Analytical Study of Quality Influence of Titanomagnetite Raw Materials on Blast Furnace Indicators

Abstract

Аннотация. Приведено краткое описание математических моделей доменного процесса и методики оценки количественного влияния металлургических характеристик железорудного сырья и кокса на технико-экономические показатели доменной плавки, разработанных в Институте металлургии УрО РАН. Основными особенностями для данных математических моделей являются: для комплекса математических моделей-двумерность доменного процесса, заложенная при постановке задачи; для балансовой логико-статистической модели-возможность учета металлургических характеристик железорудного сырья (агломерат и окатыши) при анализе доменной плавки. Описана оригинальная методика оценки влияния показателей качества железорудного сырья и кокса на технико-экономические показатели доменной плавки. Суть этой методики заключается в следующем: исследование в лабораторных условиях металлургических характеристик железорудного сырья (восстановимость, прочность, температуры размягчения и плавления), определение с помощью математических моделей технико-экономических показателей доменной плавки, проведение опытно-промышленных и промышленных испытаний. Приведены результаты исследования влияния основности промышленного агломерата из титаномагнетитового концентрата на технико-экономические показатели доменной плавки. Представлены результаты литературных и собственных исследований по выявлению стабилизированной фазы двухкальциевого силиката SFCA. Понимание механизмов формирования таких фаз может привести к повышению эффективности промышленных процессов спекания. Для изучения минералогического состава агломератов был проведен микрорентгеноструктурный анализ с помощью растрового электронного микроскопа (Scanning Electron Microscope, SEM) JSM-5900LM. Выявлено наличие определенной взаимосвязи фазового состава агломерата и его горячей прочности. Согласно расчетам с использованием математической модели, повышение горячей прочности агломерата может дать экономию кокса до 3,9 кг/т чугуна и увеличение производительности до 6,3 %. Выполнена оценка влияния химического состава доменной шихты с учетом степени восстановления железа на положение и форму зоны когезии в доменной печи. Для расчета использованы прогнозные физико-химические модели, позволяющие учесть влияние химического состава железорудных материалов и их соотношений на температуры размягчения и плавления окускованного железорудного материала из титаномагнетитового концентрата.