Anastacia Sintchouk

Faculte «Phisico - metallurgique & department francais des sciences et techniques»

Chaire «Processus miniers et thermiques et technologie peu polluante»

Specialisation «Siderurgie»

Elaboration et estimation de l'efficacite de technologie de la fusion en haut fourneau avec le remplacement jusqu’a 60 % de coke par le charbon pulverise pour un haut fourneau №3 de ПАО «ЕМЗ»

Chef scientifique:

professeur Stanislav Yaroshevsky

CV Abstract

Abstract

TABLE DES MATIERES

• Introduction
• 1. Actualite du projet
• 2.But et taches de l'etude
• Conclusions
• Vocabulair
• Litterature

Introduction

Dans les conditions modernes de la fusion au haut fourneau, aux significations limites de la temperature du vent de soufflage, de la teneur en fer dans le lit de fusion et de l’efficacite des processus de la reduction dans la cuve du haut fourneau, l’augmentation de la consommation de combustible supplementaire insuffle dans les tuyeres est le facteur principal de la diminution de la consommation de coke. A present, le combustible du charbon pulverise et le gaz naturel ont la plus grande application a la fusion en haut fourneau. Le combustible liquide (le mazout, le goudron) est applique sur le pas grand nombre des hauts fourneaux.

1. Actualite du projet

A partir de 1980 dans les pays de l’Europe et l’Asie, le charbon est devenu le type principal du combustible insuffle. Le perfectionnement de la technique et de la technologie de l’insufflation du charbon pulverise a amene a la realisation de ses consommations stables au niveau de 200 – 260 kg/t. A present, a la base des resultats des nombreuses etudes sur les hauts fourneaux, on savent bien les conditions, qui assurent le remplacement jusqu’a 40 – 45 % du coke par le charbon pulverise. A ceux-ci se rapportent :

– une haute qualite du coke applique a la fusion en haut fourneau;

– une haute qualite du charbon utilise pour le soufflage dans un haut fourneau;

– l’application de la technique speciale du soufflage qui assure la completude de la combustion du charbon dans la zone de tuyeres;

– l’enrichissement du vent de soufflage par l’oxygene;

– le soufflage de l’oxygene en commun avec le charbon.

A l’insufflation des grandes quantites de charbon, la partie volumineuse du coke dans le lit de fusion diminue. Cela augmente les exigences a l’assurance le permeabilite aux gaz de la colonne du lit de fusion dans la cuve et dans l’homme mort du coke dans un haut fourneau. Une principale condition de la realisation de ces exigences est l’application du coke de haute qualite qui possede une haute solidite froide et chaude.

Les exigences a la qualite des charbons pour le soufflage dans un haut fourneau sont les suivantes :

– la petite teneur en cendres (pas plus de 12 %);

– la haute teneur en matieres volatiles (30 – 40 %);

– la teneur basse en soufre (pas plus de 1 %);

– la temperature elevee de la fusion des cendres (plus de 1400 °C);

– le concassage fin;

– le bon faculte de broyage.

La teneur en cendres du charbon pulverise a la valeur singuliere. Elle influence sur le coefficient de remplacement du coke par le charbon, sur la teneur en silicium dans la fonte et sur le rendement du laitier. En outre, les proprietes abrasives du charbon, qui influencent sur la resistance des conduites du systeme de son insufflation, sont definies aussi par la teneur en cendres dans le charbon.

Plus de 35 % du combustible mondial sont consommes par les hauts fourneaux du Japon, lequel sont equipes par les systemes pour l’insufflation du charbon pulverise, et pres de 25 % sont consommes par les hauts fourneaux des autres pays de l’Asie. L’augmentation de la consommation de charbon insuffle demande de la decision de la serie de problemes techniques et technologiques. Est etabli que la surelevation de la consommation de charbon pulverise de 200 kg/t est accompagne par l’augmentation de la partie de charbon qui n’a pas brule et par la diminution de la permeabilite de l’homme mort du coke. Pour l’augmentation de la consommation de charbon insuffle, on elabore les nouvelles technologies de l’insufflation plus complexes : par deux conduits des tuyeres, en commun de l’oxygene et en commun avec l’oxygene chaud.

2. But et taches de l'etude

Le but du travail est l'elaboration et l'estimation de l'efficacite de la technologie de fusion en haut fourneau avec le remplacement de 60 % de coke par le charbon pulverise pour les conditions du haut fourneau №3 de ПАО «ЕМЗ». On commence la construction de la installation pour insufflation du charbon pulverise au haut fourneau №3 avec le volume utile 1719 м3.

Pour l'estimation de l'efficacite des actions proposees, on acceptait comme la base les parametres de comptes du fonte du haut fourneau №3 avec une haute consommation de charbon pulverise, elaborees par le laboratoire d'utilisation du charbon pulverise de UNTD. Cette methode du compte est creee a la base des travaux du professeur A.N.Ramma [3].

L’experience montre que l’insufflation dans un haut fourneau de 220 – 260 kg de charbon pulverise sur 1 t de fonte et le remplacement par lui 40 – 50 % de coke demandent l’augmentation du parametre CSR jusqu’a 70 – 71 %. Les significations semblables CSR ont assure la mise en valeur fructueuse de la technologie avec une haute consommation de charbon dans les hauts fourneaux de l’Allemagne, du Japon, du J.Korei et du Bresil. Il est evident u’il faut resoudre le probleme sur l’augmentation de la qualite du coke pour le developpement de la technologie d’insufflation du charbon pulverise en Ukraine.

Il convenait a titre de la periode de base les parametres du travail du fourneau en mai 2012 : la productivite quotidenne 2860 t/jours; Qk = 502 kg/t; le debit de gaz naturel 43,0 m³/t de fonte. On utilise le coke avec la qualite amelioree "Premioum", l'agglomere ((CaO/SiO2) = 1,3), les nudules de SevGOK, les scories magnesiennes ((CaO/SiO2) =1,15). A la base du principe de la compensation complete et complexe (la conclusion de la composition du soufflage du gaz naturel, l'enrichissement du soufflage par l'oxygene, l'augmentation la qualite du coke) etait accomplie le compte des regimes technologiques avec l'application du charbon. Le compte montre que la depense optima du charbon est egale 160 kg/t de la fonte a l'utilisation de trouvant a la disposition de ПАО «ЕМЗ» du lit de fusion de minerai de fer. Cela assure la diminution de consommation de coke de pour 170,3 kg/t (33,5 %), la conclusion du soufflage du gaz naturel (43,0 m³/t), la diminution de consommation de combustible conventionnel pour 59,5 kg/t (10,56 %), l'accroissement de la productivite du fourneau sur 14,5 %, le prix de revient de la fonte baissera sur 219 grn./t de fonte.

Tableau - Niveau des actions compensant en regimes technologiques a l'insufflation du charbon pulverise

Tableau - Parametres technologiques de la fonte de fusion en regimes technologiques a l'insufflation du charbon pulverise

A la preservation du haut niveau technologique, l'augmentation de consommation de charbon pulverise jusqu'a 230 kg probablement a l'enrichissement du soufflage par l'oxygene jusqu'a 29,9 % et par le remplacement de la partie de l'agglomere et des nodules de SevGOK par le minerai de fer d'importation.

Conclusions

La realisation des actions indiquees complexes permettra de diminu la sortie de la laitier de 475 a 212 kg/t de fonte (51,5 %), l'arrivee du soufre avec le lit de fusion de 6,6 a 4,4 kg/t de fonte (33 %) et la sortie des fondeurs au creuset des gaz sur 645 m³/t de fonte (35 %). En presence des actions correspondantes compensant reel il y a une possibilite du remplacement jusqu'a 60 % de coke par le combustible supplementaire. Ainsi, on peut faire la conclusion que la construction de l'installation pour insufflation de charbon pulverise sur ПАО «ЕМЗ» est la necessite sur les voies du devenir de l'entreprise economiquement stable.

Vocabulair

дутье m vent de soufflage вдувание f insufflation; f injection выпуск f evacuation; m sortie; f coulee; m rendement ~ чугуна evacuation de la fonte ~ шлака evacuation du laitier зольность f teneur en cendres кокс m coke мелочь f menue; m fin ~ коксовая f, pl fines de coke ~ рудная f, pl fines de minerai подавать amener

подача f amenee ~ пневматическая amenee pneumatique прочность f resistance ~ горячая resistance a chaud; resistance aux hautes temperatures расход f consommation; m debit; f depense топливо m charbon; m combustible ~ пылеугольное charbon pulverise уголь m charbon шихта f charge ~ агломерационная lit d’agglomeration ~ доменная lit de fusion

Litterature

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