5. Эффективность применения коксового орешка в доменной плавке

Самым малопроницаемым материалом, загружаемым в доменную печь, является железорудный слой. Одним из способов повышения газопроницаемости железорудной части шихты является введение в неё коксового орешка, полученного путем выделения фракции более 10-15 мм из отсева кокса.

В последние 20 лет время в странах Западной Европы, России и Украины возрос интерес к применению коксового орешка: в настоящее время расход коксового орешка составляет от 20 до 100 кг/т чугуна.

В настоящее время на доменных печах ЗАО «ДМЗ» используют коксовый орешек в количестве 100-200 кг/подачу (10-25 кг/т чугуна). Загрузка орешка осуществляется во второй рудный скип подачи КООК или ККОО сверху на окатыши. При ссыпании второй рудной порции в скип коксовый орешек оказывается сверху на окатышах, а при перегрузке на малый и большой конусы орешек уже будет располагаться внизу. Следовательно, в доменной печи на окатыши, загруженные первой рудной порцией, будет ссыпаться коксовый орешек, загружаемый со второй рудной порцией, который будет закрываться окатышами. То есть, в печи создаются условия для интенсивного перемешивания окатышей и коксового орешка.

Для оценки эффективности применения коксового орешка в доменной печи была использована методика исследования, где в качестве первичной информации использовали показатели работы печи за смену, а также данные о химическом составе шихтовых материалов и продуктов плавки.

Проведенные опытные плавки показали, что при загрузке коксового орешка в количестве 27 кг/т чугуна приведенный расхода скипового кокса снизился с 440 до 411 кг/т чугуна, а суммарный расход приведенного кокса и орешка снизился на 2 кг/т чугуна (0,5 %). Данное снижение расхода кокса можно объяснить улучшением газопроницаемости шихты. При этом применение коксового орешка способствовало повышению степени использования СО на 1,1 % (абс). Указанные изменения свидетельствуют об улучшении технологического процесса. Кроме того, потери кокса с отсевом кокса снизились примерно на 10 кг/т чугуна. Таким образом, применение коксового орешка в количестве до 30 кг/т чугуна способствовало снижению суммарного расхода приведенного кокса и орешка снизился на 2 кг/т чугуна и потерь кокса с отсевом на 10 кг/т чугуна. Кроме того, коэффициент замены кокса коксовым орешком составил 1 кг/кг.

Эффективность технололгии доменной плавки с использованием коксового орешка

В связи с большой конкуренцией на мировом рынке по продаже чугуна, каждый производитель пытается найти пути снижения его себестоимости. Одним из таких путей является использование коксового орешка в доменной плавке, что объясняется как возможностью снижения непроизводительных потерь кокса, так и предпосылками к повышению газодинамического режима и улучшения основных технико-экономических показателей доменной плавки.

За рубежом, в странах Европы, технология использования коксового орешка освоена уже давно. Её применяют в Бельгии, Германии, Франции, Нидерландах и других странах мира. В странах бывшего СНГ имеется опыт использования коксового орешка в доменных печах, однако пока данная технология не получила массового промышленного применения.

До 2005 г в доменном цехе ЗАО "Донецксталь - металлургический завод" использовалась одностадийная схема грохочения, которая предусматривала получение скипового кокса (загружается в доменную печь) и отсева кокса с последующей транспортировкой его на ленточном конвейере на рудный двор, не рассеивая на фракции. После проведенных работ в подбункерном помещении были установлены грохота для выделения коксового орешка фракции 10-25 мм, который необходим в процессе производства чугуна .

Были определены технологические показатели работы доменной печи без загрузки (базовый период) и с загрузкой (опытный период) коксового орешка в железорудную часть шихты. Так, в базовом периоде суммарный расход кокса составил 428 кг/тчугуна, при этом вдувание пылеугольного топлива составило 142 кг/т чугуна.Производство чугуна составило около 2200 т/сутки. В опытном периоде при использовании коксового орешка в количестве 17 кг/т чугуна, суммарный расход кокса снизился на 45 кг/т чугуна, при этом расход пылеугольного топлива повысился до 188 кг/т чугуна, увеличилось производство чугуна до 2270 т/сутки.

