DOI: 10.52150/2522-9117-2019-33-61-77

Семенов Юрій Станіславович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: yuriy.semenov.isi@gmail.com, ORCID 0000-0003-2299-5742
Шумельчик Євген Ігорович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: shei@ua.fm, ORCID 0000-0001-5350-6425
Горупаха Віктор Володимирович, наук.співр., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail:
viktor.horupakha@gmail.com, ORCID 0000-0003-0531-1871

РОЗРОБКА І ВПРОВАДЖЕННЯ НОВИХ ПІДХОДІВ ДО ДІАГНОСТИКИ ТА УПРАВЛІННЯ ДОМЕННОЮ ПЛАВКОЮ

Анотація. У статті представлено короткий опис результатів досліджень з доменного виробництва, виконаних на Єнакієвському металургійному заводі та Дніпровському металургійному комбінаті у 2011–2019 рр. Для умов перехідних режимів доменної плавки з метою забезпечення її стабільності при зміні якісного і кількісного складу компонентів шихтових матеріалів, а також при зміні паливних добавок в дутті науково обґрунтовано комплексне використання інформації сучасних засобів автоматизованого контролю: стаціонарних термозондів і термопар футерівки по висоті і окружності доменної печі. Розроблено нові підходи до вибору раціональних програм завантаження, що використовують принцип формування змінного максимуму рудного навантаження уздовж радіусу печі в рамках циклу завантаження для умов роботи на шихті низької якості. Реалізація такої програми завантаження протягом наступних трьох років дозволила забезпечити стабільний і економічний хід плавки, а її адаптація під технологію використання пиловугільного палива дозволила зменшити температури газового потоку периферійної зони по всій висоті доменної печі, а також забезпечити збереження системи охолодження при освоєнні пиловугільного палива без футерівки. Розроблений та реалізований на трьох доменних печах експертний модуль коригування програми завантаження з використанням встановлених раціональних діапазонів зміни температурних показників розподілу газового потоку по радіусу печі в різних технологічних умовах доменної плавки. Розроблений і випробуваний метод обґрунтованого вибору розташування закритих повітряних фурм або повітряних фурм різного діаметру з використанням інформації про зміну температур футерівки по висоті і окружності доменної печі. Удосконалений і впроваджений метод вирівнювання теоретичної температури горіння по окружності доменної печі створенням нерівномірної витрати пиловугільного палива по повітряних фурмах. Розроблено основні технологічні вимоги до задувки доменної печі після її тривалої зупинки без випуску «козлового» чавуну і вигрібання матеріалів з печі, використання яких перед і в процесі задувок доменних печей Єнакієвського металургійного заводу та Дніпровського металургійного комбінату після тривалої стоянки сприяли виведенню печей на задані планово-економічні показники, забезпечили при цьому збереження вогнетривкої футерівки, конструкцій і обладнання.
Ключові слова: доменна піч, програма завантаження, БЗП, термозонд, якість коксу, пиловугільне паливо, вміст окатишів в шихті, футерівка, задувка доменної печі.

