Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/Збірка доповідей VI Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів.- Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2007. - Т.2. - с.164-165

Одним из важнейших аспектов ресурсосбережения в доменном производстве является снижение расхода кокса. Это достигается вдуванием дополнительных топлив в фурмы. Наибольшее применение в доменной плавке получило пылеугольное топливо (ПУТ).

В 1980 году на Донецком металлургическом завода (ДМЗ) была построена и сдана в эксплуатацию первая в Европе промышленная установка для приготовления и вдувания ПУТ в горн доменных печей. Начиная с 80-х годов в странах Европы и Азии основным видом вдуваемого топлива становится уголь. Совершенствование техники и технологии вдувания пылеугольного топлива привело к достижению стабильных расходов его на уровне 150-200 кг/т чугуна.

Схема промышленной установки для приготовления и вдувания ПУТ в горн доменной печи ДМЗ представлена на рис.1.

Рисунок 1 - Схема промышленной установки для приготовления и вдувания ПУТ в горн доменной печи:

1- вентилятор дутьевой; 2 - горелка; 3 - топка; 4 - труба; 5 - конвейер ленточный; 6 - бункер сырого топлива; 7 - шибер; 8 - питатель скребковый; 9 - тракт сырого угля; 10 - сушило; 11 - шаровая мельница; 12 - дымосос; 13 - сепаратор; 14 - циклон; 15 - клапан перекидной; 16 - винтовой конвейер (шнек); 17 - бункер пыли; 18 - питатель шлюзовой; 19 - пневмокамерный насос; 20 - аэратор; 21 - дымосос; 22 - рукавный фильтр; 23 - конвейер винтовой; 24 - циклон; 25 - бункер запаса; 26 и 29 - аэраторы; 27 - клапан конический; 28 - промежуточный резервуар; 30 - питательный резервуар; 31 - уровнемеры; 32 - питатель аэрационный; 33 - пылепровод; 34 - фурменный прибор; 35 - устройство ввода топлива в доменную печь; 36 - горн доменной печи.

Основными преимуществами данной технологии является снижение энергоемкости производства чугуна, его себестоимости, возможность использования дешевых марок энергетических углей, уменьшение расхода кокса (на 40-50%) и природного газа, улучшение экологических показателей деятельности предприятий.

Кокс является важнейшим и незаменимым компонентом доменной шихты, поскольку он обеспечивает процесс высокотемпературным теплом, газопроницаемость шихты по всей высоте печи, науглероживание чугуна.

Одновременно с изобретением кокса возникла не менее сложная задача, заключающаяся в снижении удельного расхода (кг/т чугуна) и валового объема производства кокса. Актуальность этой задачи определяется высокой стоимостью кокса, непрерывно возрастающей дефицитностью и стоимостью коксующихся углей, ухудшением их качества. Крайне неблагоприятным влиянием процесса коксования на экологическое состояние промышленных регионов. Так, при производстве 1 млн.т кокса в атмосферу выбрасывается 7-10 тыс.т вредных веществ, в том числе 2,7 тыс.т пыли; 3,4 тыс.т серосодержащих газов; 0,16 тыс.т оксидов азота и т.д.; сбросом в водные бассейны 0,5-0,7 млн.м ³ загрязненных вод (фенол, роданиды, бензол, взвешенные вещества и т.д.).

В то же время производство одного млн. т ПУТ сопровождается меньшим количеством выбросов в атмосферу вредных веществ: угольной пыли – 32,0 т; оксида углерода - 93,6; оксида азота - 37,6; сернистого ангидрида - 53,0 т, что при замене части кокса ПУТ определяет значительное уменьшение загрязнения окружающей среды вредными выбросами.

Обязательными компонентами, обеспечивающими достижение указанных предельных показателей, являются:

- высокое качество железорудной шихты по прочности, содержанию мелочи 5- 0 мм (1-5 %), железа (58-60 %);

- использование низкозольного, сухого и низкосернистого ПУТ заданного помола (см. рис.2);

- неравномерность распределения ПУТ по фурмам в пределе 1-5 %;

- контроль за полнотой сгорания ПУТ и создание стабильных условий, обеспечивающих сгорание в фурменных зонах не менее 80-90% ПУТ.

Рисунок 2 - Технический анализ и помол ПУТ на ДМЗ

Таким образом, технология доменной плавки с вдуванием ПУТ позволяет сократить удельный расход дорогого и дефицитного кокса, снизить себестоимость выплавки чугуна, уменьшить негативное влияние вредных выбросов коксохимического производства на окружающую среду.