для значного прискорення теплофізичних і відновних процесів обов’язковою умовою залишилося отримання кускової сировини у вигляді агломерату або окатишів.

Крім того, до недоліків доменного виробництва відноситься масове споживання коксівного вугілля, вартість якого досить велика, а запаси обмежені. Витрату коксу зменшують в основному шляхом поліпшення якості шихтових матеріалів, підвищення параметрів повітряно-кисневого дуття, використання паливних добавок, наприклад природного газу, мазуту, вугільного пилу. Скорочення витрати коксу пов’язане з великими витратами на проведення процесів глибокого збагачення залізних руд.

В якості перспективного напряму для вирішення коксової проблеми пропонується вдування нагрітих відновних газів. Так, вдувані гази з температурою їх нагріву 1200−1250°З можуть практично повністю замінити кокс, використовуваний в ролі відновника, але можливість заміни коксу як джерела високо потенційного тепла обмежена, витрата коксу у кращому разі складе 350 кг/тонни чавуну. Суттєво зменшити витрату коксу (до 150−170 кг/тонни чавуну) можна при плазмовому нагріві відновного газу до температур > 2000 °C.

Нормалізація зовнішньоторговельного балансу, можливості закупівель енергоносіїв і розвитку інших галузей промисловості пов’язані зрештою з успішною роботою доменної під отраслі [3].

1 Літературний огляд

1. 1 Вплив підготовки залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки

Основною сировиною для виробництва чорних металів є руда. Зростання продуктивних сил країни значною мірою визначається мірою вивченості і інтенсивністю розробки ресурсів залізних руд. Залізні руди — це мінеральні копалини, таким змістом заліза і такою концентрацією в природних родовищах, яка забезпечує промислове залоза з них з належною економічною ефективністю.

Сумарна доля рудного флюсу і паливної складових в собівартості чавуну складають близько 90%, а в готовій продукції чорної металургії відповідно 60−65%. Тому для зниження витрат на виплавку чавуну необхідно зменшувати матеріаломісткість доменного виробництва [4].

Істотне значення в цьому відношенні має рудопідготовча, ефективність якої, обумовлює рівень техніко-економічних показників доменної плавки: чим бідніше залізна руда, тим більше її на тонну чавуну; чим менш сприятливий склад порожньої породи руди, тим більше доводиться вводити флюсів в шихту; чим вище питома витрата руди і флюсів, тим більше витрати коксу на тонну чугунка і нижче продуктивність доменної печі.

Підвищення економічної ефективності доменного виробництва і відповідно металургійного виробництва в цілому необхідність розвитку різних методів підготовки до плавки усієї руди, що добувається: дроблення і сортування, усереднювання, збагачення. Кожен з перерахованих методів- готування має певну технологічну цілеспрямованість і відповідним рівнем економічних витрат.

При підготовці матеріалів до доменної плавки кращим способом вважається той, який забезпечує високу якість і високу продуктивність агрегату.

Дроблення і сортування руди застосовуються для оптимізації її гранулометричного складу і металургійних властивостей, а також в якості допоміжної операції - майже в усіх процесах рудопідготовки. За допомогою усереднювання досягається постійність хімічного складу руди за змістом заліза, головних шлакотворних компонентів. Збагачення проводиться з метою підвищення змісту заліза в руді і отримання багатих залізорудних концентратів, а при переробці комплексних руд, разом з цим — витягання цінних супутніх елементів. Кускування рудної дрібниці або концентратів (агломерація, грудкування, та ін.) переслідує ті ж цілі, що і дроблення і сортування.

Серед перерахованих методів рудопідготовки збагачення і окускование є найбільш складними в технічному відношенні і вимагають найбільших капіталовкладень і експлуатаційних витрат. Ці процеси також більшою мірою впливають на економічні показники виробництва.

Економічна ефективність підготовки руд до плавки обумовлена тим, що пов’язані з нею витрати з лишком компенсуються економією, що отримується в доменному переділі в результаті зниження витрати коксу і умовно постійної частини витрат по переділу внаслідок збільшення продуктивності доменних печей. Ця економія у свою чергу нижчими витратами на процеси механічного видалення (до деякої оптимальної для цих умов межі) порожньої породи з руди в порівнянні з видаленням її в доменній плавці.

1.2 Вимоги, що пред’являються до залізної руди

Для отримання високих техніко-економічних показників роботи доменних печей залізорудні матеріали шихти повинні відповідати певним вимогам до складу, фізико-хімічним і фізичним властивостям.

1.2.1 Вимоги до хімічного складу

- можливий більш високий вміст заліза (багатство по залізу). Технічно доменна плавка можлива при будь-якому багатстві руди, економічно доцільною вона стає тільки при змісті заліза в шихті. Нижня межа змісту в руді визначається багатьма чинниками: складом порожньої породи, змістом корисних і шкідливих домішок, транспортними витратами і т.д. Орієнтовно можна вважати, що руди, що містять 60 — 67% Fe, є багатими, 50 — 60% - середніми по багатству і 40 — 50% Fe — бідними.

- склад порожньої породи повинен наближатися до самоплавкому.

— мінімальний зміст шкідливих домішок. Це звичайно сірка, для гематиту — фосфор, для бурих железняков — фосфори іноді миш’як і т.д. Звичайно, разом з цим бажаним наявність корисних домішок — Mn, Сг, Ni, V та ін. — постійність складу, мінімальні коливання змісту Fe, SiО2, а також S і Р. Ця вимога пояснюється прагненням створити стабільні умови плавки, оскільки та, що коливається складу шихти викликає порушення теплового стану, перевитрату коксу, зміну шлакового режиму. Головною умовою, що забезпечує стабільність роботи печі, являється низька та, що коливається змісту заліза, рої в сучасний умовах повинно укладатися в діапазоні ±0,2% від середнього змісту. Для цього руди і агломерати усереднюються на усіх етапах — від забою до колошника печі. Спеціальне усереднювання руд нині є абсолютно обов’язковим операцій підготовки сировини.

1.2.2 Вимоги до фізико-хімічних властивостей руд

Зводиться до одного — можливо більш високій відновлюваності. Відновлюваність руд визначається їх пористістю і мінералогічним складом. Найбільш пористими є бурі железняки і сидерити, в яких після видалення летких речовин різко збільшується об'єм пір. Цим і пояснюється їх легка відновлюваність в печі. З точки зору мінералогічного складу найбільш являються, легше відновлюється гематит, потім бурі і сидерити. Практичне значення оцінки відновлюваності залізних руд несуттєво, оскільки пригнічуюча частина їх піддається збагаченню і агломерації.

1.2.3 Вимоги до фізичних властивостей

— висока газопроникність насипної маси, яка забезпечується кусковатостю, відсутністю дрібних фракцій, високою міцністю і слабкою стираністю. Кусковатість руд характеризується гранулометричним складом. У доменних рудах потрібний мінімальний зміст дрібних фракцій. За умовами роботи доменних печей нижня межа великості руд повинна складати 5−8 мм, проте м зв’язку з труднощами відсіювання (грохочення) таких дрібних фракцій особливо, від вологих руд, він підвищується до 10 — 12 мм Bepxній межа розміру шматка також має значення, оскільки великі шматки важко відновлюються. Максимальний розмір шматка має бути 30 — 50 мм, він практично буває і 60 — 100 мм Технічними завжди визначаються верхній і нижній межі розмірів, а іноді і граничний зміст дрібних фракцій. Спеціальними методами міцність руд не визначається — це робиться тільки для агломерату і коксу. Необхідно пам’ятати, що ця властивість руд важлива тільки для доменних руд, т.ч. руд, що завантажуються безпосередньо в доменну піч. Для руд агломераційних (призначених для агломерації) або таких, що направляються на збагачення міцність, природно, ніякого значення не має.

— пористість руд, призначених для безпосереднього в печах, бажана максимальна. Сучасні фізико — хімічні методи дозволяють визначити не лише пір, але і розподіл їх по розмірах. Для технологічних пористість руд не вимірюється, і технічними умовами вона зазвичай не визначається.

1.3 Вплив витрати залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки

Залізні руди, що добуваються з надр Землі, і концентрати з них не підходять для безпосереднього завантаження в доменні печі, оскільки часто не задовольняють вимогам ті, що пред’являються до них, не лише по з триманню основного металу, але і по великості. Зміст великої кількості дрібниці в шихті призводить до значного погіршення техніко-економічних показників доменної плавки. Потік газів в доменній печі виносить з неї частки дрібніше 3−4 мм, крім того, дрібниця впливає на газопроникність стовпа шихти, а також викликає значні коливання нагріву доменних печей, що призводить до їх ходу.

Важливим резервом підвищення продуктивності доменних печей і зниження витрати палива є збільшення змісту заліза в шихті. При збільшенні витрати залізної руди в доменній плавці, з тримання заліза в шихті зменшується. Зменшення змісту заліза в залізовмісній шихті на 1% збільшує витрату коксу на 1−3%. При цьому продуктивність доменних печей знижується приблизно в тих же межах, в яких зростає витрата палива.

