Газета Донецкого национального технического университета.    Выходит с апреля 1921 г.

                                                   

ТАКОЕ БЫВАЕТ РАЗ В 100 ЛЕТ
 


ВЕК ОТКРЫТИЙ И ДОСТИЖЕНИЙ. ЧАСТЬ V

«(Продолжение. Начало в №№ 6-7 2021 г.)

      Факультет металлургии и теплоэнергетики славен своими научными достижениями, многие из которых имеют мировое лидерство и отмечены государственными наградами. С одним из них мы знакомим читателей газеты.
      Важнейшая задача черной металлургии – снижение энергоемкости металлопродукции – не может быть решена без существенного сокращения расхода кокса на выплавку чугуна. За последние 200 лет потребление твердого топлива уменьшилось в 8-10 раз – до 250-350 кг/т чугуна. Одним из наиболее эффективных мероприятий по повышению эффективности доменной плавки является вдувание в горн доменной печи пылеугольного топлива (ПУТ), приготовленного из недефицитных и относительно недорогих некоксующихся марок углей с низким содержанием серы и золы. Преимущества угля, по сравнению с другими заменителями кокса, – низкая стоимость, большие запасы и высокая теплота сгорания у фурм доменной печи.
      Известно, что в мире при годовом производстве чугуна 1,3 млрд т более 2/3 выплавляется с вдуванием на 1 т чугуна от 100 до 260 кг ПУТ, обеспечивая снижение расхода кокса до 250-350 кг/т чугуна при уровне производительности 2,5-3,5 т/м3/сут.
      Но мало известно или совсем забыто то обстоятельство, что Донецкая пылеугольная установка, введенная в эксплуатацию в мае 1980 г., была первой в Европе, а в 1980–1983 гг. по линии Лицензенторга ее изучали представители более 20 зарубежных делегаций из Германии, Франции, Японии, Швеции, Бразилии и др. Строительству установки ПУТ предшествовали 17 лет теоретической и экспериментальной работы, проводимой под началом выдающегося ученого-доменщика, руководителя лаборатории использования ПУТ ДонНИИ-чермета, д-ра техн. наук, а с 1988 г. – профессора кафедры руднотермических процессов и малоотходных технологий факультета металлургии и теплоэнергетики нашего вуза Станислава Львовича Ярошевского, а также 10 лет опытно-промышленной эксплуатации на доменных печах Донецкого металлургического завода ( ДМЗ). В ходе освоения технологии были созданы надежное оборудование для реализации процесса и теория полной и комплексной компенсации негативного влияния вывода из доменной шихты кокса на основные параметры плавки.
      По состоянию на 1963 г. в промышленном масштабе ПУТ в металлургии чугуна не использовалось. Были известны несколько патентов по этой тематике, в т. ч. XIX века, результаты кратковременных опытных плавок, в частности на Днепровском металлургическом комбинате им. Дзержинского (1948 г. и 1955 г.), подтвердившие принципиальную возможность частичной замены кокса ПУТ.
      В 1963–1967 гг. выполнены теоретические работы по технологии пылевдувания, эксперименты по подаче ПУТ в доменную печь Донецкого металлургического завода через одну фурму, проектирование и строительство опытно-промышленной установки для приготовления и вдувания ПУТ в горн доменной печи № 3.
      В 1968–1978 гг. осуществлялись наладка, освоение и эксплуатация опытно-промышленной установки с подачей ПУТ в доменные печи №№ 2 и 3 ДМЗ, а также совершенствование и освоение оборудования и технологии выплавки передельного и литейного чугуна с вдуванием на 1 т до 100 кг ПУТ.
      В 1976–1980 гг. прошли проектирование, строительство, сдача в эксплуатацию и наладка промышленной установки для вдувания ПУТ в доменные печи №№ 1 и 2 ДМЗ.
      1981–2001 – годы совершенствования, освоения оборудования промышленного ПУТ-комплекса и технологии выплавки передельного чугуна с вдуванием на 1 т до 120 кг ПУТ, а также доменной плавки с совместным вдуванием в горн пылеугольного топлива, природного газа и кислорода.
      В 2002 г. проведена реконструкция и ремонт ПУТ-комплекса, совершенствование технологии доменной плавки с вдуванием в горн ПУТ, природного газа и кислорода.
      Проектирование, авторский надзор и наладка опытно-промышленной и промышленной установок, а также их реконструкции выполнили институт «Гипросталь», генпроектировщик ДМЗ, и ПТП «Укрэнергочермет» (г. Харьков); технология доменной плавки разрабатывалась ДонНИИчерметом и ДонНТУ под руководством С.Л. Ярошевского.
      руководством С.Л. Ярошевского. Важнейшими и определяющими решениями по конструкции ПУТ-комплекса являются:
      • индивидуальная подача ПУТ на каждую фурму, что предопределяет возможность индивидуального регулирования его расхода по времени и окружности печи;
      • применение аэрационных питателей ПУТ вместо механических повысило абразивную стойкость и точность измерений;
      • устройство ввода ПУТ в печь через воздушную фурму (патрубок, расположенный с наклоном по ходу дутья в фурме) позволило решить задачи по абразивному износу и созданию благоприятных условий для полного сжигания ПУТ в пределах фурменных зон;
      • система очистки транспортного агента, сбрасываемого в атмосферу;
      • технология смешивания двух сортов углей, используемых для приготовления ПУТ;
      • контроль за степенью сгорания ПУТ по химическому и петрографическому анализу продуктов плавки.
      Важно отметить, что разработанное оборудование является отечественным, пожаро-взрывобезопасным; по эксплуатационным и технологическим характеристикам обеспечивает высокопроизводительную работу доменной печи, полное сжигание и эффективное использование ПУТ в количестве до 180 кг/т чугуна.
      За разработку и развитие технологии вдувания ПУТ в горн доменных печей и ресурсосберегающей технологии доменного производства на основе использования углей Донбасса С.Л. Ярошевский награжден Государственными премиями СССР (1984 г.) и Украины (2012 г.).
      Станислав Львович ушел из жизни в июле 2020 г. В августе этого года ему исполнилось бы 90 лет.

В. КОЧУРА,
заведующий кафедрой РТПиМТ
© Донецкий политехник, Донецкий национальный технический университет, 2002-2021