PRINCIPLES OF IMPROVEMENT AND PRACTICAL RESULTS OF PIG IRON SMELTING TECHNOLOGY CHANGES AT PJSC SEVERSTAL
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2026-8-5-13Keywords:
blast furnace, pig iron, coke, natural gas, coefficient of coke replacement by natural gas, PJSC Severstal, directions of technology improvementAbstract
The paper presents a rationale for searching for ways to reduce the cost of metal products by preserving and improving the elements of the pig iron production process chain. The article provides a description of the metallurgical process at Severstal PJSC. The consumption of dry skip coke was reduced by 15.7% (abs.) over the period 2014–2024. Key research areas and objectives for improving the modern blast furnace process are formulated. The definition of the technological ZBB (Zero Based Budgeting) potential is given as the difference between the quantitative description of the initial state and the theoretical limit value of the parameter under ideal conditions of technology implementation at the current moment in time. The actual value of the coke-to-natural gas replacement ratio is 0.81 kg of coke/m3 for a natural gas consumption range of 118.8–204.4 m3/t of pig iron under the conditions of PJSC Severstal in the period 2014–2024. The difference in the distribution of alkali elements in the structure of a piece of coke sampled at a height of 2/3 of the furnace shaft under conditions of a total alkali load (K2O + Na2O) in the range of 2.8–3.0 kg/t of pig iron is shown: the potassium content is maximum in the center of the piece and gradually decreases on the surface by 1.35 times, the sodium content is maximum on the surface and gradually decreases towards the center by 2.51 times. The limits of the possible reduction in the temperature of the smelted pig iron and its carbon content with an increase in the specific consumption of natural gas blown into the blast furnace in the range from 110 to 220 m3/t of pig iron have been established. Based on the processing of statistical data for the period 2014–2024, it was found that the temperature of the pig iron decreased by 1.0 °C and the content of [C] decreased by 0.005% for every 10 m3/t of change in natural gas consumption.
References
The making, shaping and treating of steel. 11th edition. Chapter 1:1. The AISE Steel Foundation. — Pittsburgh, PA. 1999. — 811 p.
Товаровский И. Г. Доменная плавка: монография. — 2-е изд., доп. и уточненное. — Днепропетровск: По-роги, 2009. — 764 с.
World Steel Association. — URL: https://worldsteel.org/steel-topics/sustainability/sustainability-indicators-2023-report (дата обращения: 25.01.2026).
Виноградов Е. Н., Леонтьев Л. И., Калько А. А. Достижения и перспективы развития аглодоменного под-разделения ПАО «Северсталь» // Известия вузов. Черная металлургия. 2026. Т. 69. № 1. С. 6–13. DOI: 10.17073/0368-0797-2026-1-6-13. EDN: AUCIYW.
Андронов В. Н. Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья. Доменный процесс. — Донецк: Норд-Пресс, 2009. — 377 с.
Борисов А. Ф. Советы начальнику доменного цеха. — М.: Прогресс, 1996. — 256 с.
Левин Л. Я., Ванчиков В. А., Кайлов В. Д. и др. Работа доменных печей Череповецкого металлургического завода с применением природного газа // Сталь. 1965. № 1. С. 10–16.
Бялый Л. А., Жураковский Б. Л., Михалевич А. Г. и др. Работа доменной печи Череповецкого завода на комбинированном дутье высоких параметров // Сталь. 1978. № 9. С. 782–787.
Волков Ю. П., Шпарбер Л. Я., Гусаров Ф. К. Технолог-доменщик. Справочное и методическое руковод-ство. — М.: Металлургия, 1986. — 263 с.
Виноградов Е. Н., Калько А. А., Волков Е. А. Определение фактического коэффициента замены кокса природным газом при выплавке чугуна в доменных печах. Практический опыт ПАО «Северсталь» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2025. Т. 81. № 12. С. 5–13. DOI: 10.32339/0135-5910-2025-12-5-13. EDN: PDGXAU.
Пат. 2673898 РФ, МПК C21B 5/00. Способ загрузки доменной печи / Е. Н. Виноградов, А. А. Калько, М. М. Каримов и др. // Заявл. 13.11.2017; опубл. 03.12.2018. Бюл. № 34.
Калько А. А., Деткова Т. В., Елисеев А. А., Кучин В. Ю. Исследование влияния содержания водорода в газе на процессы разрушения железорудных материалов при восстановлении // От руды до стали — ISCON-2025: сборник трудов ХVIII Международного конгресса сталеплавильщиков и производителей металла. 7–10 апреля 2025 г. — Санкт-Петербург, 2025. С. 35–40.
Пат. 2621206 РФ, МПК C21B 5/04. Способ малошлаковой доменной плавки на магнезиальных шлаках / Е. Н. Виноградов, А. А. Калько, М. А. Гуркин и др. // Заявл. 26.11.2015; опубл. 01.06.2017. Бюл. № 16.
Пат. 2733610 РФ, МПК C10B 57/04. Инновационный продукт углеродсодержащий и способ его получе-ния / Е. Н. Виноградов, Е. В. Карунова, А. А. Калько, В. В. Гороховский // Заявл. 28.10.2019; опубл. 05.10.2020. Бюл. № 28.
Пат. 2813432 РФ, МПК С21В 5/00. Способ выплавки чугуна / Е. Н. Виноградов, А. А. Калько, Е. А. Вол-ков и др. // Заявл. 22.11.2023; опубл. 12.02.2024. Бюл. № 5.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.