Разработка ресурсосберегающих технологий доменной плавки на основе ее исследования и математического моделирования

Введение
Социальноэкономическое развитие мировой цивилизации в настоящее время определяется концепцией устойчивого развития, означающего для промышленных компаний экоэффективное развитие, обеспечивающее увеличение прибавочной стоимости при уменьшении потребления природных сырьевых и энергетических ресурсов и загрязнения окружающей среды.
В черной металлургии максимальная доля потребляемых на производство металлопродукции ресурсов приходится на подготовку железорудного сырья, производство кокса и доменную плавку. Появление в последние лет технологий бездоменной металлургии железа не изменило доминирующей роли доменной печи в массовом производстве металла. Доменный процесс, основой которого является высокоэффективный противоточный тепло и массообмен между взаимодействующими твердой, жидкой и газовой фазами, пока еще не исчерпал потенциальные резервы снижения потребления сырьевых и энергетических ресурсов на выплавку чугуна. В первую очередь это относится к расходу дефицитного кокса, а также агломерата и окатышей, производство которых наносит значительный ущерб окружающей среде. В связи с этим глобальная задача снижения потребления сырьезых и энергетических ресурсов на производство металлопродукции при обеспечении экологической безопасности должна решаться в первую очередь на стадии доменного процесса, который сам может осуществлять природоохранные функции путем потребления отходов металлургической, химической и других отраслей промышленности.
Настоящая диссертационная работа посвящена комплексному решению проблемы ресурсо и энергосбережения в аглококсодоменном производстве. Концепция работы заключается в сокращении расхода кокса в доменной плавке за счет повышения эффективности восстановительных процессов и полноты сгорания вдуваемого топлива, частичной замены кокса топливными и восстановительными добавками, загружаемыми в печь с шихтой, и вдуваемыми через фурмы. Реализация концепции осуществлена путем исследования дннамнки переходных процессов в
печи, влияния на процессы тепло и массообмена структуры столба шихтовых материалов, процесса горения вдуваемого природного газа, математического моделирования доменной плавки и разработки на основе этого технологических режимов, обеспечивающих сокращение потребления кокса, и технических средств, способствующих решению этой проблемы.
Автор искренне благодарен профессорам МГИСиС ТУ докт. техн. наук, зав. кафедрой РТП Юсфину Ю.С. и докт. техн. наук Чижиковой В.М. за весьма ценные замечания и советы при подготовке научного доклада.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность