EXPERIENCE IN CONDUCTING PRE-START TESTS ON SEVERSTAL'S BLAST FURNACES DURING MAJOR REPAIRS OF THE FIRST CATEGORY

Authors

  • A. A. KAL'KO PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets Author
  • E. N. VINOGRADOV PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets Author
  • E. A. VOLKOV PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets Author
  • О. A. KAL'KO Cherepovets State University, Russia, Cherepovets Author

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-12-14-24

Keywords:

blast furnace, PAO Severstal, specific consumption of natural gas, consumption of solid fuel per ton of pig iron, iron ore materials, coke, determination of the trajectories of falling charge materials, and research of the actual distribution of materials in the furnace working space

Abstract

The paper presents the experience of conducting pre-start-up studies on the blast furnaces of PAO Severstal during the first-category major repairs in the period 2020–2025.The importance of the blast furnace preparation stage, the need to configure and select rational operating modes for equipment and automated control systems, and the implementation of full-scale technical and information support for effective smelting modes have been identified. The article demonstrates the uniqueness of the parameters characterizing the distribution of the charge components on the surface of the fill, as well as the possibility of obtaining them once during the campaign during pre-launch studies. The article discusses the content of the pre-start-up research program for blast furnaces equipped with cone-free charging devices (CFDs), including the stages of research before loading the furnace, determining the trajectories of falling charge materials, and using sampling and laser 3D scanning to establish the actual distribution of materials in the furnace working space. The map shows the distribution of iron ore materials and coke in the working space of blast furnace No. 4 based on the results of unloading the volume of research feed with the thickness of the coke and iron ore mixture layers for each specified angle of the hopper tray, as well as the component composition of the iron ore mixture at each point of investigation. The article presents an algorithm for solving the problem of refining the distribution of iron ore materials that are homogeneous in terms of their physical conditions during the formation of a batch in a skip, a hopper of a loading device, and unloading into a blast furnace. By recalculating the chemical composition of the samples taken from the research feed, the authors obtained data on the percentage of each type of pellet in the specified areas of the filling surface, both for iron ore batches that contain agglomerate and those that consist solely of a mixture of pellets in various proportions. The results of the start-up and inflation of blast furnace No. 4 in forced mode are presented based on the data of pre-start-up studies. During the first month of operation (September 2025), the specific consumption of solid carbon fuel was 351.8 kg/t, natural gas was 198.6 m3/t, and the daily capacity of the furnace was 6500–7000 tons of pig iron per day.

Author Biographies

  • A. A. KAL'KO , PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets

    PhD (Tech), Head of the Upstream Technological Development Center

  • E. N. VINOGRADOV, PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets

     Deputy General Director for Production – General Director of the Division

  • E. A. VOLKOV, PAO Severstal, Cherepovets Iron and Steel Works, Russia, Cherepovets

    Leading Expert of the Upstream Technological 
    Development Center

  • О. A. KAL'KO, Cherepovets State University, Russia, Cherepovets

    PhD (Tech), Associate Professor of the Department of Chemistry

References

Волков Ю. П., Шпарбер Л. Я., Гусаров А. К. Технолог-доменщик. Справочное и методическое руковод-ство. — М.: Металлургия, 1986. — 261 с.

Дмитриев А. Н., Шумаков Н. С., Леонтьев Л. И., Онорин О. П. Основы теории и технологии доменной плавки. — Екатеринбург: УрО РАН, 2005. — 545 с.

Муравьева И. Г., Тогобицкая Д. Н., Семенов Ю. С. и др. Создание интеллектуальных систем поддержки принятия решений по управлению доменной плавкой: новые подходы. — Киев: Наукова Думка, 2019. — 272 с.

Большаков В. И., Зарембо А. Ю. Исследования движения материалов в шихтовых трактах бесконусных загрузочных устройств. Вып. 2. Совершенствование конструкции и технологии изготовления холодильников доменных печей на КМК // Обзорная информация. ЦНИИИТЭИЧМ. Сер. Подготовка сырьевых материалов к металлургическому переделу и производство чугуна. — М.: Черметинформация, 1990. С. 1–9.

Калько А. А., Виноградов Е. Н., Чикинов С. В. и др. Опыт продления кампании проведения капитального ремонта первого разряда, реализации предпусковых исследований и задувки доменной печи № 5 ПАО «Север-сталь» // Металлург. 2025. № 4. С. 9–16. DOI: 10.52351/00260827_2025_4_9.

Остроухов С. Ю., Волков Е. А., Калько А. А., Хреева С. Н. Примеры использования современных цифро-вых методов контроля технологии в традиционных металлургических процессах // Металлург. 2023. № 8. С. 119–124. DOI: 10.52351/00260827_2023_08_119.

Калько А. А., Виноградов Е. Н., Калько О. А., Калько А. А. Разработка и внедрение технологических ме-роприятий по продлению кампании доменной печи № 5 ПАО «Северсталь» // Известия вузов. Черная металлур-гия. 2024. Т. 67. № 3. С. 260–269. DOI: 10.17073/0368-0797-2024-3-260-269.

Калько А. А., Леонтьев Л. И., Волков Е. А. Оценка результативности применения технологических меро-приятий по продлению кампании доменной печи № 5 ПАО «Северсталь» 2006–2024 гг. при исследовании ее рабочего пространства в период проведения капитального ремонта I разряда // Известия вузов. Черная метал-лургия. 2024. Т. 67. № 5. С. 520–530. DOI: 10.17073/0368-0797-2024-5-520-530.

Виноградов Е. Н., Калько А. А., Чикинов С. В. и др. Разработка и внедрение технологии замещения кокса природным газом для снижения расхода твердого топлива на классических доменных печах ПАО «Север-сталь» // Металлург. 2024. № 1. С. 11–16. DOI: 10.52351/00260827_2024_1_11.

Калько А. А., Волков Е. А., Калько О. А., Хреева С. Н. Работа доменных печей в условиях пониженной теоретической температуры горения // Металлург. 2023. № 5. С. 13–19. DOI: 10.52351/00260827_2023_05_13.

Published

2026-06-03

Issue

Section

Аглодоменное производство

How to Cite

EXPERIENCE IN CONDUCTING PRE-START TESTS ON SEVERSTAL’S BLAST FURNACES DURING MAJOR REPAIRS OF THE FIRST CATEGORY. (2026). Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information, 81(12), 14-24. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-12-14-24