Якщо зміст заліза в шихтових матеріалах зменшується, то відбувається збільшення змісту порожньої породи. Збільшення порожньої породи веде до збільшення витрати флюсу.

Зі збільшенням витрати залізної руди в матеріалах плавки збільшується кількість сірки, що вноситься шихтовими матеріалами.

Сірка поступає в доменну піч з флюсу, руди і коксу. Підвищення змісту сірки в коксі на 0,1% збільшує питому витрату коксу на 0,8−1,2% і знижує продуктивність печі на 1−1,4%.

Одним з основних критеріїв оцінки багатства шихти є вихід шлаку. — При зменшенні змісту заліза в шихті зростає з тримання порожньої породи, що призводить до збільшення кількості шлаку. Збільшення відносної кількості шлаку забезпечує збільшення витрати коксу (чи умовного палива), погіршуються газодинамічні умови в печі і опускання шихти.

Основними показниками, що характеризують роботу доменної печі, являються: продуктивність в одиницю часу і витрату коксу на тонну чавуну, що виплавляється.

Витрата коксу при виплавці чавуну є найбільш важливою показником виробництва, оскільки вартість коксу складає більше 50% загальної вартості чавуну.

Зі збільшенням витрати залізної руди, також росте витрата коксу. Величина витрати коксу не лише безпосередньо впливає на печі, але і показує використання хімічній і тепловій енергій палива в робочому просторі печі. У питомій витраті коксу відбивається рівень техніки, міра підготовки сировини до плавки і ведення доменного процесу. Майже усі заходи, в доменному виробництві, знаходять своє відображення в питомій витраті коксу.

При збільшенні витрати залізної руди в шихтових матеріалах витрата дуття. Збільшення витрати дуття, а також витрати коксу веде до зменшення інтенсивності доменної плавки.

З використанням більшої витрати залізної руди в шихті, до зменшення головного показника доменної плавки.

Тому витрату залізної руди в доменній плавці треба зводити до мінімуму.

Найбільш суттєвий вплив на зростання продуктивності печей зробив перехід від непідготовлених залізних руд до агломерату і окатишам, що не містять дрібниці і рівномірно розподіляються в печі. Однорідна структура стовпа шихтових матеріалів сприяє збільшенню швидкості газів без утворення каналів, що дозволяє з більш високою витратою дуття, а отже, і з більш високою продуктивністю [7].

Нині основна маса що виплавляється у всьому світі чугунка, отримують з підготовленої залізорудної сировини, що отримується при збагаченні і кускуванні природних руд різних типів.

Агломерація має своїй на меті не лише кускування руд, але і поліпшення металургійних властивостей матеріалу, як наприклад: видалення сірки і миш’яку, відбувається розкладання карбонатів, введення флюсу, створення міцності шматків, підвищення пористості і так далі. Застосування агломерата в доменних печах знижує витрату коксу і інших матеріалів, інтенсифікує плавку, підвищує продуктивність. У зв’язку з цим доля агломерату в шихті з року в рік збільшується, в середньому складаючи 60% і на деяких нових заводах досягаючи 100%.

Так, при роботі на 100% агломерату збільшення змісту заліза з 55 до 57% підвищує продуктивність на 2,5% на кожен відсоток змісту заліза і знижує витрату коксу на 1,2%, а при зміст заліза з 59 до 61% продуктивність підвищується на 2,1%, питома витрата коксу знижується на 1,0%.

Кускування залізорудних матеріалів робить вирішальне на інтенсивність доменної плавки. Можна вважати, що заміна руд агломератом підвищила продуктивність доменної печі мінімум на 25 — 30%, а витрата коксу при цьому знизилася принаймні на 20%. Крім того, агломерація робить можливим використання сірчистих руд, оскільки при спіканні віддаляється до 95% усієї сірки. Це швидкий розвиток агломерації і інших способів кускування сировини.

Таблиця 1.1. Ефективність застосування агломерату в доменній плавці

Зміст агломерату

у шихті, %

Збільшення, %

Зниження витрати коксу, %

Зменшення витрат рудних матеріалів, %

60

17−20

18,9−13,1

11,8−9,3

100

25,6

20,8−17,3

23,1−17,6

Застосування агломерату завжди пов’язане зі зниженням питомої витрати палива, оскільки покращує газопроникність шихти, що дозволяє збільшити кількість дуття і тим самим форсувати хід доменної печі [8].

2. Методика виконання розрахунку

Метою розрахунку є виявлення чинників що впливають на техніко-економічні показники доменної печі при збільшенні витрати руди в доменній шихті з 2 до 450 кг/т.ч.

Залізна руда перебуває на: Fе — 61,43%; Fe2O3 — 63,75%; SiO — 11,32%; CaO — 0,35%; Al2O3 — 0,61%; S ~ 0,039%; Mn — 0,033%; P — 0,014%.

Початкові дані вводяться в ЕОМ, який за заданою програмою обчислює теоретичні ці плавки. Результатом обчислень ЕОМ є додаток Б.

Для виявлення техніко-економічних показників доменної плавки з додатка Б були вибрані показники, які змінилися в процессе зміни витрати залізної руди і проведений аналіз.

Таблиця 2.1. Аналіз результатів розрахунку

Одиниця виміру

Витрата залізної руди, кг/т.ч.

2

150

300

450

1

2

3

4

5

6

Точна витрата агломерату

кг

1375,276

1225,035

1072,762

920,316

Кількість S1O2 вноситься шихтовыми матеріалами

кг

185,203

200,847

216,858

233,133

Кількість Сао вноситься шихтовыми матеріалами

кг

207,291

190,205

172,910

155,631

Кількість MgO вноситься шихтовыми матеріалами

кг

20,140

19,477

18,808

18,144

К-ть Al 2O 3 ношена шихтовыми м-м

кг

32,068

32,826

33,678

34,666

Расход флюсу

кг

10,510

91,417

174,212

260,792

Сумарний прихід сірки з шихтою в доменну піч

кг

8,849

9,553

10,336

11,236

Повна основність шлаку

кг

1,386

1,402

1,417

1,438

Зміст сірки в чавуні

%

0,027

0,032

0,037

0,042

Вихід шлаку

кг/тчугуна

448,812

492,639

538,133

586,211

Сумарна волога шихтовых матеріалів

кг/т

14,927

23,560

32,420

41,501 j

Вуглець коксу

кг

379,620

413,624

451,335

494,422

Сумарний прихід вуглецю

кг

442,839

476,242

513,344

55,821

Вуглець, що згорає на фурмах

кг

317,654

352,234

389,387

430,315

Кількість кисню в дутті

м3

295,426

327,619

362,205

400,301

Витрата дуття вологого

м3

1164,469

1291,363

1427,690

1577,85

Витрата дуття

м3

1147,486

1272,529

1406,868

1554,84

Кількість кисню з Fe2O3 шихти

м3

229,512

234,497

239,550

244,579

Середня міра використання водню і СО

0,390

0,371

0,351

0,328

Об'єм колошникового газу

м3/т чугуна

1759,827

1939,721

2134,740

2352,073

Нев’язка балансу

0,10 744

0,18 677

0,24 982

0,30 488

Середня температура шихти

248. 82 870

236. 67 538

222. 68 396

206,606

Температура колошникових газів

369. 14 645

427. 82 551

478. 77 908

523,21 397

3. Аналіз результатів розрахунку

Проаналізувавши ці таблиці, можна виявити чинники, які впливають на техніко-економічні показники плавки.

Основними показниками, що характеризують роботу доменної печі, являються: продуктивність в одиницю часу і витрату коксу на тонну чавуну, що виплавляється.

Застосування агломерату, замість залізній руді, економічно целезгідно, оскільки при процесі агломерації відбувається деякі процеси. Агломерат — це продукт, що отриманий спіканням шихти, складається з подрібнених залізних руд, флюсу, і інших матеріалів. В порівнянні з рудою він має підвищену, відновлюваністю і містить частково або повністю офлюсовану порожню породу.

Рисунок 3.1 — Вплив витрати залізної руди на витрату агломерату

При збільшенні витрати залізної руди, в шихтових матеріалах печі, збільшується зміст кислих оксидів Si02 і А1203, а також зменшується зміст основних оксидів Сао і MgO, що вносяться шихтовими матеріалами.

Флюси служать для зниження температури плавлення порожньої породи шихтових матеріалів і надання доменному шлаку необхідного состава і фізичних властивостей, що забезпечують очищення чавуну від сірки і нормальну роботу печі.

Рисунок 3.2 — Вплив витрати залізної руди на сумарний прихід сірки з шихтою в доменну піч

Основним джерелом сірки є руда і кокс. Сірка є шкідливою домішкою. Сірка в доменній печі віддаляється лише при гарячому ході печі з високою витратою палива. Основні умови видалення сірки:

— зменшення вступу сірки в піч в результаті пониження витрати коксу;

— постійність якості шихтових матеріалів.

Збільшення змісту компонентів, які утворюють шлак: кальцію, кремнію, алюмінію, магнію, що не відновлюються (Сао, MgO, А120з) або мало відновлюються (Si02), веде до збільшення виходу шлаку. Залежність виходу шлаку від витрати залізної руди приведена на малюнку 3.3.

З графіку видно, що при збільшенні витрати залізної руди, вихід шлаку. При підвищенні виходу шлаку підвищується коксу і флюсу, зростає собівартість чавуну. При великому шлаку, погіршуються газодинамічні умови в печі і опускання шихти.

Рисунок 3.3 — Вплив витрати залізної руди на вихід шлаку.

Збільшення змісту сірки, а також збільшення кислих оксидів і зменшення основних оксидів, що вводяться в доменну піч з шихтовими матеріалами при збільшенні витрати залізної руди, веде до збільшення витрати флюсу. Що підтверджується результатами розрахунку.

Рисунок 3. 4- Вплив витрати залізної руди на витрату флюсу

Рисунок 3.5 — Вплив витрати залізної руди на основність шлаку

Найважливішим показником доменної плавки, що характеризує роботи печі, служить питома витрата коксу. Його величина не лише безпосередньо впливає на продуктивність печі, але і використання хімічної і теплової енергій палива в робочому просторі печі. У питомій витраті коксу відбивається рівень техніки, міра підготовки сировини до плавки і майстерність ведення доменного процесу. Майже усі заходи, здійснювані в доменному, знаходять своє відображення в питомій витраті коксу.

Головними способами зниження витрати коксу є:

1) скорочення витрати тепла на одиницю чавуну внаслідок зменшення відносної кількості матеріалів, що переробляються, зниження витратних коефіцієнтів; цьому зменшення змісту порожньої породи в рудах і агломератах, виведення вапняку з шихти, зниження і зменшення кількості шлаку;

2) поліпшення міри використання газів на обробку матеріалів в печі, чому сприяє раціональний розподіл газового потоку і шихти, що опускається;

3) часткова заміна коксу іншими видами палива, що вводиться через фурми, особливо при підвищенні температури і дуття киснем.

Рисунок 3.6 — Вплив витрати залізної руди на витрату коксу

Одним з найважливіших процесів в горні є горіння вуглецю у фурм, від якого залежить рух шихти і газів, теплообмінні, відновлювальні, плавильні і інші процеси, що визначають увесь хід доменної плавки. Горіння палива перед повітряними фурмами собою складний гетерогенний процес, що розвивається на розділу твердої і газоподібної фаз. При горінні газ — окисник адсорбується на реакційній поверхні пального, утворюючи складні комплекси, які надалі розпадаються на оксиди, десорбуються і переходять в газ [9].

Рисунок 3.7 — Вплив витрати залізної руди на вуглець, що згорає на фурмах

Під дією потужного струменя дуття кокс перед повітряними фурмами знаходиться в русі і безперервно згорає. В результаті перед фурмами утворюється простір, який відрізняється від інших ділянок печі наявністю в його газовому середовищі О2 і СО2, здатних окислювати, не лише вуглець коксу. Але і інші елементи, що містяться в чавуні. Тому цей простір на відміну від інших, де панує відновне середовище, називається окислювальною зоною.

Рисунок 3.8 — Вплив витрати залізної руди на витрату дуття

Збільшення кількості дуття при незмінній кількості і якості пального, температурі, тиску і складі дуття призводить до збільшення об'єму і протяжності окислювальної зони. Підвищення температури нагріву дуття призводить до збільшення об'єму однієї і тієї ж його маси і зростанню лінійних швидкостей. Але сильна дія робить прискорення реакцій повного горіння і газифікації. Сумарний ефект виражається в зменшенні розмірів і протяжності окислювальної зони. Дія на зменшення розмірів і протяжності зони робить збагачення повітряного дуття киснем. Концентрації кисню в дутті скорочує концентрацію азоту і його кількість на одиницю об'єму дуття. Зменшується загальний об'єм дуття і продуктів горіння, підвищується температура горіння.

Рисунок 3.9 — Вплив витрати залізної руди на кількість кисню в дутті

Збільшення витрати дуття при збільшенні витрати залізної руди, а так само збільшення кількості кисню в дутті призводить до підвищення температури колошникових газів. Температура колошникових газів характеризує міру використання теплової енергії газу в робочому просторі печі. Підвищення температури колошникового газу призводить до не повного використання газів. Колошникові гази йдуть нагрітими не віддаючи усе тепло шихті.

Рисунок 3. 10 — Вплив витрати залізної руди на температуру колошникового газу

За даними теплового балансу обчислюється одна з найважливіших характеристик роботи доменної печі - тепловий коефіцієнт корисного, рівний відношенню кількості використаної теплоти до що виділилася.

Рисунок 3. 11 — Вплив витрати залізної руди на КПД тепла

Рисунок 3. 12 — Вплив витрати залізної руди на інтенсивність

При збільшенні витрати залізної руди в доменній плавці, збільшується витрата коксу, об'єм дуття, що приводить до зменшення інтенсивності.

Для оцінки продуктивності доменних печей різного об'єму застосовують відносний коефіцієнт використання корисного об'єму доменної печі(КИПО), що є відношенням корисного об'єму доменної печі, до її середньодобової продуктивності.

Рисунок 3. 12 — Вплив витрати залізної руди на інтенсивність

При збільшенні витрати залізної руди в доменній плавці, збільшується витрата коксу, об'єм дуття, що приводить до зменшення інтенсивності.

Для оцінки продуктивності доменних печей різного об'єму застосовують відносний коефіцієнт використання корисного об'єму доменної печі (КВПО), що є відношенням корисного об'єму доменної печі, до її середньодобової продуктивності.

Рисунок 3. 13 — Вплив витрати залізної руди на КВКО

Чим нижче КИПО, тим більше продуктивно працює доменна піч. По графіку видно, що пекти більше продуктивно працює при витраті залізної руди рівному 2 кг/т.ч., чим при витраті залізної руди рівному 450 кг/т.ч.

Висновки

Нині жоден вид металургійної сировини не використовується без тієї або іншої підготовки. Технічна необхідність і висока економічна ефективність підготовки привели до швидкого її розвитку.

Доведено, що головним, найбільш ефективним напрямом доменного виробництва є поліпшення підготовки сировини. У про усі промислові країни капітальні вкладення в підготовку сировини значно перевищують витрати на інші напрями розвитку доменного виробництва.

Перша зміна є наслідком збагачення руд, друге — кускування руд і концентратів і третє - процесів відновлення або металізації, що слідують за кускування або поєднаних з ними.

Оскільки робота доменних печей з високим вмістом в шихті офлюсованого агломерату супроводжується значними поліпшенням техніко-економічних показників, то долю участі агломерату в шихті можна довести до 100% [6].

Перелік посилань

1. Гуров В. Невідкладні заходи по державній політиці чорної металургії, газета «Голос України», 20. 02. 2002 р., № 34, Київ.

2. Тарганів А.К., Иващенко В. П. Тенденції і перспективи розвинена виробництва чавуну в Україні, журнал «Сталь», 2002 р., № 8.

3. Федулов Ю. В. Альтернативні напрями розвитку доменного процесу в XXI столітті, журнал «Сталь», 2002 р., № 10.

4. Ярхо Е. Н. Економічна ефективність підготовки залізних руд до плавки. М., «Металургія», 1974 р.

5. Челищев Е. В. Загальна металургія. — М., «Металургія», 1971 р.

6. Ефименко Г. Г. та ін. Металургія чавуну. — К., «Вища школа», 1988 г.

7. Гончарів Б.Ф., Соломахин И. С. Виробництво чавуну. — М., «Металургія», 1965 р.

8. Товаровский И. Г. Доменна плавка, еволюція, хід процесів, проблеми і перспективи. — Дніпропетровськ, «Пороги», 2003 р.

9. Воскобойников В. Г., та ін. Загальна металургія. — М., «Металургія) 1985 р.

10. Ульянов А. Г. та ін. Підвищення ефективності роботи доменних печей. — М., «Металургія», 1983 р.

11. Любан А. П. Аналіз явищ доменного процесу. — М., «Металургія», 1962 р.

12. Аносов В. Г. Конспект лекцій з дисципліни: Теорія і технологія доменної плавки. — Запорожье, вид-во ЗГИА, 2000 г.

13. Ковшов В. Н. та ін. Оптимізація доменного процесу. — Дніпропетровськ, «Арт-прес», 1997 г.

14. Рамм А. Н. Сучасний доменний процесс. — М., «Металургія», 1980 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой