Аналіз стану термічно резервної зони доменної печі при використанні в шихті рудовугільних композицій
| dc.contributor.author | Ванюков, Антон Андрійович | uk_UA |
| dc.contributor.author | Камкіна, Людмила Володимирівна | uk_UA |
| dc.contributor.author | Іващенко, Валерій Петрович | uk_UA |
| dc.contributor.author | Мяновська, Яна Валеріївна | uk_UA |
| dc.contributor.author | Сазонов, П. О. | uk_UA |
| dc.date.accessioned | 2024-12-12T19:52:34Z | |
| dc.date.available | 2024-12-12T19:52:34Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Л. Камкіна: ORCID 0000-0002-8329-0917; В. Іващенко: ORCID 0000-0001-5195-2552; Я. Мяновська: ORCID 0000-0002-5898-1169 | uk_UA |
| dc.description.abstract | UKR: Розглянуто виникнення та існування зон у доменній печі, обумовлене закономірностями теплообміну. У середній зоні доменної печі температура потоку газу, що виходить, залишається відносно постійною і в ній не відбуваються хімічні процеси. Це "термічно резервна зона", верхня частина цієї зони – "хімічно резервна зона" представлена вюститом, який не відновлюється. Резерв цієї зони – утворення газової фази. При добавках у шихту рудовугільних композицій відбувається відновлення оксидів заліза (t=1000 °C) за реакцією Fe2O3+C=Fe3O4+CO2 та газифікації вуглецю СО2+С=2СО (Реакція Будуара). Газова фаза (СО), що утворюється, інтенсивно відновлює оксиди заліза. Композити для доменної плавки виробляються із суміші доменних шламів із добавками цементу. Суміш переробляється рудовугільні котуни або брикети. Доменна плавка на металургійних заводах України, Південної Кореї, Японії показала, що використання рудовугільних композитів є ефективною добавкою в шихту доменної плавки для зниження витрати коксу. В основі ефекту рудовугільного композиту лежить теорія "Тісного контакту" (Coupling Phenomenom) між вуглецевими і залізовмісними матеріалами в окатиші-композиті. Їхня взаємодія відбувається, як показали дослідження, при температурах 250-420°C в атмосфері СО. З урахуванням реакції Будуара температура в термічно резервній зоні доменної печі знижується на 80-200°C. Таким чином, у хімічно резервній зоні – відновлення в'юститу відбувається не при 1000°C, а при 920-800°C і вона зміщується ближче до зон формування чавуну і шлаку. У статті проаналізовано термограми у доменній печі з урахуванням рудовугільних композитів. Хімічно резервна зона розташовується у середині шахти (від поверхні шлаку) 11,2 м. Зі збільшенням витрати композиту в шихті (30%) становище резервної зони знижується з 11,2 до 6,2 м. Ширина між термограмами 1200°C –1400°C є характерною зоною когезії, зі збільшенням витрат композиту знижується з 2,1 м т (без завантаження композиту) до 0,9 м при витраті композиту 30%. | uk_UA |
| dc.description.abstract | ENG: The emergence and existence of zones in the blast furnace due to the laws of heat exchange are considered. In the middle zone of the blast furnace, the temperature of the outgoing gas stream remains relatively constant and no chemical processes occur in it. This is the "thermal reserve zone", the upper part of this zone - the "chemical reserve zone" is represented by wustite, which is not restored. The reserve of this zone is the formation of a gas phase. When additives are added to the charge of ore-coal compositions, iron oxides are reduced (t=1000 °C) by the reaction Fe2O3+C=Fe3O4+CO2 and carbon gasification СО2+С=2СО (Boudoir reaction). The resulting gas phase (CO) intensively reduces iron oxides. Composites for blast furnace smelting are produced from a mixture of blast furnace slurries with cement additives. The mixture is processed into coal pellets or briquettes. Blast furnace smelting at metallurgical plants in Ukraine, South Korea, and Japan has shown that the use of ore-coal composites is an effective additive to the charge of blast furnace smelting to reduce coke consumption. The coal-coal composite effect is based on the theory of "Coupling Phenomenon" between carbon and iron-containing materials in the composite pellet. Their interaction takes place, as research has shown, at temperatures of 250-420°C in a CO atmosphere. Taking into account the Boudoir reaction, the temperature in the thermal reserve zone of the blast furnace decreases by 80-200°C. Thus, in the chemical reserve zone, the recovery of wustite does not occur at 1000°C, but at 920-800°C, and it moves closer to the zones of iron and slag formation. The article analyzes thermograms in a blast furnace taking into account red coal deposits. Chemically, the reserve zone is located in the middle of the mine (from the slag surface) 11.2 m. With an increase in the consumption of composite in the charge (30%), the position of the reserve zone decreases from 11.2 to 6.2 m. The width between the thermograms of 1200°C - 1400°C is a characteristic zone of cohesion, with an increase in the consumption of the composite, it decreases from 2.1 m t (without loading the composite) to 0.9 m with a consumption of the composite of 30%. | en |
| dc.description.sponsorship | ДП «Дніпростандартметрологія», Дніпро | en |
| dc.identifier.citation | Ванюков А. А., Камкіна Л. В., Іващенко В. П., Мяновська Я. В., Сазонов П. О. Аналіз стану термічно резервної зони доменної печі при використанні в шихті рудовугільних композицій. Сучасні проблеми металургії. Дніпро, 2024. № 27. С. 29–49. DOI: 10.34185/1991-7848.2024.01.03. | en |
| dc.identifier.doi | 10.34185/1991-7848.2024.01.03 | |
| dc.identifier.issn | 1991-7848 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2707-9457 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://journals.nmetau.edu.ua/index.php/mpm/article/view/1895 | en |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/19308 | en |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро | uk_UA |
| dc.subject | доменна піч | uk_UA |
| dc.subject | рудовугільний композит | uk_UA |
| dc.subject | відновлення оксидів заліза | uk_UA |
| dc.subject | газифікація вуглецю | uk_UA |
| dc.subject | термограми в доменній печі | uk_UA |
| dc.subject | термічно резервна зона доменної печі | uk_UA |
| dc.subject | зона когезії | uk_UA |
| dc.subject | blast furnace | en |
| dc.subject | ore-coal composite | en |
| dc.subject | recovery of iron oxides | en |
| dc.subject | carbon gasification | en |
| dc.subject | thermograms in a blast furnace | en |
| dc.subject | thermal reserve zone of a blast furnace | en |
| dc.subject | cohesion zone | en |
| dc.subject | КТОМП | uk_UA |
| dc.subject | КЕЛІ | uk_UA |
| dc.subject.classification | TECHNOLOGY::Chemical engineering::Metallurgical process and manufacturing engineering | en |
| dc.title | Аналіз стану термічно резервної зони доменної печі при використанні в шихті рудовугільних композицій | uk_UA |
| dc.title.alternative | Analysis of the Condition of the Thermal Reserve Zone of the Blast Furnace when Using Coal Compositions in the Charge | en |
| dc.type | Article | en |