научная статья по теме АГЛОДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО НЛМК: ТРАДИЦИИ, ИННОВАЦИИ, РАЗВИТИЕ Металлургия

Текст научной статьи на тему «АГЛОДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО НЛМК: ТРАДИЦИИ, ИННОВАЦИИ, РАЗВИТИЕ»

УДК 622.7:669.16

С7\

АГЛОДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО НЛМК:

ТРАДИЦИИ, ИННОВАЦИИ, РАЗВИТИЕ Я5* .

m ^ ' ~ ' и инновации

© Филатов Сергей Васильевич, управляющий директор; Курунов Иван Филиппович, email: kurunov_if@nlmk.ru; Грачев Cергей Николаевич; Титов Николай Андреевич; Тихонов Дмитрий Николаевич, email: tihonov_dn@nlmk.ru ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат». Россия, г. Липецк Статья поступила 11.08.2014 г.

Построенный в 1930-х годах Новолипецкий металлургический завод, производивший литейный чугун для машиностроительных заводов, в 1960-х-1970-х годах становится металлургическим комбинатом с современными и самыми мощными в СССР аглофабри-кой и доменными печами. Модернизация оборудования и совершенствование технологии позволили увеличить производительность аглофабрики на 25%. Благодаря повышению качества кокса и агломерата в 2013-2014 гг. производительность доменных печей на комбинате выросла на 20%, а построенная в 2011 г. новая доменная печь «Россиянка» работает с рекордной удельной производительностью 87-89 т/м2 в сутки.

Ключевые слова: аглофабрика; агломерат; технология; доменная печь; модернизация; производительнось; качество кокса.

История доменного производства НЛМК своими корнями уходит в начало XVIII в., когда по указу Петра I были созданы Липские железоделательные заводы, положившие начало городу Липецку и проработавшие около 100 лет до истощения местных топливных ресурсов. Новые этапы развития доменного производства в Липецке относятся к концу XIX - началу XX вв., когда был построен завод «Свободный Сокол», а 7 ноября 1934 г. была пущена первая доменная печь Новолипецкого металлургического завода объемом 930 м3 и через год - вторая печь такого же объема. В то время НЛМЗ производил литейный чугун для машиностроительных заводов России. Развитие завода остановила Великая Отечественная война, когда с приближением линии фронта к Липецку доменные печи были демонтированы и перевезены в Челябинск, где строился металлургический завод. Возрождение НЛМЗ началось в 1950-е годы с пуска новых доменных печей объемом 1000 м3 № 1 (1950) и № 2 (1951). В 1960-е годы в преддверии планируемого строительства конвертерного цеха № 1, который был пущен в 1966 г., началось быстрое развитие доменного и агломерационного производств. 2 Были построены более мощные доменные печи ^ объемом 2000 м3 № 3 (1962), № 4 (1967), а 1964-й ® год отмечен созданием на комбинате нового агломерационного производства. На строившей-£ ся аглофабрике НЛМК начала работать первая из < четырех однотипных агломерационных машин с г площадью спекания 312 м2. Эта машина была в то

время самой мощной в СССР и на сегодня остается таковой в России.

За 50 лет работы в активе агломератчиков НЛМК длинный перечень разработанных и внедренных технологий. Используя технические возможности современной аглофабрики, специалисты комбината совместно с учеными ЛГТУ разработали и освоили технологию спекания раз-ноосновного агломерата, которая позволяла повысить его качество [1].

Одними из первых в России специалисты аглофабрики НЛМК освоили производство офлюсованного агломерата из тонкозернистых маг-нетитовых концентратов [2]. Систематическое улучшение этой технологии путем применения извести, совершенствования техники и способов увлажнения и окомкования шихты позволило увеличить высоту спекаемого слоя на агломаши-нах до 450 мм. Были разработаны и освоены технологии спекания принципиально новых видов агломерата: низкозакисного [3], промывочного [4], задувочного [5]; разработан состав и освоено производство высокоосновного агломерата с использованием металлургических шламов в агло-шихте [6].

В последние годы большие усилия специалистов агломерационного производства направлены на повышение качества агломерата и снижение вредных выбросов с отходящими газами при сохранении и увеличении производительности. В этом направлении проводится работа по совершенствованию технологии загрузки аглоших-

ты с обеспечением ее сегрегации по крупности, по увлажнению воздуха, просасываемого через слой спекаемой аглошихты, по повышению эффективности использования извести в результате улучшения ее смешивания с концентратом при формировании усреднительного штабеля и оптимизации увлажнения аглошихты. Впервые в России на аглофабрике применена система непрерывного контроля химического состава агло-шихты в потоке [7].

В результате на сегодня агломерационное производство НЛМК - самое высокопроизводительное в России как по удельной производительности (35 т/м2 в сутки), так и по количеству производимого агломерата (14,5 млн т агломерата в год).

Не меньший перечень инновационных технических решений и внедрения новой техники «приготовили» к юбилею комбината и доменщики НЛМК.

