Эволюция доменной плавки

Монография. — Днепропетровск: Пороги, 2001. — 424 c. — ISBN 966-525-221-6.Технология получения железа из руд существует более тридцати веков, последние шесть из которых приходятся на современный металлургический цикл, в основе которого лежит доменное производство. Эволюционное развитие этой технологии, трактуемое иногда как «консерватизм», приносит столь плодотворные результаты, что с ними не могут конкурировать результаты самых «радикальных» новых технологий. Рассмотрены особенности эволюции, как в части технического развития, так и в части познания. Выполнен анализ процессов в большой системе «доменная плавка» и предпринята попытка дать научное объяснение рассматриваемому феномену с определением дальнейших путей развития металлургии железа. Для специалистов и студентов высших учебных заведений металлургического, экономического и управленческого профилей.Введение.Исторический очеркПредыстория.Становление.Развитие.Анализ процессовФормирование теории процессов.Тепло - и массообмен.Поступление и усвоение тепла, тепловые балансы.Теплообмен в доменной печи.Восстановление железа.Механика противотока, размягчения и плавления.Движение материалов.Газомеханика.Изменение разового состояния материалов.Генерация энергии и формирование продувов плавки.Процессы в фурменных очагах.Газо-гидромеханика коксовой насадки и формирование чугуна и шлака.Развитие расчетных методов анализа.Анализ реальных доменных плавок.Прогноз показателей плавки.Показатели плавки и параметры технологииШихта и продукты плавки.Содержание железа в шихте.Металлизация шихты.Вывод сырого флюса из шихты.Характер окускования материалов.Состав и свойства кокса.Содержание серы в шихте и чугуне.Содержание в чугуне кремния, марганца, фосфора.Дутьевые добавки.Аналитическое исследование.Природный газ.Коксовый газ.Измельченный уголь.Мазут.Сравнительная оценка природного газа, коксового газа, мазута и др.Нагретые природный и коксовый газы.Водород и оксид углерода.Практика использования дутьевых добавок.Природный газ.Коксовый газ.Пылеугольное топливо.Дутьевые параметры.Обогащение кислородом.Увлажнение дутья.Нагрев дутья.Устойчивость технологии и параметры агрегатов.Колебания состава шихты и параметров.Влияние размеров доменных печей на показатели доменной плавки.Количество воздушных фурм.Нормативная оценка показателей.Шихтовые параметры.Дутьевые параметры.Колеблемость состава шихты и параметров плавки.Организационные факторы.Общие замечания.Малококсовая технология и перспективы доменной плавкиПредпосылки замены кокса углем.Аналитические исследования процессов газификации угля и вдувания продуктов газификации в доменную печь.Параметрическое исследование процесса газификации угля в вихревом реакторе-газификаторе.Изучение особенностей прифурменной газификации угля.Выбор рациональных параметров вдуваемых в доменную печь горячих восстановительных газов.Оптимизация параметров технологии и горячих восстановительных газов.Экспериментальные исследования процессов газификации угля и малококсовой технологии доменной плавки.Газификация угля в вихревых и циклонных аппаратах.Испытание прифурменного реактора-газификатора пылеугольного топлива в натурных условиях.Моделирование процессов размягчения-плавления железорудных материалов и дренажа расплава через коксовую насадку.Разработка технических решений по реализации новой технологии и оценка ожидаемой эффективности.Конструкция прифурменного реактора-газификатора.Центральный реактор-газификатор.Замена природного газа в доменной плавке продуктами газификации угля.Анализ перспектив новой технологии.Топливно-энергетическая оценка.Экономическая эффективность.Экологическая оценка.Преимущества новой технологии.Проблемы безкоксовой технологии и перспективы доменной плавкиПредпосылки и развитие бескоксовой металлургии.Анализ альтернативных технологий.Перестройка доменной печи на бескоксовую технологию.Конструктивные решения.Работа печи.Основные технологические показатели.Системы агрегата.Управление работой печи.Оценка новой технологии.Анализ и изучение процессов бескоксовой технологии.Моделирование твердофазного восстановления в шахте.Исследование «сыпучести» агломерата в процессе восстановления.Изучение превращений материалов в шлаковой ванне.Аналитическое исследование процессов и выбор рациональной технологии.Альтернативы эволюционного развития доменной плавки.Системный анализ.Феноменологическая характеристика доменной плавки и альтернативы многофункционального развития.Библиографический список