Бібліографічний список
1. Семенов Ю.С., Шумельчик Є.І., Горупаха В.В. Діагностика та управління доменною плавкою в змінних паливно-сировинних умовах – Дніпро: Домінанта Прінт, 2018. – 260 с.
2. Большаков В.И. Применение в Украине технологии доменной плавки с вдуванием пылеугольного топлива / Сборник научных трудов ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии». – 2011. – Вып. 23. – С. 30–36.
3. Podkorytov A.L., Kuznetsov A.M., Zubenko A.V., at al. Introduction of Pulverized-Coal Injection at Yenakiieve Iron and Steel Works / Steel in Translation, 2017. – Vol. 47, No. 5, pp. 313–319.
4. Можаренко Н.М., Семенов Ю.С., Горупаха В.В., Шумельчик Е.И. Особенности технологии доменной плавки с применением пылеугольного топлива / Металлургическая и горнорудная промышленность, 2017. – № 5 – С. 2–9.
5. Bolshakov V.I., Semenov Yu.S., Ivancha N.G., at al. Study of the Flow of Burden Materials and their Distribution on the Furnace Top of a Modern Blast Furnace / Metallurgical and Mining Industry, 2012. – Vol. 4, No. 3, pp. 158– 165.
6. Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Vishnyakov V.I., at al. Model system for selecting and correcting charging programs for blast furnaces equipped with a bell-less charging apparatus / Metallurgist, January 2013, Volume 56, Issue 9- 10, pp. 652-657.
7. Bolshakov V.I., Semenov Yu.S., Kuznetsov A.M. The Experience of the Implementation of Modern Blast Furnace Equipped with Bell-Less Top Charging Device under Conditions of Changing Quality of Charge Materials / Metallurgical and Mining Industry, 2013. – Vol. 5, No. 2, pp. 56–64.
8. Семенов Ю.С. Выбор рациональных режимов загрузки доменной печи, оборудованной БЗУ, для условий работы с малой массой подачи и с нестабильным качеством шихтовых материалов / «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2013. – № 12. – С. 14–19.
9. Большаков В.И., Семенов Ю.С., Шумельчик Е.И. и др. Реализация энергосберегающей технологии загрузки современной доменной печи в конъюнктурных топливно-сырьевых и технологических условиях / Металлургическая и горнорудная промышленность, 2014. – № 6 – С. 6– 14.
10. Semenov Yu.S., Mozharenko N.M., Gorupakha V.V., at al. Effect of the Fuel, Raw Materials, and Process Conditions on the Behavior of Temperature Change in a Blast-Furnace Lining / Metallurgist, July 2015, Vol. 59, Issue 3–4, pp. 290–299.
11. Большаков В.И., Семенов Ю.С., Шумельчик Е.И., и др. Использование информации о температуре над поверхностью засыпи шихты для контроля доменной плавки / Металлургическая и горнорудная промышленность, 2015. – № 3 – С. 2–7.
12. Semenov Yu.S., Shumel’chik E.I., Gorupakha V.V., at al. Monitoring Blast Furnace Lining Condition During Five Years of Operation / Metallurgist, July 2017, Vol. 61, Issue 3–4, pp. 291–297.
13. Нестеров А.С., Семенов Ю.С., Горупаха В.В. и др. Исследование процесса формирования жидких фаз при вдувании пылеугольного топлива в переменных шихтовых условиях / «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия», 2017. – № 5. – С. 24–28.
14. Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Horupakha V.V., at al. Using Thermal Probes to Regulate the Batch Distribution in a Blast Furnace with PulverizedCoal Injection / Steel in Translation, 2017. – Vol. 47, No. 6, pp. 389–393. 15. Semenov Yu.S. Temperature Distribution of the Gas Flux in Blast Furnaces – Steel in Translation, 2017. – Vol. 47, No. 7, pp. 473–477.
16. Семенов Ю.С. Основные положения задувки доменной печи после остановки продолжительностью более 80 суток без выпуска козлового чугуна / Ю.С. Семенов, В.В. Горупаха, Е.И. Шумельчик – Черные металлы, 2017. – № 11. – С. 28–36.
17. Semenov Yu.S., Shumel’chik E.I., Gorupakha V.V. Efficient Management of the Charging of Blast Furnaces and the Application of Contemporary Means of Control Over the Variable Technological Conditions / Metallurgist, March 2018, Vol. 61, Issue 11–12, pp. 950–958.
18. Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Horupakha V.V. Blast Furnace Shaft Thermal State Monitoring System / Steel in Translation, 2017. – Vol. 47, No. 11, pp. 728–731.
19. Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Horupakha V.V. Expert Module of the Thermal Probe System for Blast Furnace Charging Control / Steel in Translation, 2018. – Vol. 48, No. 12, pp. 802–806.
20. Семенов Ю.С. Использование информации термозондов для управления загрузкой доменной печи / Металлургическая и горнорудная промышленность, 2018. – № 7 – С. 208–215.
21. Horupakha V.V., Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Vyshinskaya E.D. Trends in the Engineering of Blast Furnaces in Modern Fuel and Raw Materials Conditions / Steel in Translation, 2019. – Vol. 49, No. 2, pp. 110– 117.
22. Horupakha V.V., Semenov Yu.S., Shumelchik E.I., Vashchenko S.V. Influence of Transient Blast Furnace Conditions on the Temperature in the Cooling System / Steel in Translation, 2019. – Vol. 49, No. 6, pp. 397–401.
23. Семенов Ю.С. Новые подходы в управлении загрузкой доменной печи, оборудованной БЗУ, в современных условиях работы / Познание процессов и развитие технологии доменной плавки: коллективный труд второго международного симпозиума под научной редакцией д.т.н., проф. И.Г. Товаровского. – Днепр: ЖУРФОНД, 2016. – 382 с. (С. 272– 285).
24. Большаков В.И., Семенов Ю.С., Шумельчик Е.И. и др. Освоение энергосберегающей технологии загрузки доменной печи, оборудованной БЗУ, в конъюнктурных топливно-сырьевых и технологических условиях / Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии», 2014. – Вып. 28. – С. 57– 80.
25. Эффективность реализации окружной неравномерности распределения ПУТ по воздушным фурмам доменной печи / [Ю.С. Семенов, В.В. Горупаха, И.Ю. Семион, А.Ю. Оробцев, Е.И. Шумельчик] – Черные металлы, 2019. – № 10. – С. 11–16.
26. Experience of Using Manganese-Containing Materials in Blast-Furnace Charge / [Yu.S. Semenov, V.V. Gorupakha, A.M. Kuznetsov, I.Yu. Semion, E.I. Schumel’chik, S.V. Vashchenko, A.Yu. Khudyakov] – Metallurgist, January 2020, Volume 63, Issue 9–10, pp. 1013–1023