«(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
|