INCREASING THE EFFICIENCY OF CAST IRON PRODUCTION AT JSC “URAL STEEL”
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-3-5-11Keywords:
coke quality, 3D printing, pellets, blast furnace, coke consumption, furnace productivity, efficiencyAbstract
This article identifies the “bottlenecks” in the blast furnace production technology of JSC “Ural Steel”. The
quality indicators of coke used for agglomerate and pig iron production at the enterprise are analyzed. It is shown that the moisture content in coke is unstable and the particle size distribution is heterogeneous. The values of coke quality indicators such as M10 abrasion, coke strength after reaction (CSR), and coke reactivity index (CRI) do not meet the recommendations of domestic and foreign scientists. Measures are proposed to improve the quality of coke used at the
enterprise. It is established that the relatively low quality of agglomerate produced at JSC “Ural Steel” is associated with an unsatisfactory particle size distribution of agglomerate components, a significant content of small fractions in the pelletised agglomerate mix, and low granule strength. These deficiencies, combined with the lack of exhausters on agglomeration machines № 1‒3 and significant harmful suction at the sides of the pallets and ends of the agglomeration
machines, prevent an increase the rarefaction in the collectors, height of the sintering layer, reduction in solid fuel consumption in the mix, improvement of gas permeability, and granule strength of the agglomerate. The chemical composition and strength characteristics of pellets produced by “Mikhailovsky GOK named after A. V. Varichev” with increased iron and magnesia contents are provided. The use of these pellets in the blast furnace burden can improve the
technical and economic performance of the blast furnace process. The technology and production indicators of pig iron in blast furnace № 1 of the enterprise are analyzed. Feasible methods for reducing coke consumption and increasing the
productivity of the blast furnace are developed for JSC “Ural Steel”.
References
Дружков В. Г., Коноплев А. Д., Прохоров И. Е., Макарова И. В. Проектирование доменного цеха: учебное
пособие. — Магнитогорск: МГТУ им. Г. И. Носова, 2020. — 323 c.
Ганин Д. Р., Фукс А. Ю. Взаимосвязь газодутьевых параметров доменных печей и основных качественных показателей кокса в условиях АО «Уральская Сталь» // Черные металлы. 2023. № 1. C. 4–7. DOI:
17580/chm. 2023.01.01.
Ганин Д. Р., Фукс А. Ю. Анализ влияния качества кокса на производство чугуна в условиях АО «Уральская Сталь» // Черные металлы. 2021. № 2. С. 4–9. DOI: 10.17580/chm. 2021.02.01.
Товаровский И. Г., Меркулов А. Е. Нормативная оценка влияния параметров доменной плавки на расход
кокса и производительность // Металлургия чугуна – вызовы XXI века: VIII Международный конгресс
доменщиков. — М.: Издательский дом «Кодекс», 2017. С. 111–122.
Дмитриев А. Н. Формирование качества кокса за счет изменения состава угольной шихты для коксования,
влияния качества кокса на его расход в доменной плавке и производительность // Черная металлургия.
Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 4. С. 40–44.
Guo J., Shen Y., Wang M. etc. Effect of chemical structure of coal on the quality of coke produced from similar
grade coals // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2022. V. 162. 105432. DOI:
1016/j.jaap.2022.105432.
Zhang W., Shi T., Zhang Q. etc. Coke texture, reactivity and drum strength after reaction under simulated blast
furnace conditions // Fuel. 2019. V. 251. P. 218–223. DOI: 10.1016/j.fuel.2019.04.057.
Ghosh B., Sahou B. K., Chakraborty B. etc. Influence of coke structure on coke quality using image analysis
method // International Journal of Coal Science and Technology. 2018. V. 5. P. 473–485. DOI: 10.1007/s40789-
-0227-0.
Liu L., Yang X., Liu X. etc. Coke quality prediction based on improved WOA-LSTM // Journal of Chemical
Industry and Mechanical Engineering. 2022. V. 73, Iss. 3. P. 1291–1299.
Kardas E., Pustejovska P. Quality of coke used in the blast furnace process – Analysis of selected parameters //
QPI. 2019. V. 1, Iss. 1. P. 602–609. DOI: 10.2478/9783110680591-081.
Gu K., Wu S., Kou M. etc. Effect of coke quality on the main technical indicators of a blast furnace // TMS 2018:
th International Symposium on High Temperature Metallurgical Machining. Series “Minerals, metals and materials”. 2018. P. 745–752. DOI: 10.1007/978-3-319-72138-5_71.
Diez M. A., Alvarez R., Barriocanal C. Coal for metallurgical coke, coke quality forecasts and future coke labeling requirements // International Journal of Coal Geology. 2022. V. 50, Iss. 1–4. P. 389–412. DOI:
1016/S0166-5162(02)00123-4.
Tiwari H. P., Haldar S. K., Roy A. etc. Data mining – new perspectives for predicting coke quality in coke batch
production process // Metallurgical research and technology. 2015. V. 112. № 6. 603. DOI:
1051/metal/2015040.
Фролов Ю. А. Агломерация. Технология. Управление. Экология. — М.: Металлургиздат, 2016. — 672 с.
Ганин Д. Р., Дружков В. Г., Панычев А. А., Фукс А. Ю. Анализ показателей и условий улучшения работы
доменного цеха АО «Уральская Сталь» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 12. С. 46–54. DOI: 10.32339/0135-2018-12-46-54.
Ганин Д. Р., Фукс А. Ю. Повышение эффективности агломерационного производства АО «Уральская
Сталь» // XVII Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Наука и производство». — Старый Оскол, 2021. С. 201–205.
Тобер С. Г., Потапов М. Г., Потапова М. В. Стабилизация теплового режима доменной плавки в условиях
непостоянства влажности кокса // Теория и технология металлургического производства. № 1 (18). 2016.
С. 19–21.
Морозова Д. А., Шаповалов А. Н., Потапов М. Г. Влияние параметров доменной плавки на результаты
работы доменных печей в условиях ОАО «Уральская Сталь» // Теория и технология металлургического
производства. 2015. № 1 (17). С. 26–29.
Dai B., Lung H-m., Ji Y-l. etc. Development and production of Chinese large blast furnaces in 2019 compared to
–2016 // Metallurgical research and technology. 2020. V. 117. № 3. 305 p. DOI: 10.1051/metal/2020026.
Lu L., Devasahayam S., Sahajwalla V. Evaluation of coal for metallurgical applications // Coal Handbook: Towards Cleaner Production. 2013. P. 352–386. DOI: 10.1533/9781782421177.3.352.
Подкорытов А. Л., Кузнецов А. М., Дымченко Е. Н. и др. Теоретические и экспериментальные основы
подготовки кокса к доменной плавке // Металлург. 2009. № 6. С. 124–131
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
