DOI: 10.52150/2522-9117-2023-37-139-157

Семенов Юрій Станіславович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-2299-5742. E-mail: yuriy.semenov.isi@gmail.com

Горупаха Віктор Володимирович, н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-0531-1871. E-mail: viktor.horupakha@gmail.com

Ващенко Сергій Володимирович, к.т.н., с.н.с., ст. досл., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-8344-961X. E-mail: sergeyvaschenko@yandex.ua

Худяков Олександр Юрійович, к.т.н., с.н.с., ст. досл., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0002-6507-1120.

Шумельчик Євген Ігорович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-5350-6425. E-mail: shei@ua.fm

Баюл Костянтин Васильович, д.т.н., с.н.с., ст. досл., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-1426-7956. E-mail: baiulkonstantin@gmail.com

РОЗРОБКА СТАБІЛІЗАЦІЙНИХ ЗАХОДІВ, НАПРАВЛЕНИХ НА ВИВЕДЕННЯ ЦИНКУ З ПРОДУКТАМИ ПЛАВКИ ТА АКУМУЛЮВАННЯ ТИТАНУ В ГОРНІ ДОМЕННОЇ ПЕЧІ

Анотація. У статті представлено результати розробки стабілізаційних заходів, направлених на виведення цинку з продуктами плавки та акумулювання титану в горні доменної печі. Актуальність розробки та використання на практиці таких заходів обумовлена нестабільними паливно-сировинними умовами виробництва чавуну, коли складною та важкоздійсненою задачею є їх стабілізація, а також необхідністю подовження кампанії доменних печей у міжремонтний період. Негативний вплив оксидів цинку на стан футерівки шахти доменної печі, який супроводжується настилеутворенням, та перевитрата питомої витрати коксу, яка має місце при циркулюванні цинку в об’ємі доменної печі потребують заходів щодо виведення цинку з продуктами плавки. Запропоновані заходи, що складаються з проведення промивок за розробленим регламентом у період роботи доменної печі на планових дуттєвих параметрах та із забезпеченням необхідного теплового резерву. З метою подовження кампанії доменної печі одним з найбільш поширених прийомів захисту футерівки горна є періодичне введення титановмісних матеріалів в шихту доменних печей. Надходження оксидів титану в піч, як правило, забезпечують використанням у складі аглошихти концентрату ільменіту або спеціально підготовлених брикетів з ільменіту з високим вмістом титану, які можуть вводити безпосередньо до складу доменної шихти. В статті проаналізовано досвід використання в складі доменної шихти титановмісних матеріалів та сформульовані заходи щодо інтенсифікації гарнісажеутворення в горні.

Ключові слова: доменна піч, управління доменною плавкою, тепловий стан, пиловугільне паливо, вміст цинку в шихті, вміст титану в чавуні, промивки горна.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-139-157

Посилання для цитування: Розробка стабілізаційних заходів, направлених на виведення цинку з продуктами плавки та акумулювання титану в горні доменної печі / Ю. С. Семенов, В. В. Горупаха, С. В. Ващенко, О. Ю. Худяков, Є. І. Шумельчик, К. В. Баюл // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2023. Вип. 37. С. 139-157. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-139-157

