Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия

А. С. Харченко, заведующий кафедрой металлургии и химических технологий (МиХТ), докт. техн. наук, доцент, эл. почта: as.mgtu@mail.ru
С. К. Сибагатуллин, профессор кафедры МиХТ, докт. техн. наук, эл. почта: 10tks@mail.ru
Е. О. Харченко, ассистент кафедры МиХТ, канд. техн. наук, эл. почта: eo.mgtu@mail.ru

ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат», Магнитогорск, Россия
В. А. Бегинюк, ведущий специалист технологической группы

В лаборатории ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» определено изменение внутреннего и наружного углов откоса агломерата, содержащего 6,6 и 6,3 % фракции 0–5 мм, при поступлении его по наклонному стальному листу, расположенному под углом 50 град. к вертикали, что моделировало движение материалов с лотка в периферийную зону колошника. Эквивалентная по поверхности крупность агломерата составила 11,4 и 11,7 мм, что соответствовало базовым и опытным периодам при проведении исследований на доменной печи ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК»). Увеличение крупности на 0,3 мм сопровождалось ростом внутреннего и наружного углов откоса на 0,15 и 0,33 % соответственно. В ходе исследований на доменной печи ПАО «ММК», оснащенной лотковым загрузочным устройством, реализовали преимущество железорудного сырья эквивалентной крупностью 11,7 мм по сравнению с 11,4 мм. Для этого корректировкой режима загрузки сырья уменьшили его содержание в шихте, поступающей со станций угловых положений лотка № 9–11, в среднем от 100 до 96,4 % с увеличением его доли на станциях № 6–8 от 43,7 до 45,4 %. Установили уровень засыпи 1,4 м вместо 1,53 м. Достигнуто снижение коэффициента сопротивления шихты движению газового потока в верхней части печи на 3,0 %, повышение интенсивности по дутью на 1,26 %, производительности чугуна на 54 т/сут и уменьшение удельного расхода кокса на 2,4 кг/т чугуна.
Авторы выражают благодарность в содействии при подготовке статьи начальнику доменного цеха ПАО «ММК», кандидату технических наук Александру Владимировичу Павлову.