При использовании коксового орешка в доменной плавке степень использования колошникового газа увеличилась на 1,97%

При приведении к равным условиям расход кокса в опытном периоде составил 425,1 или на 2,9 кг/т чугуна меньше базового. Данное снижение расхода кокса можно объяснить улучшением технологического режима доменной плавки.

Таким образом, при введении коксового орешка в количестве 17 кг/т чугуна в железорудную часть шихты приведенный расход кокса снизился на 2,9 кг/т чугуна. Данное снижение расхода кокса можно объяснить улучшением технологического режима доменной плавки.

Заключение

Доменная печь №1: Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком по первой доменной печи составил 0,58 кг/кг. Максимальный расход коксового орешка, при котором производство начинает снижаться, составляет 17 кг/т.

Доменная печь №2: В связи с переходом д. п. №2 на загрузочный аппарат лоткового типа, были просчитаны два коэффициента замены скипового кокса коксовым орешком. Для периода, когда печь работала на конусном загрузочном устройстве, эквивалент замены составил 0,47 кг/кг, после ремонта и установки БЗУ коэффициент увеличился и составил 0,7 кг/кг. Это связано с улучшением распределения материала на колошнике. Максимальный расход коксового орешка, при котором производство чугуна начинает снижаться, для периода работы с конусным аппаратом печи, составил 14,7 кг/т, для периода работы печи с БЗУ - 19,3 кг/т.

Доменная печь №4: Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком для доменной печи №4 составил 0,67 кг/кг, максимальный расход коксового орешка при котором производство начинает снижаться составил 20 кг/т.

Доменная печь №6: Целесообразно использовать коксовый орешек в небольших количествах (10-15кг/т чугуна) только при удовлетворительном качестве кокса (М10 8,2-8,8%) и нормальном техническом состоянии печи. Коэффициент замены скипового кокса коксовым орехом для доменной печи №6 оказался очень низким и составил 0,35 кг/кг по причине работы печи с искаженным профилем и с частыми осадками. Использование коксового орешка при неудовлетворительном состоянии профиля не дает положительных результатов.

Доменная печь №7: Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком для доменной печи №7 составил 0,51 кг/кг при удовлетворительном качестве кокса. Максимальный расход кокосового орешка, при котором производство чугуна начинает снижаться, составляет 15 кг/т.

Доменная печь №8: Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком для доменной печи №8 составил 0,64 кг/кг. Максимальный расход коксового орешка, при котором наблюдается снижение производства, составил 17 кг/т.

Доменная печь №9: Ровный и интенсивный ход доменной печи при использовании коксового орешка в пределах 10-15 кг/т чугуна возможен при удовлетворительном качестве кокса по истираемости М₁₀ (8-9 %). Однако, увеличение расхода коксового орешка до 28 кг/т чугуна, при таком же качестве кокса, приводит к ухудшению работы горна и, как следствие, снижению производительности на 4-5%.

Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком для доменной печи №9 составил 0,75 кг/кг. Максимальный расход коксового орешка составил 10 кг/т, при этом расходе снижение производства не наблюдалось.

Доменная печь №10: Коэффициент замены скипового кокса коксовым орешком для доменной печи №10 составил 0,8 кг/кг. Максимальный расход коксовым орешком для доменной печи №10 составил 16 кг/т, при этом значении снижения производства не наблюдалось. В большем количестве коксовый орешек на печи не использовали.

Ровная работа доменного цеха при использовании коксового орешка возможна при его расходе до 20 кг/т чугуна и при удовлетворительном качестве кокса. Для эффективного использования коксового орешка в качестве топливной добавки, истираемость кокса М₁₀ не должна превышать 9,0 %.

Средний эквивалент замены кокса составил 0,67 кг/кг.