Перелік посилань

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. ISBN: 978‑617‑7371‑45‑7.
2. Semenov Yu. S. Temperature Distribution of the Gas Flux in Blast Furnaces. Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 7. P. 473–477. https://doi.org/10.3103/
   S0967091217070117.
3. 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. 2018. Vol. 61. Iss. 11-12. P. 950–958. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0591-4.
4. Semenov Yu. S., Horupakha V. V., Shumelchik Ye. I. Measures for Preventing Disruption in the Blast Furnace Operation under Use of Pulverized Coal. Steel in Translation. 2020. Vol. 50, No. 2, pp. 100–106. https://doi.org/10.3103/
   S0967091220020096.
5. Semenov Yu. S., Horupakha V. V., Alter M. A., Vashchenko S. V., Khudyakov A. Yu., Shumelchik E. I. Efficiency of Washing Blast Furnace Hearth in case of Pulverized Coal Injection. AISTech 2022 – Proceedings of the Iron & Steel Technology Conference, 16–18 May 2022, Pittsburgh, Pa., USA. P. 219–230. https://doi.org/10.33313/386/025.
6. Togobitskaya D. N., Khamkhot’ko A. F., Tsivataya N. A., Stepanenko D. A. Corrosion Activity of Alkali-Containing Slags With Respect to a Blast Furnace Refractory Lining. Refractories and Industrial Ceramics. 2013. Vol. 54. P. 155–159. https://doi.org/10.1007/s11148-013-9568-9.
7. Belkova A., Togobitska D., Stepanenko D. Model decision-making system in the task of choosing the optimal composition of the blast furnace burden under specific operating conditions of BF. Acta Metallurgica Slovaca, 2023. Vol. 29. No. 2, P. 67–74. https://doi.org/10.36547/ams.29.2.1764.
8. The Cycle and Effect of Zinc in the Blast-furnace Process / P. Besta, K. Janovská, A. Samolejová, A. Beránková, I. Vozňáková, M. Hendrych // Metalurgija. 2013. Vol. 52. No. 2. P. 197–200.
9. Steer J. M., Griffiths A. J. Investigation of carboxylic acids and non-aqueous solvents for the selective leaching of zinc from blast furnace dust slurry. Hydrometallurgy. 2013. Vol. 140. P. 34–41. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.
   2013.08.011.
10. Щукин Ю. П., Гладышев В. И., Антипов Н. С., Урбанович Г. И. Механизм циркуляции цинка в доменной печи. Сталь. 1986. №9. С. 8–14.
11. Esezobor D. E., Balogun S. A. Zinc accumulation during recycling of iron oxide wastes in the blast furnace. Ironmaking & Steelmaking Processes, Products and Applications. 2006. Vol. 33. Issue 5. P. 419–425. https://doi.org/10.1179/
    174328106X114020.
12. Yang X., Chu M., Shen F., Zhang Z. Mechanism of zinc damaging to blast furnace tuyere refractory. Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2009. Vol. 22. Issue 6. P. 454–460. https://doi.org/10.1016/S1006-7191(08)60123-4.
13. Blast-furnace heats made with a zinc-bearing charge / Shchukin Yu. P., Sedinkin V. I., Sarychev V. F., Nosov S. K., Vdovin K. N., Terent’ev V. L., Novikov V. S., Kosachenko I. E., Gostenin V. A. // Metallurgist. 1997. Vol. 41. No. 397. https://doi.org/10.1007/BF02768860.
14. The Results of Pilot Plant Testing the Zinc Removing from the Blast Furnace / Shchukin Yu. P., Sedinkin V. I., Novikov V. S., Kosachenko I. E., Gostenin V. A. // Stal. 1997. Vol. 3. P. 11–13.
15. Технология промывки горна изменением расхода природного газа / Литвинов Л. Ф., Кузнецов А. М., Падалка В. П. и др. // Металл и литье Украины. 2003. № 9-10. С. 45–47.
16. Патент UA 60650 C2 на винахід. Спосіб профілактики забруднення горна доменної печі / Литвинов Л. Ф., Товаровський Й. Г., Ярошевський С. Л., Кузнецов О. М., Падалка В. П. Заявл. № 2003010616 від 23.01.2003; опубл. 15.08.2006, бюл. № 8.
17. Sobyanina O. N., Filatov S. V., Zagainov S. A. Analysis of titanium reduction in a blast furnace // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 3. P. 246–248. https://doi.org/10.3103/S0967091212030163.
18. Khudyakov A. Yu., Vaschenko S. V., Baiul K. V., Semenov Yu. S. Experimental Verification of New Compaction Equations for Fine Materials of the Mining and Metallurgical Complex. Part 1. Basic Compaction Equation. Refractories and Industrial Ceramics. 2021. Vol. 62. Issue 1. P. 15–24. https://doi.org/10.1007/s11148-021-00554-z.
19. Vashchenko S. V., Khudyakov A. Yu., Baiul K. V., Semenov Yu. S. Method for Predicting the Strength of Pellets Produced from Dry Fine-Grained Materials. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2021. Vol. 60. Issue 3-4. P. 247–256. https://doi.org/10.1007/s11106-021-00233-1.
20. Патент RU 2291199 C1 на изобретение. Способ создания защитного гарнисажа на футеровке горна и лещади доменной печи / Логинов В. Н., Суханов М. Ю., Васильев Л. Е., Каримов М. М., Логинов И. В., Большаков В. И., Нестеров А. С. Можаренко Н. М., Якушев В. С. Заявл. № 2005139986/02 от 22.12.2005; опубл. 10.01.2007.