В 1973 г. на комбинате пущена в строй самая большая тогда в СССР ДП-5 объемом 3200 м3 с круглым литейным двором. Через 5 лет, в 1978 г., с аналогичной конструкцией литейного двора на НЛМК была построена первая в России мощная доменная печь с конвейерной подачей шихты на колошник, с бесконусным загрузочным устройством и придоменной грануляцией шлака. Доменщики НЛМК успешно освоили принципиально новую систему загрузки доменной печи, оптимизировали режим загрузки шихты и достигли лучших (не только в России) показателей производительности и расхода кокса, что вполне обоснованно позволяет назвать проект ДП-6 лучшим проектом [8].

Доменщики НЛМК впервые в мире освоили работу на высоконагретом, обогащенном кислородом (до 35-40%) дутье с расходом природного газа до 150 м3/т [9]. Развитием направления применения кислорода для повышения эффективности доменной плавки в более поздний период было внедрение на ДП-6 системы подготовки и вдувания в воздушные фурмы газокислородной смеси [10].

К числу технологических мероприятий и технологий, характеризуемых словами «впервые в мире», относится созданная и внедренная на ДП-5 система вдувания в фурмы каменноугольной смолы. Впервые каменноугольная смола вдувалась в мощную доменную печь объемом 3200 м2 через все 32 воздушные фурмы с расходом 45 кг/т чугуна. Система вдувания каменноугольной смолы решала задачу обеспечения стабильной и безопасной работы печи и повышения ее экономи-

ческой эффективности. Смолу вдували только в периоды, когда прибыль от реализации смолы на рынке была ниже стоимости сэкономленного (за счет вдувания смолы в доменную печь) кокса.

Доменщики НЛМК первыми начали применять шунгит с целью снижения расхода кокса при выплавке передельного чугуна. Анализ полученных результатов позволил обосновать минимальный уровень содержания кремния в чугуне, при котором применение шунгита с указанной целью становится экономически целесообразным [11]. Длительное применение шунгита позволило выявить и оценить попутный эффект защиты футеровки горна вследствие формирования на ней гарнисажа из карбида кремния. Последний образуется в результате реакции между частицами микронного размера аморфного суперактивного углерода и кристаллического кремнезема, которые имеют огромную удельную поверхность контакта (20 м2/г) в кусках шунгита [12]. Итогом этой работы стала внедренная в постоянную практику технология применения шунгита для продления срока службы футеровки горна ДП не только на НЛМК, но и на других комбинатах [13].

Существенный вклад внесли доменщики НЛМК и в решение задач по улучшению экологической обстановки на комбинате. С их участием были разработаны и внедрены в постоянную практику системы вдувания в фурмы ДП отработанного трансформаторного масла-совтола [14] и отработанных моторных масел.

Впервые в России и в мировой практике доменного производства в доменной печи НЛМК проведены промышленные опыты по применению в шихте «самовосстанавливающихся» угле-родсодержащих брикетов, произведенных из смеси железорудного концентрата и коксовой мелочи. Их количество в шихте было доведено до 300 кг/т чугуна, причем доля брикетов в шихте была ограничена только их наличием [15-17]. Промышленный эксперимент показал высокую эффективность и перспективность применения принципиально нового компонента доменной шихты. Он послужил основой для развития этой технологии производства окускованного сырья для доменных печей из мелкодисперсных техногенных и природных железосодержащих ма- ч териалов на комбинате. Перспективность этого ° направления подтверждает и опыт трехлетней ^ работы малой доменной печи в Индии на шихте из 80-100% брикетов, произведенных из стале- £

с;

плавильных шламов, колошниковой пыли и же- 5 лезорудной мелочи [18]. г

* 1730

.1 1630 Ч 1530 0 1430

140 120 100 1,95

1,4570 6050

й? 60

Уз

I кв. II кв. Ш кв. IV кв. I I кв. II кв. Ш кв. IV кв. I I кв. П кв. 2012 2013 2014

Рис. 1. Динамика изменения показателей ДП-6

I53

I кв. II кв. III кв. IV кв. I I кв. II кв. III кв. IV кв. I I кв. II кв.

2012 2013 2014

Рис. 2. Динамика изменения показателей ДП-4

Сегодня доменщики поддерживают традиционные для НЛМК стремления к новому, к совершенствованию техники и технологии. На ДП-5 (в 2013 г.) и ДП-4 (в 2014 г.) начали осваивать технологию доменной плавки с вдуванием пылеуголь-ного топлива, расход его доведен до 145-150 кг/т. Такая система в настоящее время строится и на

I кв. II кв. III кв. IV кв. | I кв. II кв. III кв. IV кв. I I кв. II кв. 2012 2013 2014

Рис. 3. Динамика изменения показателей ДП-7

ДП-7, где она начнет работать в 2016 г. ДП-6 перейдет на технологию с вдуванием ПУТ позднее, после модернизации.

НЛМК - единственный комбинат в России, где две мощные доменные печи помимо термозондов над уровнем засыпи и зондов для отбора, измерения температуры и анализа газа по радиусу под уровнем засыпи оснащены уникальной зондовой сканирующей системой отечественной разработки [19], позволяющей измерять толщину слоев кокса и железорудных материалов в столбе шихты. На комбинате работает самая молодая и самая современная в России доменная печь № 7, получившая собственное имя «Россиянка», которая на сегодня среди доменных печей с диаметром горна 13 м и более не имеет себе равных в мире по удельной производительности - 87-89 т/(м3-сут.) [20]. Этот результат достигнут, в первую очередь, в р

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком