blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2021-3-184-191blackmet-2069Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESСистемное исследование технологических параметров, определяющих интенсивность агломерационного процессаTechnological parameters determining the sintering process intensityСавельевС. Г.Savel’evS. G.

Сергей Геннадиевич Савельев, д.т.н., профессор кафедры металлургии черных металлов и литейного производства

50027, Днепропетровская обл., Кривой Рог, ул. Виталия Матусевича, 11

Sergei G. Savel’ev, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Ferrous Metals and Foundry

11 Vitalii Matusevich Str., Kryvyi Rih, Dnipropetrovsk Region 50027

 

comher@bk.ruКондратенкоМ. Н.KondratenkoM. N.

Марина Николаевна Кондратенко, старший преподаватель кафедры металлургии черных металлов и литейного производства

50027, Днепропетровская обл., Кривой Рог, ул. Виталия Матусевича, 11

Marina N. Kondratenko, Senior Lecturer of the Chair of Ferrous Metals and Foundry

11 Vitalii Matusevich Str., Kryvyi Rih, Dnipropetrovsk Region 50027

Криворожский национальный университетУкраинаKryvyi Rih National UniversityUkraine202107042021643184191Copyright © Савельев С.Г., Кондратенко М.Н., 20212021Савельев С.Г., Кондратенко М.Н.Savel’ev S.G., Kondratenko M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2069

Интенсивность аглопроцесса является одним из важных факторов, определяющих технико-экономическую эффективность агломерационного производства, которое обеспечивает доменный процесс основным видом окускованного железорудного сырья. Скорость спекания аглошихты в решающей степени зависит от технологических параметров агломерационного процесса, поэтому системное исследование технологических параметров аглопроцесса, определяющих его интенсивность, представляет практический и научный интерес. Показано, что в чистом виде интенсивность аглопроцесса характеризуют вертикальная скорость спекания и интенсивность горения углерода аглошихты. Два других показателя − удельная производительность по годному агломерату и интенсивность тепловыделения в зоне горения – менее представительны для сравнительной оценки интенсивности спекания, поскольку их значения зависят соответственно от прочности спека и теплового эффекта горения углерода, т. е. факторов, которые выходят за рамки сущности понятия интенсивности агломерации. Поскольку содержание мелочи 5 – 0 мм на разных аглофабриках не одинаково, представительное сравнение производительности аглопроцесса возможно лишь с учетом суммарного выхода возврата на аглофабрике и мелочи 5 – 0 мм, образующейся по всему тракту транспортировки агломерата до доменной печи, либо результатов испытания прочности агломерата в барабане. Разработана комплексная системная классификация приемов интенсификации агломерационного процесса, основанная на вещественно-компонентном принципе с использованием четырех уровней разделения – объекты, направления, пути и методы, при котором каждый последующий уровень конкретизирует и развивает предыдущий. Ее достоинством является универсальность, позволяющая применять данную систему для систематизации и разделения практически всех уже известных и будущих приемов интенсификации процесса спекания.

The sintering intensity is an important factor determining techno-economic efficiency of sinter production which provides the blast-furnace process with the main type of agglomerated iron ore raw materials. The charge sintering rate depends on technological parameters of the sintering process. Therefore, a systematic study of sintering technological parameters, which determine its intensity, is of practical and scientific interest. Indicators of the sintering process intensity are considered that assess it from both the mechanical and heat engineering positions. It is shown that in its purest form the sintering process intensity is characterized by the vertical agglomeration rate and combustion intensity of the sintering charge carbon. Two other indexes − the specific productivity for suitable sinter and intensity of heat output in the combustion zone – are less representative for the comparative estimation of sintering intensity, since their values depend on sintered mass strength and thermal effect of carbon combustion respectively. These factors go beyond the essence of the sintering intensity concept. Since content of fines of 5 – 0 mm at different sinter plants is not equal, representative performance comparison of sintering process is possible only taking into account the total amount of fines generated throughout the agglomerate transport path from sinter machine to blast furnace or the results of testing the agglomerate strength in a drum. A comprehensive systematic classification of techniques has been developed to intensify the sintering process based on the material-component principle using four levels of separation – objects, directions, paths and methods in which each subsequent level concretizes and develops the previous one. Its value is universality, which makes it possible to apply a systematization and separation system for almost all already known and future methods of sintering process intensification.

аглопроцессинтенсивностьшихтасистемаскорость спеканиягорениепоказательприемыsintering processintensitychargesystemsintering speedcombustionindicatortechniquesReferencesВегман Е.Ф., Пыриков А.Н., Жак А.Р. Интенсификация агломерационного процесса. М.: Машиностроение, 1995. 126 с.Vegman E.F., Pyrikov A.N., Zhak A.R. Intensification of Sintering Process. Moscow: Mashinostroenie, 1995, 126 р. (In Russ.).Шурхал B.A. Интенсификация процессов окускования железорудных материалов // Черная металлургия. 1985. № 13. С. 7–27.Shurkhal B.A. Intensification of iron ore materials agglomeration. Chernaya metallurgiya. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 1985, no. 13, рр. 7–27. (In Russ.).Интенсификация процессов окускования рудных материалов: Сборник научных трудов / Под ред. В.А. Шурхала. Киев: Наукова думка, 1987. 176 с.Intensification of Ore Materials Agglomeration: Proceedings. Shurkhal B.A. ed. Kiev: Naukova dumka, 1987, 176 р. (In Russ.).Кривенко С.В., Томаш А.А., Русских В.П. Интенсификация процесса агломерации за счет увеличения скорости горения топлива в слое // Металл и литье Украины. 2009. № 7–8. С. 63–68.Krivenko S.V., Tomash A.A., Russkikh V.P. Sintering process intensification by increasing the fuel burning rate in a layer. Metall i lit’e Ukrainy. 2009, no. 7-8, рр. 63–68. (In Russ.).Плотніков В.В., Саітгареєв Л.Н. Інтенсифікація агломераційного процесу за рахунок вдосконалення технології комбінованого огрудкування і завантаження шихти // Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки. 2012. Вип. 25. С. 41–46.Plotnikov V.V., Saitgareev L.N. Sintering process intensification by improving the technology of combined pelletizing and charge loading. Visnik Priazovs’kogo derzhavnogo tekhnichnogo universitetu. Seriya: Tekhnichni nauki. 2012, issue 25, рр. 41–46. (In Ukr.).Besta P., Wicher P. The optimization of the production of sinter as the feedstock of the blast furnace process // Metalurgija. 2017. Vol. 56. No. 1–2. Р. 131–134.Besta P., Wicher P. The optimization of the production of sinter as the feedstock of the blast furnace process. Metalurgija. 2017, vol. 56, no. 1-2, рр. 131–134.VDOKUMENTS. Sintering plant at a glance. 72 р. Available at URL: https://vdocuments.mx/sintering-plant-at-a-glance.htmlVDOKUMENTS. Sintering plant at a glance. 72 р. Available at URL: https://vdocuments.mx/sintering-plant-at-a-glance.htmlКоротич В.И., Фролов Ю.А., Бездежский Г.Н. Агломерация рудных материалов. Научное издание. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2003. 400 с.Korotich V.I., Frolov Yu.A., Bezdezhskii G.N. Sintering of Ore Materials. Yekaterinburg: USTU-UPI, 2003, 400 р. (In Russ.).Савельев С.Г., Шаповалов В.А. Показатели интенсивности агломерационного процесса // Вісник Криворізького технічного ун-ту: Зб. наукових праць. 2008. Вип. 21. С. 78–82.Savel’ev S.G., Shapovalov V.A. Intensity parameters of sintering process. Visnik Krivoriz’kogo tekhnichnogo un-tu: zb. naukovikh prats’. 2008, issue 21, рр. 78–82. (In Russ.).Сырье для черной металлургии: Справочное издание: В 2-х т. Т. 1. Сырьевая база и производство окускованного сырья (сырье, технологии, оборудование) / Под ред. В.М. Чижиковой. М.: Машиностроение-1, 2001. 896 с.Raw Materials for Ferrous Metallurgy: Reference edition. In 2 vols. Vol. 1: Raw Material Base and Production of Agglomerated Raw Materials (raw materials, technologies, equipment). Chizhikovа V.M. ed. Moscow: Mashinostroenie-1, 2001, 896 р. (In Russ.).Савельев С.Г., Великохатько Я.А. Математическое моделирование процесса перемещения зоны горения при спекании аглошихты // Вісник Криворізького техн. ун-ту: Зб. наук. праць. 2014. Вип. 37. С. 108–113.Savel’ev S.G., Velikokhat’ko Ya.A. Mathematical modeling of combustion zone movement during sintering charge agglomeration. Visnik Krivoriz’kogo tekhn. un-tu: zb. nauk. prats’. 2014, issue 37, рр. 108–113. (In Russ.).Савельев С.Г. Развитие представлений о тепловых показателях агломерационного процесса // Металургія. Наукові праці Запорізької держ. інжен. акад. 2017. Вип. 2 (38). С. 81–84.Savel’ev S.G. Development of ideas on thermal parameters of sintering process. Metalurgiya. Naukovi pratsi Zaporiz’koi derzhavnoi inzhenernoi akademii. 2017, no. 2 (38), рр. 81–84. (In Russ.).Журавлев Ф.М., Лялюк В.П., Кассим Д.А. и др. Окускованный, полностью офлюсованный железорудный материал для доменной плавки с лучшими характеристиками агломерата и окатышей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2015. № 1. С. 31–38.Zhuravlev F.M., Lyalyuk V.P., Kassim D.A. etc. Agglomerated, fully ofluхed iron ore material for blast furnace smelting with the best characteristics of sinter and pellets. Chernaya metallurgiya. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 2015, no 1, рр. 31–38. (In Russ.).Семакова В.Б., Пилюгин Е.И. Исследование показателей производительности агломерационного процесса // Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки. 2015. № 1. (30). С. 41–50.Semakova V.B., Pilyugin E.I. Research of sintering process productivity indicators. Visnik Priazovs’kogo derzhavnogo tekhnichnogo universitetu. Seriya: Tekhnichni nauki. 2015, no. 1(30), рр. 41–50. (In Russ.).Лотош В.Е. Фундаментальные основы природопользования: В 4-х кн. Книга 1. Технологии основных производств в природопользовании. 4-е изд. доп. Екатеринбург: Уральский государственный университет путей сообщения, 2007. 561 с.Lotosh V.E. Fundamental Principles of Nature Management. In 4 books. Book 1: Technologies of Main Production in Nature Management. Yekaterinburg: Ural Univ. of Railway Transport, 2007, 561 р. (In Russ.).А.с. 1790616 СССР, МКИ5 С 22 В 1/16. Способ агломерации / Б.М. Боранбаев, Н.С. Минаков, Ю.С. Юсфин и др.; заявл. 04.05.90; опубл. 23.01.93, Бюл. № 3.Boranbaev B.M., Minakov N.S., Yusfin Yu.S. etc. Method of sintering. Certificate of authorship USSR no. 1790616, MPK5 C22B 1/16. Bulleten’ izobretenii. 1993, no. 3. (In Russ.).Безверхий И.В., Томаш А.А. Исследование влияния интенсифицирующих факторов на показатели процесса агломерации // Наукові праці ДонНТУ, Металургія. Вип. 11 (159). 2009. С. 3–12.Bezverkhii I.V., Tomash A.A. Influence of intensifying factors on sintering process indicators. Naukovi pratsi DonNTU, Metalurgiya. 2009, no. 11 (159), рр. 3–12. (In Russ.).Товаровский И.Г. Нормативная оценка влияния параметров доменной плавки на расход кокса и производительность // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сборник научных трудов. 2014. Вип. 28. С. 117–131.Tovarovskii I.G. Normative assessment of impact of blast furnace smelting parameters on coke consumption and productivity. Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy: Proceedings. 2014, no. 28, рр. 117–131. (In Russ.).Коротич В.И. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке. М.: Металлургия, 1978. 208 с.Korotich V.I. Fundamentals of Theory and Technology of Raw Materials Preparation for Blast Furnace Melting. Moscow: Metallurgiya, 1978, 208 р. (In Russ.).Совершенствование технологии и оборудования производства железорудного сырья для современной доменной плавки /В.П. Лялюк, Н.И. Ступник, Ф.М. Журавлев и др. Кривой Рог: Дионат, 2017. 368 с.Lyalyuk V.P., Stupnik N.I., Zhuravlev F.M. etc. Improving the Technology and Equipment for Iron Ore Raw Materials Production for Modern Blast Furnace Smelting. Kryvyi Rih: Dionat, 2017, 368 р. (In Russ.).Засельский В.И., Пополов Д.В. Повышение качества агломерата и производительности агломашины путем подпрессовки шихты // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2010. № 5. С. 34–36.Zasel’skii V.I., Popolov D.V. Improving the quality of sinter and productivity of the sintering machine by charge pressing. Chernaya metallurgiya. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 2010, no 5, рр. 34–36. (In Russ.).Datta S.S., Das B.K., Balaji S.A., Das A. Process improvement in sintering by bed humidification // AISTech – Iron and Steel Technology Conference Proceedings. 2006. Vol. 1. P. 207–213.Datta S.S., Das B.K., Balaji S.A., Das A. Process improvement in sintering by bed humidification. AISTech – Iron and Steel Technology Conference Proceedings. 2006, vol. 1, рр. 207–213.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.