1. Дмитриев А. Н., Золотых М. О., Витькина Г. Ю. Совершенствование доменного производства с использованием цифровых технологий // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023. № 6. С. 455–464.
2. Виноградов Е. Н., Калько А. А., Волков Е. А. и др. Совершенствование технологии плавки в доменном производстве ПАО «Северсталь» // Сталь. 2016. № 1. С. 16–21.
3. Витькина Г. Ю., Дмитриев А. Н., Алекторов Р. В. Исследование основных металлургических характеристик железорудных материалов (агломерат и окатыши) // Промышленное производство и металлургия : сборник. — Екатеринбург, 2020. С. 132–137.
4. Heikkila Anne M., Koskela Aki M., Iljana Mikko O., Lin Rongshan et аl. Coke gasification in blast furnace shaft conditions with Н₂ and Н₂О containing atmospheres // Steel Res Int. 2021. Vol. 92, Iss. 3. 2000456.
5. Дмитриев А. Н. Формирование качества кокса за счет изменения состава угольной шихты для коксования, влияние качества кокса на его расход в доменной плавке и производительность // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 4. С. 40–45.
6. Chen-chen Lan, Shu-hui Zhang, Xiao-jie Liu, Ran Liu, Qing Lyu. Gasificatin behafiors of coke in a blast furnace with and without H₂ // ISIJ International. 2021. Vol. 61, Iss. 1. Р. 158–166. DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2020-372
7. Huatao Z., Minghua Z., Ping D. et al. Uneven distribution of burden materials at blast furnace top in bell-less top with parallel bunkers // ISIJ International. 2012. Vol. 52, Iss. 12. P. 2177–2185.
8. Товаровский И. Г. Прогнозная оценка влияния распределения шихтовых материалов по радиусу колошника на процессы и показатели доменной плавки // Металлург. 2014. № 8. С. 46–52.
9. Jiménez J., Mochón J., de Ayala J. S. Mathematical model of gas flow distribution in a scale model of a blast furnace shaft // ISIJ International. 2004. Vol. 44, Iss. 3. P. 518–526.
10. Бабарыкин Н. Н. Теория и технология доменного процесса : учебное пособие. — Магнитогорск : Изд. центр МГТУ им. Г. И. Носова, 2009. — 154 с.
11. Bahgat M., Abdel Halim K. S., El-Kelesh H. A., Nasr M. I. Blast furnace operating conditions manipulation for reducing coke consumption and CO₂ emission // Steel Research International. 2012. Vol. 83, Iss. 7. P. 686–694.
12. Тарасов П. В. Распределение материалов и газов по окружности доменной печи // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2007. № 5. С. 17–22.
13. Sibagatullin S. K., Kharchenko A. S., Logachev G. N. The rational mode of nut coke charging into the blast furnace by compact trough-type charging device // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 86, Iss. 1-4. P. 531–537.
14. Park T. Ju., Ko K. H., Lee J. H. et al. Coke size degradation and its reactivity across the tuyere regions in a large-scale blast furnace of hyundai steel // Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science. 2020. Vol. 51, Iss. 3. P. 1282–1288.
15. Титов В. Н., Ивлева Л. С., Пишикин А. А. Использование мелких фракций агломерата и кокса в условиях интенсивной работы доменных печей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 5. С. 28–33.
16. Харченко А. С., Павлов А. В., Юдина С. В., Сибагатуллин С. К. Влияние крупности кокса на показатели работы доменной печи, оснащенной конусным загрузочным устройством, в условиях ПАО «ММК» // Черные металлы. 2023. № 12. С. 20–24.
17. Можаренко Н. М., Гладков Н. А., Нестеров А. С. и др. К вопросу о качестве железорудных материалов // Сталь. 1997. № 8. С. 3–5.
18. Чукин Д. М., Гущин Д. Н., Котышев В. Е., Фролов Ю. А. Научно-техническое сопровождение освоения работы аглофабрики № 5 ПАО «ММК» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. Т. 78. № 12. С. 1038–1048.
19. Сибагатуллин С. К., Харченко А. С., Сысоев В. И., Полинов А. А. Исследование физико-химических свойств агломерата повышенного качества фабрики № 5 ПАО «ММК» при восстановлении в среде водорода // Черные металлы. 2022. № 3. С. 4–9.
20. Фролов Ю. А., Чукин Д. М., Полинов А. А., Емельянов Л. Г., Котышев В. Е. Исследование процесса спекания агломерационной шихты в плотном и механически разрыхленном слое на агломашинах аглофабрики № 5 ПАО «ММК» // Металлург. 2022. № 3. С. 8–12.
21. Сибагатуллин С. К. Формирование слоя шихты в колошниковом пространстве доменной печи : учебное пособие. — Магнитогорск : Изд-во МГТУ им. Г. И. Носова, 2014. — 188 с.
22. Харченко А. С. Закономерности поступления компонентов шихты по крупности из бункера БЗУ в колошниковое пространство печи в зависимости от условий загрузки // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2018. Т. 16. № 3. С. 46–56.
23. Стефанович М. А., Сибагатуллин С. К., Гущин Д. Н. Закономерности движения шихты и газа в доменной печи. — Магнитогорск : Изд-во МГТУ им. Г. И. Носова, 2011. — 161 с.
24. Павлов А. В., Спирин Н. А., Гурин И. А., Лавров В. В. и др. Информационно-моделирующая система прогнозирования состава и свойств конечного шлака в доменной печи в режиме реального времени // Известия вузов. Черная металлургия. 2023. Т. 66. № 2. С. 244–252.
25. Павлов А. В., Онорин О. П., Спирин Н. А., Лавров В. В., Гурин И. А. Некоторые вопросы технологии, управления и диагностики доменной плавки : монография. — Екатеринбург, 2023. — 282 с.
26. Загайнов С. А., Смирнов Л. А., Зажигаев П. А., Миронов К. В., Форшев А. А. Совершенствование технологии переработки ванадийсодержащих титаномагнетитов // Сталь. 2020. № 12. С. 11–15.