Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства на основе использования природного газа в установках сухого тушения кокса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат наук Бологова Валентина Владимировна

• Бологова Валентина Владимировна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Бологова Валентина Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

Введение

Глава 1. Влияние коксохимического производства на энерготехнологическую эффективность металлургического комбината

1.1. Современное состояние коксохимического производства

1.2. Показатели качества металлургического кокса

1.3. Оценка потенциала энергосбережения в энерготехнологической системе сухого тушения кокса

1.4. Постановка задачи 36 Глава 2. Анализ и оценка возможностей повышения качества кокса

2.1. Повышение качества кокса за счет моделирования состава

шитхы на стадии подготовки угольной шихты и коксования

2.2. Описание процесса и результатов экспериментальных исследований по возможности повышения качества кокса на стадии сухого тушения

2.3. Диагностирование прочности кокса с применением метода ядерно-магнитного резонанса

2.4. Суть нового способа сухого тушения кокса 50 Выводы по главе

Глава 3. Теоретическое обоснование нового способа сухого тушения

кокса

3.1. Кинетика разложения метана

3.2. Анализ результатов численных исследований процесса охлаждения кокса

3.3. Расчет расхода природного газа для повышения прочности

кокса с использованием теории пористости кокса

Выводы по главе

Глава 4. Повышение энерготехнологической эффективности коксо-

химического производства на основе использования нового способа

тушения кокса

4.1. Технологические решения по модернизации существующих УСТК с целью использования нового способа сухого тушения

кокса

4.2. Тепловой и материальный баланс энерготехнологической

системы сухого тушения кокса до и после модернизации

4.3. Обоснование выбора утилизационного оборудования

4.4. Оценка энерготехнологической эффективности и экономической целесообразности применения нового способа сухого тушения кокса

Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Библиографический список

ПРИЛОЖЕНИЯ

Список сокращений и условных обозначений

ВЭР - вторичные энергетические ресурсы;

КБ - коксовая батарея;

КУ - котел-утилизатор;

КХП - коксохимическое производство;

МК - металлургический комбинат;

ПТУ - паротурбинная установка;

СТК - сухое тушение кокса;

ТУЭС - теплоутилизационная электростанция;

ТЭБ - топливно-энергетический баланс;

ТЭР - топливно-энергетические ресурсы;

УМК - усредненный металлургический комбинат;

УСТК - установка сухого тушения кокса;

ЯМР - ядерно-магнитный резонанс;

М10 - истираемость кокса;

М25 - дробимость кокса;

М25/4о - холодная прочность кокса;

Cal - алкильный углерод;

Car - ароматический углерод;

CRI - реакционная способность кокса;

CSR - горячая прочность кокса;

Pr - пористость кокса;

св - теплоемкость воздуха, поступающего в результате подсоса воздуха

и утечек циркулирующих газов; сг - средняя теплоемкость циркулирующих газов, теряемых в атмосферу

в результате подсосов воздуха и утечек циркулирующих газов; с^, сгк т - теплоемкость циркулирующих газов на входе в котел и на входе в камеру тушения, соответственно;

ск1, с к 2 - теплоемкость горячего и потушенного кокса, соответственно;

G - часовая производительностью УСТК по коксу;

гв - температура воздуха, поступающего в результате подсосов воздуха

и утечек циркулирующих газов; г к1, г к 2 - температура горячего и потушенного кокса, соответственно; tг - средняя температура газов;

¿к, г^'т - температура циркулирующих газов на входе в котел и на входе в камеру тушения, соответственно; - количество природного газа, подаваемого в УСТК на каждую

тонну кокса;

Agк - количество углерода, осажденного на коксе в результате реакции термического разложения природного газа, подаваемого на 1 т кокса; g- количество выделившегося водорода при термическом разложении природного газа, подаваемого на 1 т кокса; g сщ - количество неразложившегося метана, подаваемого на упрочнение 1 т кокса; Рц.г- объем циркулирующих в УСТК газов;

Кпу - объем воздуха для сжигания 1 кг кокса по реакции С+О2=СО2; (рк - степень угара кокса при тушении.

Введение

Задачи рационального использования энергетических и сырьевых ресурсов, а также сохранения природы приобретают все большее значение из-за прогрессирующего, в результате увеличивающегося промышленного потребления, сокращения сырьевых и топливно-энергетических запасов планеты и возрастающего загрязнения окружающей среды промышленными отходами.

Эти проблемы особенно остро стоят перед предприятиями черной металлургии, которые являются крупнейшими потребителями энергоресурсов, минерального сырья, воды и воздуха, а так же, одновременно, и крупными источниками нарушения экологического равновесия в природе.

Важнейшая задача при любом производстве - это повышение эффективности использования материальных и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). При решении этой задачи часть прироста потребности в топливе, энергии, сырье и материалах может быть обеспечена за счет их экономии. В условиях рыночной экономики, когда промышленные предприятия и их объединения перешли на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, эта задача приобретает особую остроту и актуальность.

Черная металлургия является одним из крупнейших потребителей наиболее ценных видов топлива, потребляя более 10% топлива, добываемого в стране и более 15% электроэнергии, расходуемой промышленностью [100]. Доля затрат на топливо и энергию в общих затратах на производство продукции в этой отрасли составляет около одной трети. По этому показателю отрасль черной металлургии занимает одно из первых мест.

Около 75% стали выплавляется на металлургическом комбинате (МК), являющимся предприятием полного цикла. Наиболее крупными потребителями топлива в отрасли являются доменное и прокатное производство, а тепловой энергии - коксохимическое производство (КХП).

Производство кокса относится к высокотемпературным процессам и потребляет значительное количество тепловой энергии, расход которой составляет в среднем 3,0-3,5 ГДж/т кокса. В настоящее время в РФ производится 30 млн т кокса в год, при этом затраты топливно-энергетических ресурсов составляют 3,5 млн т у.т. На долю коксохимического производства приходится 35-40% суммарного потребления пара металлургическим комбинатом. В то же время коксовые батареи - основной источник вторичных энергетических ресурсов (ВЭР), выход которых составляет около 60% от первичного энергопотребления. В основном это тепловые ВЭР.

Наибольшие потери тепла на данном переделе происходят при тушении кокса. В настоящее время на коксохимических предприятиях применяют два способа тушения кокса: мокрый и сухой. При мокром способе раскаленный кокс орошается водой, для этого используют сточные воды коксохимического производства. Использование способа мокрого тушения кокса приводит к значительным потерям тепла, загрязнению воздушного и водного бассейнов, при этом содержание некоторых вредных веществ в несколько раз превышает допустимую норму. При сухом тушении кокс охлаждается в специальных установках циркулирующими газами, чаще всего инертными.

В РФ по статистике лишь 30% кокса на коксохимическом производстве тушится сухим способом, в результате этого физическая тепловая энергия горячего кокса используется не более чем на 30%. Применение сухого тушения приводит к снижению потерь тепловых ВЭР горячего кокса, т.к. тепловая энергия, полученная циркулирующими газами, используется для выработки пара в котлах-утилизаторах (КУ). Однако на российских МК этот пар фактически не используется для выработки электроэнергии на теплоутилизационных электростанциях в связи с низкими параметрами (4 МПа, 4400С). В РФ только на ПАО «Северсталь» существует ТУЭС мощностью 16 МВт.

Кроме этого, расход кокса в доменных печах, зависящий от его качества, во многом определяет структуру топливно-энергетического баланса всего металлургического комбината в связи с тем, что доменное производство

является наиболее крупным потребителем топлива в отрасли. Поэтому одной из основных задач КХП является получение качественного металлургического кокса. В первую очередь, это повышение горячей и холодной прочности кокса, которые влияют на эффективность доменного производства по выплавке чугуна.

Степень разработанности этой проблемы на современном этапе развития КХП является не достаточной в связи с тем, что в настоящее время в установках сухого тушения кокса (УСТК) не полностью используются возможности повышения горячей прочности кокса. В частности, при сухом тушении кокса не используются возможности повышения горячей прочности кокса (СБЯ) за счет изменения молекулярной структуры кокса.

Значимость решения проблем увеличения прочности кокса при его сухом тушении и повышения параметров вырабатываемого в котлах-утилизаторах КХП пара, и не достаточная разработанность многих их аспектов [29, 65] определили актуальность темы диссертационного исследования.

Таким образом, целью данной работы является повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства за счет комплексного решения проблемы упрочнения кокса и максимально возможного использования тепловых вторичных энергетических ресурсов горячего кокса при его сухом тушении.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• определение потенциала энергосбережения и направлений повышения энерготехнологической эффективности коксохимического производства;

• расчет экономии топливно-энергетических ресурсов в доменном производстве в результате повышения прочности кокса;

• разработка и обоснование нового способа сухого тушения кокса с использованием природного газа;

• определение расхода природного газа, подаваемого в форкамеру установки сухого тушения кокса с целью упрочнения кокса;

• разработка технологической схемы установки сухого тушения кокса, позволяющей снизить потери тепловой энергии горячего кокса и повысить прочность кокса;

• моделирование работы теплоутилизационного оборудования на коксохимическом производстве, выбор паровых турбин и определение режимов их работы;

• оценка энерготехнологической эффективности и экономической целесообразности применения нового способа сухого тушения кокса в теплотех-нологическом комплексе черной металлургии.

Объектом исследования является энерготехнологическая система сухого тушения кокса, которая включает в себя установку сухого тушения кокса, котел-утилизатор и систему использования пара, вырабатываемого в котле-утилизаторе.

Предметом исследования в работе являются физико-химические процессы, происходящие в установке сухого тушения кокса и влияющие на энерготехнологическую эффективность этой системы.

Теоретической и методологической базой исследования являются:

• прочностные характеристики кокса и их зависимость от способа охлаждения кокса;

• результаты исследований процесса разложения природного газа и взаимодействия продуктов его разложения с углеродом кокса;

• способы и устройства для подвода охлаждающего газа в УСТК;

• методика расчета теплового баланса УСТК;

• состав охлаждающего газа;

• варианты котлов-утилизаторов и утилизационных турбин для системы сухого тушения кокса.

В первой главе диссертации приведен результат обзора литературы по теме диссертации, основной задачей которого являлся анализ современного состояния КХП, энерготехнологической системы сухого тушения кокса, в

том числе и конструктивных особенностей УСТК, эксплуатирующихся на МК РФ. Проведен анализ величины вторичных энергетических ресурсов, образующихся на КХП, анализ прочностных характеристик кокса и требований к качеству металлургического кокса. В результате выполненной оценки определен потенциал энергосбережения на КХП. По основным энерготехнологическим показателям проведено сравнение эффективности работы российских УСТК с современными зарубежными установками. Во второй главе представлено описание процесса и результатов экспериментальных исследований по изменению горячей прочности кокса, приведены значения показателей прочности кокса, полученного в результате эксперимента, описана суть предлагаемого нового способа сухого тушения кокса. Третья глава посвящена теоретическому обоснованию нового способа СТК. В этой главе обосновывается используемая в работе химическая кинетика разложения метана, проводятся численные исследования происходящих процессов разложения и проводится расчет расхода природного газа, подаваемого в УСТК с целью повышения прочности кокса. В четвертой главе приведены и обоснованы технологические решения по модернизации системы сухого тушения кокса -решения, позволяющие повысить энерготехнологическую эффективность КХП. Разработана методика расчета процесса разложения природного газа при сухом тушении кокса. Проведен расчет теплового и материального баланса УСТК для условий традиционного и нового способов сухого тушения. Выполнен расчет выработки пара различных параметров на МК РФ при условии 100% СТК и осуществлен выбор паровых турбин, возможных к использованию на ТУЭС в зависимости от мощности металлургического комбината. Представлены результаты расчетов и анализа топливно-энергетического баланса усредненного металлургического комбината. Определено снижение энергоемкости стали и дана оценка энерготехнологической эффективности и экономической целесообразности внедрения предлагаемых мероприятий на металлургических предприятиях РФ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые экспериментально доказана возможность упрочнения кокса в области высоких температур при продувке его природным газом, позволяющая снизить расход кокса в доменной печи.

• Разработан новый способ сухого тушения и упрочнения кокса с использованием природного газа, позволяющий снизить расход топливно-энергетических ресурсов в доменном производстве.

• Разработана методика расчета процесса разложения природного газа при сухом тушении кокса с определением возросшего выхода кокса и водорода.

• Впервые осуществлено системное решение задачи повышения энерготехнологической эффективности теплотехнологического комплекса черной металлургии за счет упрочнения кокса и увеличения производства тепловой и электрической энергии.

Практическая ценность. Внедрение мероприятия по повышению энерготехнологической эффективности системы сухого тушения кокса на российских металлургических комбинатах позволит:

• увеличить показатель горячей прочности кокса (СБЯ) на 6,1%, что приведет к снижению расход кокса в доменной печи на 12,2 кг кокса на 1 т чугуна;

• увеличить выход кокса из УСТК на 1,04% в результате осаждения углерода при термической реакции разложения природного газа в форкамере УСТК;

• повысить на 24,6% выработку тепла в КУ за счет использования тепловой энергии, получаемой от дожигания продуктов разложения природного газа в газовом тракте системы сухого тушения кокса, что позволит увеличить выработку электроэнергии на теплоутилизационной станции. Вследствие этого объем покупаемой электрической энергии для нужд металлургического комбината сократится на 30,6%.

В результате снижение топливно-энергетических ресурсов на металлургическом комбинате составит 3,4%.

Суммарный экономический эффект для металлургического комбината в зависимости от его мощности составит 0,8-2,4 млрд.руб.

Достоверность и обоснованность результатов. Приведенные в диссертационной работе результаты и выводы базируются на проведенных энерготехнологических обследованиях металлургических комбинатов ОАО «ЕВ-РАЗ ЗСМК» и ПАО «Северсталь», экспериментальных и численных исследованиях.

Личный вклад автора. Основные результаты получены лично автором под руководством д.т.н., проф. Султангузина И.А.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты натурного эксперимента по повышению прочности кокса.

2. Новый способ сухого тушения и упрочнения кокса.

3. Методика расчета процесса разложения природного газа при сухом тушении кокса с определением возросшего выхода кокса и водорода и результаты численных расчетов по этой методике.

4. Рекомендации по повышению энерготехнологической эффективности коксохимического производства.

Апробация результатов работы. Основные положения работы, результаты теоретических и расчетных исследований докладывались и обсуждались на 13, 14, 15, 18, 19 и 22 Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва. 2007 - 2016 гг.) и 12 Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и специалистов в Магнитогорске «Энергетики и металлурги настоящему и будущему России» (г. Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2011 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, 3 из который опубликованы в журналах, входящий в перечень ведущих рецензируемых изданий ВАК РФ:

1. Султангузин И.А. Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства за счет использования природного газа в установках сухого тушения кокса / И.А. Султангузин, В.В. Бологова, А.М. Гюльмалиев, В.С. Глазов, Р.Б. Белов // Кокс и химия. - 2016. - №2. - С

2. Гюльмалиев А.М. Компьютерное моделирование прочности металлургического кокса/ А.М. Гюльмалиев, И.А. Султангузин, В.В. Бологова // Химия твердого топлива. - 2012. - №2. - С

3. Бологова В.В. Об одном из способов повышения качества кокса в установке сухого тушения кокса / В.В. Бологова, И.А. Султангузин, А.М. Гюльмалиев // Кокс и химия. - 2011. - №10. - С

4. Бологова В.В. Оценка энергетической эффективности применения нового способа сухого тушения кокса / В.В. Бологова, И.А. Султангузин // 22-ая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Издательский дом МЭИ. - 2016. - Т. 2. - С

5. Бологова В.В. Повышение энерготехнологической эффективности системы сухого тушения кокса / В.В. Бологова, И.А. Султангузин // 19-ая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Издательский дом МЭИ. -2013. - Т. 3. - С

6. Бологова В.В. Оптимизация коксохимического производства по энергетическому критерию/ В.В. Бологова, М.В. Исаев, И.А. Султангузин // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: материалы 12-й Все-рос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и специалистов. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. - 2011. - С

7. Бологова В.В. Повышение качества кокса при обработке его природным газом в УСТК / В.В. Бологова, И.А. Султангузин, А.М. Гюльмалиев // Материалы У-ой Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология.

Безопасность технологических процессов». М.: Издательство МИСиС. -2010. - С

8. Исаев М.В. Разработка единой математической модели горения и теплообмена на основе программного комплекса FLUENT/ М.В. Исаев, В.В. Бо-логова, И.А. Султангузин // 14-ая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Издательский дом МЭИ. - 2008. - Т. 2. - С

9. Бологова В.В. Анализ энергетической и экономической эффективности системы утилизации пара установок сухого тушения кокса / В.В. Бологова, М.В. Исаев, И.А. Султангузин // 13-ая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Издательский дом МЭИ. - 2007. - Т. 2. - С

10. Bologova V.V. Enhancing Coke Quality in Dry Slaking / V.V. Bologova, I.A. Sultanguzin, A.M. Gyul'maliev // Coke and Chemistry. - 2011. -V.54. - № 10. - P

11. Gyul'maliev A.M. Simulation of the Strength of Metallurgical Coke / A.M. Gyul'maliev, I.A. Sultanguzin, V.V. Bologova // Solid Fuel Chemistry. -2012. - V.46. - № 2. - P

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 126 страницах и состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и 3 приложений. Работа содержит 25 рисунков и 24 таблицы, список использованных литературных источников содержит 122 наименования.

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Глава 1. Влияние коксохимического производства на энерготехнологическую эффективность металлургического комбината

Металлургические комбинаты производительностью 2 - 10 млн т проката в год потребляют около 2,5 - 10 млн т у.т. и выбрасывают в атмосферу 100 - 500 тыс. т вредных веществ, а также 5 - 25 млн т парниковых газов в пересчете на диоксид углерода. Основными технологическими производствами металлургических комбинатов являются коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное и прокатное, которые составляют единую технологическую цепочку от сырья до готового проката.

Эффективность металлургического завода полного цикла можно оценить по удельным затратам топливно-энергетических ресурсов на выработку 1 т стали. На рис. 1.1 приведены данные по удельному энергопотреблению для некоторых российских и зарубежных МК.

Удельное энергопотребление заводов полного металлургического цикла

35

5

о 20 -Н а

£ 15 -Н

.н

И 10 -н

5

ь к

я я ^

я я о

§ о о

И К

рис. 1.1. Обзор: удельное энергопотребление на выработку 1 тонны стали

Как видно из представленных на рис. 1.1 данных российские МК отстают от зарубежных по показателю эффективности использования ТЭР. Для повышения эффективности МК необходимо реализовывать энергосберегающие мероприятия, приводящие к снижению удельного энергопотребления при выработке продукции (кокса, чугуна, стали).

1.1. Современное состояние коксохимического производства

Одним из самых энергозатратных переделов на металлургическом комбинате (МК) является коксохимическое производство.

КХП представляет собой энерготехнологическую систему по переработке угольной шихты в металлургический кокс, используемый в дальнейшем для получения чугуна в доменном процессе. Его нельзя рассматривать изолированно от других производств, т.к. в современных условиях, с одной стороны, постоянно растут требования к доменному производству, а с другой стороны, ухудшается сырьевая угольная база. В связи с этим основными задачами КХП [68, 71, 74, 76, 91, 93, 95, 96] являются рациональное формирование угольной шихты и совершенствование технологии коксования и тушения кокса с учетом взаимосвязей со всей энерготехнологической системой металлургического комбината.

Коксохимическая промышленность, являясь источником разнообразных видов химического сырья, обеспечивает производство кокса, необходимого для работы предприятий черной металлургии и ряда других отраслей промышленности. Основным потребителем кокса является черная металлургия, а точнее доменное производство, которое использует до 80% кокса в структуре его потребления [14, 38, 105]. Остальные 20% кокса потребляются на литейные цели (10%), на получение цветных металлов и в химическую промышленность (6%) и на прочие цели (4%). Исходя из этого, требования к качеству кокса определяются особенностями технологии доменного производства.

Одним из основных показателей металлургического кокса является его прочность, которая зависит и от состава шихты для коксования [2, 3, 32, 34, 47, 80, 84, 90], и от технологии коксования [26, 42, 52, 73, 96, 98, 105], и от способа тушения кокса [6, 21, 24, 99, 107]. Этот факт предопределяет особенности работы следующих основных цехов КХП: углеподготовительного, углеобогатительного и коксового, для повышения эффективности работы которых реализуются различные мероприятия. Например, на ОАО «Алчевск-кокс» в 2006 г. был построен комплекс батареи №10-бис, на котором внедрена технология коксования предварительно уплотненной (трамбованной) угольной шихты [25]. Такая технология позволяет использовать шихту для коксования с большей долей слабоспекающихся углей без ухудшения качества кокса.

Для совершенствования энерготехнологической системы КХП на основе энергетических обследований некоторых российских МК ранее были предложены следующие энергосберегающие мероприятия для коксовых и химических цехов [91, 93]: с целью повышения качества кокса проводить перед процессом коксования оптимизацию угольной шихты; для возврата конденсата установить на газоподогреватели коксовых батарей паровые конденса-тоотводчики; осуществить изоляцию коллекторов коксового газа и регулирование работы вентиляторов в зависимости от температуры в обогревательном простенке; внедрить автоматизированный процесс регулирования длины факела в отопительных вертикалах коксовых печей с целью достижения равномерности нагрева и повышения прочности кокса; повысить долю сухого тушения кокса; с целью снижения расхода пара на технологию обеспечить изоляцию корпусов испарителей; проводить более глубокую очистку коксового газа и гидрогенизационную переработку бензола и коксовой смолы.

Для моделирования и оптимизации энерготехнологической системы МК по расходу ТЭР используется в т.ч. и программно-информационная система «ОптиМет» [79, 93], в которой реализована связь с базой данных программно-измерительного комплекса СИАМС. Эти данные используются в расчётах

характеристик кокса: холодной прочности М25 и М25,40, истираемости М10, С8Я и др. Применение этой системы для оптимизации закупок угольного сырья позволяет снизить энергопотребление МК за счет снижения энергопотребления в конверторном производстве, повышения использования ВЭР сталеплавильного производства и т.д.

Производство кокса относится к высокотемпературным процессам и потребляет значительное количество топлива [26, 73, 95, 98, 105]. В то же время коксовые батареи - основной источник ВЭР. В основном это тепловая энергия горячего кокса. Наибольшие потери тепловой энергии на данном переделе происходят при тушении кокса.

Технологический процесс производства кокса заканчивается выдачей его из печей при температуре 950-11000С. Чтобы предотвратить горение раскаленного кокса после выгрузки из печи, а также сделать кокс пригодным для транспортировки и хранения, необходимо снизить его температуру до 200-2500С, при которой исключается самовозгорание и тление, т.е. необходимо кокс потушить. В настоящее время на КХП применяют два способа тушения кокса: мокрый и сухой. При мокром способе тушения кокса физическая тепловая энергия кокса теряется безвозвратно. В РФ по статистике 60% кокса на КХП тушится мокрым способом, в результате этого физическая тепловая энергия горячего кокса используется не более чем на 30%. При мокром тушении кокса происходит значительный выброс в окружающую среду таких вредных веществ, как аммиак, фенолы, серные и сернистые соединения. Кроме этого, показатели прочности кокса сухого тушения выше, чем кокса мокрого тушения: СБЯ выше на 2-4 ед. [27] ; М25 выше на 1,9 ед. [29, 67], а М10 ниже на 0,8 ед.

При сухом тушении кокса тепловая энергия горячего кокса утилизируется и используется на выработку пара для нужд предприятия. Существуют различные установки сухого тушения кокса [99]: многокамерные, контейнерные, камерные установки бункерного типа с надземным и подземным расположением. Наибольшее распространение в силу своей эффективности,

т.к. они более компактные, по сравнению с многокамерными установками, и, кроме этого, они являются установками непрерывного действия в отличие от других типов установок, являющихся установками периодического действия, получили камерные установки бункерного типа с надземным расположением системы Гипрококса. Эти установки снабжены форкамерами, что позволяет обеспечить равномерность прогрева кокса по объему: в форкамере недогре-тый кокс головок и верха пирога проходит дополнительную прокалку, и качество кокса выравнивается.

В настоящее время сухое тушение кокса осуществляется преимущественно в установках бункерного типа, которые являются наиболее эффективными с теплотехнической точки зрения [39, 99], т.к. в этих установках процесс тушения приближается к непрерывному. При такой технологии тушения кокса обеспечивается достаточно равномерный температурный режим, что повышает надежность работы огнеупорной кладки элементов установки. Кроме этого, применяемые сегодня на МК установки бункерного типа системы Гипрококса снабжены форкамерами, что позволяет, во-первых, улучшить качество кокса и, во-вторых, обеспечить подвод к котлу-утилизатору достаточно стабильного количество тепловой энергии при постоянной температуре. Также нужно учитывать, что при прохождении через бункер разрушаются крупные непрочные куски кокса и увеличивается выход фракций средней крупности, что повышает однородность кокса с точки зрения анализа его структуры по фракциям. В результате в таких установках более высокая интенсивность теплообмена и более равномерный выход пара из котлов-утилизаторов, а также, более высокое качество кокса, что повышает эффективность работы коксохимического и доменного производства в частности и МК в целом.

Сухое тушение кокса осуществляется в замкнутом цикле первичного охлаждения. Камера тушения состоит из верхней части (форкамеры), назначение которой - выравнивание температуры всей массы кокса, и зоны охлаждения (бункера). Кокс, периодически загружаемый в УСТК, охлажда-

ется в бункере в противотоке циркулирующего газа. В котле-утилизаторе (КУ) происходит превращение высвобождаемой тепловой энергии и вывод ее из контура первичного охлаждения. Наличие форкамеры, обеспечивающей подвод в КУ постоянного количества тепловой энергии, позволяет получать пар постоянных параметров, что является основным преимуществом УСТК системы Гипрококса. Для стабилизации циркулирующего газа при низкой концентрации водорода следует добавлять воздух.

При нормальной работе УСТК содержание горючих компонентов не должно превышать следующих значений, %: СО - 8-12; Н2 - 3-5; СН4 - 0,51,0. Поэтому для снижения количества горючих компонентов в тракт после УСТК подается воздух и в результате горючие компоненты выгорают. Вследствие этого, контур первичного охлаждения оснащен устройством для добавки воздуха. Образующийся избыточный газ отводится и добавляется к неочищенному газу в коксовальную установку. Если КХП входит в состав МК, то из кислородных установок вместо воздуха может подаваться азот.

Основным недостатком сухого тушения является снижение выхода кокса в результате его угара при взаимодействии с кислородом и водяными парами, поступающими в составе воздуха, и за счет дополнительного выделения летучих веществ кокса.

По сравнению с мокрым способом сухое тушение кокса в установках сухого тушения кокса (УСТК) имеет ряд следующих существенных преимуществ:

• утилизируется тепло раскаленного кокса с получением пара;

• улучшаются показатели качества кокса и, как следствие, технико-экономические показатели доменных плавок, что приводит к снижению удельных расходов топлива, снижению годовых эксплуатационных затрат на производство чугуна;

• снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу;

• уменьшается коррозия оборудования;

• улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. Переход на сухое тушение кокса позволяет повысить энергетическую эффективность КХП. Так, введение на ОАО «Алчевсккокс» в эксплуатацию УСТК в составе комплекса батареи №10-бис привело к увеличению выдачи в заводские сети паро- и теплоснабжения в размере 48,3 т/ч, и к повышению прочности кокса [25]: изменение горячей прочности кокса составило 5-6 ед., показателя CRI - 6-7 ед. Вырос показатель М25 и уменьшилась истираемость кокса по М10 (табл.1.1).

Таблица

Показатели кокса на ОАО «Алчевсккокс»

Показатели, % Батареи

9-бис 10-бис

М25 88 89,2

М10 5,9 5,4

Влажность 4,5 0,5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энерготехнологической эффективности коксохимического производства на основе использования природного газа в установках сухого тушения кокса»

Зольность 11 11

Сернистость 0,85 0,85

На УСТК вырабатывают пар с температурой около 4500С и давлением 3,5-4 МПа, что позволяет частично покрыть потребность КХП в паре. Однако при использовании пара УСТК в этом случае теряется энергетический потенциал пара, т.к. его давление снижают до параметров 0,4-0,8 МПа. Гораздо эффективнее использовать пар УСТК для выработки электрической энергии на теплоутилизационных электростанциях (ТУЭС). В настоящее время ТУЭС с турбинами ПТ-12-35/10 и Р-4-35/15 эксплуатируется лишь на ПАО «Северсталь».

Технология сухого тушения кокса значительно улучшает на коксохимическом производстве санитарно-гигиенические условия труда и на прилегающей территории исключает выбросы в атмосферу таких веществ, как аммиак, фенолы, серные и сернистые соединение, имеющие место при мокром тушении кокса. Кроме того, внедрение УСТК на МК одновременно со строительством теплоутилизационной электростанции (ТУЭС) ведет к увеличению выработки электрической энергии на МК на 400-500 тыс. МВтч в год.

Несмотря на длительный период использования установок сухого тушения кокса (УСТК), можно утверждать, что возможности их технического совершенствования еще далеко не исчерпаны [13, 21, 22, 24, 33, 41, 46, 65, 66, 104, 107]. Ведущие зарубежные фирмы, главным образом в Японии и ФРГ, используют в своих странах и патентуют за рубежом новые разработки [59, 65, 107, 111, 120, 121]. Так Nippon Steel Engineering спроектировала крупнейшую в мире УСТК производительностью по коксу 260 т/ч, которая была введена в строй в 2009 г. Пар от этой УСТК в размере 151 т/ч используется для выработки электрической мощности 30 МВт. За рубежом эксплуатируются УСТК производительностью по коксу от 50 до 260 т/ч [59], производимый в результате пар с параметрами 410-5400С и 3,8-11,5 МПа позволяет вырабатывать от 18 до 30 МВт электрической мощности.

Сравнение энергопотребления КХП отечественных МК с лучшими зарубежными коксохимическими заводами [65, 110, 121] говорит о существенных резервах экономии энергоресурсов.

Технологическое совершенствование конструкций УСТК направлено на устранение основных недостатков, к которым следует отнести [13]:

1. Низкие параметры пара (4 МПа, 4400С), получаемого при утилизации теплоты раскаленного кокса;

2. Недостаточная стабилизация вырабатываемого в котлах-утилизаторах параметров пара, в основном температуры перегретого пара, на переменных режимах;

3. Небольшие размеры камеры охлаждения кокса, что позволяет загружать лишь 50-60 т кокса;

4. Неэффективное использование пара УСТК (вырабатываемая мощность составляет 4 МВт при использовании турбин с противодавлением типа Р-4-90 и 8 МВт при использовании турбин ПТ-12-90);

5. Высокий удельный расход электроэнергии - 9,15 кВт/ГДж, где основная составляющая 5,09 кВт/ГДж - расход на дутьевой вентилятор.

Для решения указанных проблем в диссертационной работе был проведен анализ процессов, происходящих при охлаждении кокса в УСТК.

В УСТК горячий кокс, поступающий с температурой 1000-1050°С, охлаждается циркулирующим теплоносителем. Расход охлаждающего газа должен быть таким, чтобы температура кокса перед выгрузкой не превышала 200-250 0С, поскольку конструкции выпускного устройства не должны подвергаться температурной нагрузке выше данного уровня. Полученная циркулирующими газами тепловая энергия утилизируется в котлах -утилизаторах, а выработанный пар используется на различные нужды МК.

Основной задачей коксохимического производства является получение качественного металлургического кокса, - в первую очередь, повышение его прочностных показателей, которые различными способами поддерживаются на разных стадиях производства кокса. Качество кокса влияет на эффективность доменного производства по выплавке чугуна. А поскольку доменное производство является наиболее энергоемким, то расход кокса в доменных печах во многом определяет структуру топливно-энергетического баланса всего МК полного цикла. Так, повышение горячей прочности кокса на 10% приведет к снижению расхода кокса в доменных печах на 1,2 млн.т кокса в год [90]. Как следствие, получим улучшение технико-экономических показателей доменного производства в частности и МК в целом.

Степень разработанности этой проблемы на современном этапе развития КХП является не достаточной в связи с тем, что в настоящее время в установках сухого тушения кокса (УСТК) не полностью используются возможности повышения горячей прочности кокса.

Известны различные способы сухого тушения кокса [6, 46, 65]. Традиционно процесс СТК проводится в атмосфере азота или инертных газов без доступа кислорода [26]. Этот способ применяется в мировой практике и предусматривает вдувание в камеру установки сухого тушения кокса (УСТК) в качестве охлаждающего газа азота или инертных газов. Предполагается, что на этой стадии структура кокса стабилизируется, переходя к более устойчи-

вому состоянию, что положительно влияет на его прочностные характеристики. Недостатком способа является простой отвод тепла кокса без химических взаимодействий с его поверхностью, что не позволяет значительно повысить прочность кокса. Известен способ сухого тушения кокса [39], который предусматривает вдувание в камеру установки сухого тушения кокса (УСТК) в качестве охлаждающего газа продуктов взаимодействия атмосферного воздуха с охлаждаемым коксом. Недостатком этого способа является то, что для процесса охлаждения используются продукты взаимодействия атмосферного воздуха с углеродом охлаждаемого кокса, что приводит к значительным потерям углерода в охлаждаемом коксе за счет его угара. Запатентованы, но не используются способы СТК, при которых в качестве охлаждающего газа предлагается использовать очищенный коксовый газ [40], пары бензина или углеводородные газы [53, 108], подаваемые в нижнюю часть УСТК, где температуры кокса невысокие, и поэтому во всех вышерассмот-ренных способах СТК возможно химическое взаимодействие охлаждающих газов с поверхностью кокса, но весьма незначительное.

Анализ существующих способов сухого тушения кокса показал, что в настоящее время практически не используются возможности повышения горячей прочности кокса за счет изменения его молекулярной структуры.

Анализ литературных источников, проведенный в диссертационной работе, свидетельствует о том, что значительного повышения качества кокса можно добиться не только при формировании состава угольной шихты на коксование [2, 19, 42, 43, 47, 80, 82, 90, 109] и воздействия на процесс коксования [52, 70, 95, 96], но и на стадии сухого тушения [59, 65, 107, 111, 120, 121].

1.2. Показатели качества металлургического кокса

Для производства чугуна потребляется более 80% всего выпускаемого кокса [77, 105], поэтому технология его производства ориентирована в первую очередь на доменное производство. Большое влияние на работу доменных печей оказывают не только химические свойства кокса (технический (влажность, зольность, сернистость) и элементный состав (содержание углерода, водорода, серы, азота, кислорода)) но и взаимосвязанные со структурой физико-химические и физико-механические свойства кокса [1, 4, 5, 23, 77, 97, 103, 105]:

• горячая прочность кокса CSR;

• реакционная способность кокса CRI (К);

• холодная прочность кокса М25/40;

• дробимость кокса М25;

• истираемость кокса М10;

• замусоренность кокса < 25 мм;

• пористость кокса Pr;

-5

• dд, ^к - действительная и кажущаяся плотность кокса, г/см ;

• р - электросопротивление, Омм.

Различают (по качеству) следующие виды кокса:

• валовый (выдаваемый из камеры коксования);

• металлургический или доменный (прошедший сортировку по крупности размером более 25 мм);

• скиповый (переданный и прошедший в доменном цехе обязательную сортировку по крупности).

Анализируя доменное производство можно определить роль кокса и требования к его качеству [28, 56, 61, 87, 106, 117] - так, повышение зольности кокса на 1,5-2% снижает производительность доменной печи (для одной современной домны это около 100 тыс. т чугуна в год). Являясь источником тепла и восстановителем железа, кокс выполняет и еще очень важную функ-

цию - разрыхляет столб шихтовых материалов (куски кокса образуют что-то вроде «сита», через которое равномерно проходят газы, стекает в горн металл и шлак). Если кокс будет непрочным, то он легко будет дробиться при падении в домну и истираться при движении в ней, и будет нарушена равномерность доменного процесса [1]. В результате ухудшаться основные показатели работы доменной печи: производительность (т/сутки), удельный расход кокса (т кокса/т чугуна) и коэффициент использования полезного объема доменной печи (КИПО), представляющий собой частное от деления величины полезного объема на производительность.

В настоящее время четко сформулированы требования к качеству кокса для доменной плавки по физико-механическим и физико-химическим свойствам - узкий диапазон гранулометрического состава, большая средняя крупность, высокая холодная прочность, стойкость к истиранию, низкая реакционная способность и высокая горячая прочность. Выполнение этих требований необходимо для обеспечения хорошей проницаемости столба шихты для газов и расплавов в доменных печах [57, 61, 112, 113].

Основными показателями качества кокса в индустриальных странах является CSR, М25/40, М10 и гранулометрический состав. Требования к качеству кокса по этим показателям составляют: CSR - 60% и более (CRI - 23-30%), М25/40 - не менее 80-87%, М10 - не более 5-7%, содержание фракций +25мм -не менее 94-96%, средний размер кусков кокса - не менее 46-50 мм [90]. В России качество кокса контролируется показателями М25/40 и М10, средние значения которых составляют 84,6% и 8,7% [78].

Показатели CSR и CRI определяют механическую прочность кокса в нижней части шихты печи, в зоне и ниже зоны вязкопластического состояния, включая горн печи [7]. Показатели М25/40 и М10 определяют газопроницаемость слоя шихты в доменной печи до зоны вязкопластического состояния рудных материалов и коксовых окон в этой зоне. Поэтому каждый из этих показателей важен и удельный расход кокса в доменных печах может

быть снижен при улучшении показателей CSR и CRI при высоком уровне показателей исходной прочности кокса.

Реакционная способность кокса характеризует его технологическую ценность и определяет ход доменной плавки [30, 51, 54]. При реакции углерода кокса с кислородом выделяется тепло, используемое в доменной печи. Оксид углерода и водород, образующиеся в ходе реакций углерода кокса с двуокисью углерода и водяным паром, восстанавливают железо. Но эти реакции приводят к снижению прочности кокса. В результате увеличивается разрушение кокса при движении в доменной печи и, как следствие, уменьшая газопроницаемость доменной шихты.

Помимо крупности и механической прочности реакционная способность кокса в совокупности с величиной реакционной поверхности определяет ход окислительно-восстановительных реакций, а в конечном итоге - удельный расход кокса в процессе: с повышением реакционной способности кокса повышается его расход в доменной печи.

Реакционная способность кокса зависит от многих факторов [57], в том числе и от степени упорядоченности структуры кокса, его плотности и пористости, характера его поверхности, адсорбционной способности к реагирующему газу и от химического состава минеральной части. Увеличение содержания газовых углей в шихте приводит к повышению реакционной способности кокса [89].

Реакционную способность кокса определяют обычно по отношению к двуокиси углерода. Это связано с важностью реакции между этими веществами (реакции Будуара) для доменного процесса. Известны три группы методов определения этого показателя [54, 101]:

Методы I группы. Сущность метода: измеряется потеря массы пробы кокса при реакции с двуокисью углерода (ГОСТ Р 54250-2010 [20]) при температуре 11000С и определяется масса остатка кокса после реакции, механической обработки этого остатка в барабане при комнатной температуре и последующем рассеве. Показателем реакционной способности CRI является

выраженная в процентах потеря массы кокса после реакции с двуокисью углерода. Расчеты ведут с точностью до 0,1%. Результат испытания рассчитывают как среднеарифметическое результатов двух параллельных измерений.

Показатель реакционной способности кокса, CRI определяют по формуле, % по массе:

cri=100 mo^mi, (i-i)

m

где Шо - масса пробы до реакции, г; m1 - масса пробы после реакции, г.

Этот метод используется в т.ч. и в Японии. В отечественной же практике в большей степени распространен метод оценки реакционной способности кокса по значению константы скорости реакции, который описан ниже.

Методы II группы. Сущность метода: определяется состав продуктов газификации пробы кокса в токе двуокиси углерода (ГОСТ 10089-91 [87], используется и за рубежом и в России) при 10000С с оценкой константы скорости реакции С + СО2 ^ 2 СО. Реакционная способность кокса в соответствии с решением Комитета по углю Европейской экологической комиссии характеризуется константой скорости газификации кокса диоксидом углерода.

Реакционную способность кокса Кт вычисляют по формуле [88, 90]:

к = viL r а-2)

К m R-

m ■ T1

-5

где v - скорость подачи СО2, см /с; Т - температура испытания по показаниям контрольной термопары, К; Т1 - температура СО2, подаваемого в реакционную трубку, К; m - содержание углерода в навеске кокса, г; R - степень преобразования газа-реагента, определяемая по содержанию СО и СО2 в продуктах реакции.

Методы III группы основаны на определении других показателей (расхода или давления газа, температуры кокса и др.). Они используются гораздо реже, чем первые два метода.

Сравнение между собой принятой по ГОСТ 10089-89 реакционной способности Km и нового индекса реактивности CRI, определяемого по ГОСТ Р

50921-2005 (принят взамен ГОСТ Р 50921-96), показало, что индекс реакционной способности CRI позволяет более точно моделировать условия реагирования кокса в доменной печи [90].

Один из способов регулирования реакционной способности кокса - изменение состава угольной шихты для коксования [35, 36, 42, 80, 81]. Так, с увеличением содержания газовых углей в шихте реакционная способность кокса повышается [83, 84]. В разные годы использовались и используются до сих пор коксы различных коксохимических производств, работающих на шихтах с содержанием газовых углей от 17 до 40%. Качество полученных коксов (на примере трех МК) приведено в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Качественные характеристики получаемых коксов (на примере трех МК)

Кокс производственный КМК ЗСМК Кемеровский коксохимический завод

Технический анализ, % влажность, W[ 12,2 16,0 17,6

зольность, Ad 10,3 10,8 11,3

выход летучих веществ, ydaf 1,4 1,7 1,6

Реакционная способность, см3/(г-с) 0,52 0,98 1,07

Плотность, г/см3 Действительная 1,87 1,86 1,82

Кажущаяся 0,98 0,99 0,93

Пористость, % 47,9 46,6 48,8

Общий объем пор, см3/г 0,49 0,47 0,53

Структурная прочность, % 81,4 82,4 79,4

Наряду с индексом реакционной способности кокса (CRT) определяют индекс прочности кокса после реакции.

Горячая прочность кокса CSR определяется на основании действующего в настоящее время в России стандарта ГОСТ Р 50921-2005 (аналог международного стандарта ASTM D5341-93 на основе Nippon Steel теста). По этой методике послереакционная прочность кокса определяется по формуле:

CSR = ^2ioo%, (13)

mi

где т1 - масса пробы, загруженной в барабан (кокс после реакции с двуокисью углерода); т2 - масса кокса фракции более 10 мм после обработки в барабане.

Расчеты ведут с точностью до 0,1%. Результат испытания рассчитывают как среднеарифметическое результатов двух параллельных измерений.

Анализ мировых данных позволит выявить явно выраженную корреляцию между горячей и холодной прочностью кокса [52, 102], между горячей прочностью кокса и удельным расходом топлива на производство чугуна -чем выше СБЯ, тем ниже удельный расход топлива в доменном производстве [90]. Этот показатель является определяющим для работы доменного производства и всего металлургического комбината.

Физико-механические свойства кокса, такие как М25/40, М25, М10 и заму-соренность кокса, характеризуют способность кокса противостоять разнообразным разрушающим нагрузкам (ударным, истирающим), которым он подвергается при транспортировке, перегрузках, подаче в доменную печь и в ходе плавки. Эти свойства считаются одними из важнейших показателей качества кокса. Мерой прочности является изменение гранулометрического состава кокса в процессе разрушения его во вращающемся барабане. После испытания в барабане кокс подвергают ситовому анализу в соответствие с ГОСТ 5954.1-91. Пробу кокса рассеивают на несколько фракции в соответствие с ГОСТ 5953-93 [87]. Ниже приведена методика расчета наиболее часто используемых показателей из этой группы, которая основана на результатах анализа структуры фракций.

Показатель М40 характеризует показатель выхода класса более 40 мм и определяется по формуле:

м 40 = тз100%, (14)

т

где т - масса кокса, подвергнутого механической обработке в барабане; т3 -масса кокса, оставшегося на сите с отверстиями диаметром 40 мм.

Показатель М25 характеризует показатель выхода класса более 25 мм и рассчитывается по формуле, аналогичной (1.3).

Показателем истираемости кокса является выраженная в процентах масса кокса, прошедшего через сито 10 мм:

Мп = 100%, (15)

т

где т4 - масса кокса, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 10 мм.

Существуют требования по процентному содержанию кокса различного диаметра во всей его массе, направляемой в доменное производство. Например, для устойчивой работы доменных печей Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь» были установлены требования по показателям механической прочности кокса [1] (табл.1.3). Это связано с тем, что мелкие куски нежелательны в доменной плавке, т.к. они ухудшают газопроницаемость в доменной печи и частично уносятся со шлаками, что ведет к увеличению расхода кокса в процессе восстановления железа.

Таблица 1.3

Требованиям по показателям прочности кокса на ПАО «Северсталь»

Батареи Дробимость, % Истираемость, %

№ 4-6 М25 > 83 Мю < 9,5

№ 7-10 М40 > 75 Мю < 8,0

Недостатком всех физико-механических свойств является то, что они не могут оценить прочность кокса при высоких температурах, которые характерны для доменного производства.

Пористостъ кокса, действительная и кажущаяся плотность кокса определяются по ГОСТ 10220-82. Эти показатели взаимосвязаны. Пористость кокса определяется по формуле:

Рг =

( - ( и д и к

(

100%,

(1.6)

где й д - действительная плотность сухого кокса, г/см3; й к - кажущаяся плот-

-5

ность сухого кокса, г/см .

Пористость кокса напрямую зависит от выхода летучих веществ в угольной шихте, от скорости коксования и составляет в среднем 49-53%. При высоком выходе летучих веществ повышается усадка полукокса и количество трещин, снижающих прочность кокса. Пористость кокса влияет на условия горения кокса и, как следствие, на показатель реакционной способности кокса: чем выше пористость, тем интенсивнее происходит горение кокса.

Электросопротивление или электропроводность кокса позволяет определять стадию процесса коксования и степень готовность кокса. При увеличении степени готовности снижается электросопротивление кокса и улучшается его качество, в частности повышается прочность кокса и снижается истираемость кокса.

В современных условиях осуществления доменного процесса наиболее используемыми в мировой практике показателями качества кускового кокса являются индекс СБЯ, холодная прочность кокса М25/40 и истираемость кокса М10.

1.3. Оценка потенциала энергосбережения в энерготехнологической

системе сухого тушения кокса

Для определения актуальности диссертационной работы, на базе проведенного энерготехнологического обследования МК полного цикла ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК») был рассмотрен баланс потребления и выработки ТЭР на КХП (рис.1.2) и определен потенциал энергосбережения на УСТК.

Анализ теплового и материального баланса коксовых батарей показал, что выход ВЭР достигает около 60% от первичного энергопотребления (рис.1.2).

материальным баланс коксовой батареи, кг/т кокса

тепловой баланс коксовой батареи, мдж/т кокса

100%

ВЛАГА ШИХТЫ

ВЛАГА ШИХТЫ

100%

ОТОПИТ. ГАЗ 14,61 (0,54%) ВОЗДУХ

КОКСОВЫЙ ГАЗ

ПИРОГЕН. ВОДА

Кокс.газ 15,5%

КОКСОВЫЙ ГАЗ

Химпродукты

3,2% ХИМПРОДУКТЫ

355,0 (13,21%) ПРОД. СГОРАНИЯ ,4 (15,42%) НЕДОЖОГ

ОКР. ПРОСТР.

Кокс 71,3%

КОКС 713,4 (71,34%)

Кокс 41,5%

КОКС 1114 (41,46%)

рис. 1.2. Материальный и тепловой баланс коксовой батареи

В основном это тепловая энергия горячего кокса - энтальпия горячего кокса на выходе из коксовой печи, составляет около 40% [65] от теплоты сгорания отопительного газа, подаваемого в эту печь.

40,69 (1,51%)

1,45 (-0,14%)

156,9 (15,69%)

6,4 (15,50%)

12,59 (1,26%)

85,14 (3,17%)

0,92 (0,09%)

В настоящее время в РФ производится 30 млн.т кокса в год и на его производство затрачивается 3,5 млн т у.т. ТЭР, соответственно, около 0,11 т у.т. на каждую тонну кокса. Получим, что величина ВЭР в пересчете на условное топливо составляет 2,1 млн т у.т. (60% от затрат ТЭР). Из этого количества тепловая энергия горячего кокса может быть оценена в 1,45 млн т у.т. ТЭР. По статистике от этого количества используется не более 30% или 0,44 млн т у.т. ТЭР, а теряется, соответственно, 1,01 млн т у.т. потенциального количества ТЭР. Учитывая, что кокс поступает в УСТК с температурой 1050-11500С, а температура охлажденного кокса, выдаваемого из УСТК 200-2500С, то получим, что реально можно использовать около 60% тепловой энергии горячего кокса. В пересчете на условное топливо это составит 0,6 млн т у.т. в год.

Расход кокса в доменном производстве зависит от качества кокса и влияет на эффективность доменного производства по выплавке чугуна [14, 15, 58, 70]. На российских доменных печах расход кокса превышает 400 кг/т чугуна, и более половины печей работает с расходом кокса более 500 кг/т чугуна [57]. В качестве дополнительного топлива используется природный газ (расход 50-125 м3/т чугуна). Во многих странах достигли расхода кокса менее 300 кг/т чугуна: при подаче пылеугольного топлива на доменных печах (расход около 200 кг/т) [114]. Вдувание пылеугольного топлива более 150 кг/т снижает проницаемость столба шихты по высоте доменной печи и возможно только при применении кокса с показателем СБЯ более 60%.

Повышение горячей прочности кокса на 10% приводит к снижению расхода кокса в доменных печах на 20 кг на каждую тонну чугуна [90]. В настоящее время в РФ производится 60 млн.т чугуна ежегодно. Потенциал энергосбережения при таком объеме производства чугуна составит 1,2 млн т у.т. Такое значительное снижение расхода ТЭР приведет к весомому улучшению технико-экономических показателей доменного производства в частности и металлургического комбината в целом.

На основании проведенного анализа КХП был определен потенциал энергосбережения за счет комплексного решения задач улучшения показателей качества кокса и повышения эффективности использования физической теплоты горячего кокса в размере 1,8 млн т у.т. в год за счет: снижения потерь физической теплоты горячего кокса - 0,6 млн т у.т. в год; повышение горячей прочности кокса - 1,2 млн т у.т. в год. Это составляет около 50% от затрат ТЭР на производство кокса.

Проведен анализ научных результатов решения проблемы повышения эффективности КХП, представленный в различных литературных источниках. В частности, изучены труды Афанасьева А.С., Бородулина А.В., Грязно-ва Н.С., Гюльмалиева А.М., Давидзона Р.И., Еремина И.В., Коноваловой Ю.В., Копелиовича Л.В., Курунова И.Ф., Мучника Д.А., Рудыки В.И., Станкевича А.С., Сухорукова В.И., Сыскова К.И., Теплитского М.Г., Харлампови-ча Г.Д. и др.

Анализ полученной информации показал высокий потенциал энергосбережения в УСТК и подтвердил необходимость его реализации. На основании проведенного анализа современного состояния КХП и рассчитанного потенциала энергосбережения в диссертационной работе была поставлена цель: разработать мероприятия, позволяющие использовать этот потенциал на существующих МК РФ.

1.4. Постановка задачи

Исходя из проведенного в первой главе анализа, можно сформулировать следующие задачи данной работы:

• провести анализ и оценку возможностей повышения прочности кокса на стадиях подготовки угольного сырья для коксохимического производства и сухого тушения кокса;

• разработать способ упрочнения кокса за счет изменения его молекулярной структуры на стадии сухого тушения кокса;

• разработать технологическую схему УСТК, позволяющую реализовать новый способ сухого тушения кокса;

• разработать методику расчета процесса разложения природного газа при сухом тушении кокса;

• рассчитать и проанализировать изменения теплового и материального баланса УСТК при внедрении нового СТК;

• Оценить количество и параметры пара, которые можно получить при использовании нового СТК на различных МК РФ при условии, что весь вырабатываемый кокс будет подвержен сухому тушению;

• Осуществить выбор и определить режимы работы оборудования ТУ-ЭС для КХП МК РФ;

• провести оценку энерготехнологической эффективности и экономической целесообразности реализации данного способа СТК на МК РФ.

Глава 2. Анализ и оценка возможностей повышения

качества кокса

Прочность кокса зависит от состава шихты для коксования [2, 3, 19, 32, 34, 47, 79, 82, 85, 90, 93], от технологии коксования [42, 105] и от способа тушения кокса [10, 99, 105]. Этот факт предопределяет особенности работы следующих основных цехов КХП: углеподготовительного, углеобогатительного и коксового.

2.1. Повышение качества кокса за счет моделирования состава шитхы на стадии подготовки угольной шихты и коксования

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бологова Валентина Владимировна, 2016 год

Библиографический список

1. Агроскин А.А. Теплофизические свойства каменноугольного кокса /

A.А. Агроскин // Кокс и химия. - 1980. - №2. - C. 8-15.

2. Аммосов И.И. Расчет шихт для коксования на основе петрографических особенностей углей / И.И. Аммосов, И.В. Еремин, С.И. Сухенко, Л.С. Ошуркова // Кокс и химия. - 1957. - № 12. - С. 9-14.

3. Артемьев В.Б. Петрография углей и их эффективное использование /

B.Б. Артемьев, И.В. Еремин, С.Г. Гагарин // 2000. М.: Недра коммюникей-шенс ЛТД, 334 с.

4. Афанасьев А.С. Оценка качества доменного кокса/ А.С. Афанасьев, Ю.В. Коновалова, С.Г. Гагарин, А.М. Гюльмалиев, И.А. Султангузин // Химия твердого топлива. - 2003. - № 3. - С.47-58.

5. Афанасьев А.С. Влияние состава углей и качества кокса на уровень технологии доменного производства/ А.С. Афанасьев, Ю.В. Коновалова, В.И. Нетронин, Н.Н. Изюмский // Кокс и химия. - 2001. - № 2. - С.15-20.

6. Бабанин В.И. Новая технология охлаждения кокса/ В.И. Бабанин, М.А. Зайденберг // Кокс и химия. - 2001. - № 3. - С.48-56.

7. Бепплер Э. Влияние качества кокса на работу доменной печи/ Э. Беп-плер, К.-Х. Гроспич, Г. Луис, Л.Неллес // Чёрные металлы. - 1999. - Октябрь. - С.10-18.

8. Беркутов Н.А. 75 лет коксохимическому производству ОАО «ЕВРАЗ НТМК»/ Н.А. Беркутов // Кокс и химия. - 2015. - №6. - С.2-6.

9. Беркутов Н.А. Опыт определения объемов мезопор по размерам молекулярных площадок производственных коксов ОАО «ЕВРАЗ НТМК»/ Н.А. Беркутов, А.В. Рожнев, Д.А. Кошкаров// Кокс и химия. - 2013. - № 5. - С.6-9.

10. Бологова В.В. Оптимизация коксохимического производства по энергетическому критерию/ В.В. Бологова, М.В. Исаев, И.А. Султангузин // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: материалы 12-й

Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и специалистов. Магнитогорск: Издательствово Магнитогорск. - 2011. - С.48-51.

11. Бологова В.В. Об одном из способов повышения качества кокса в установке сухого тушения кокса / В.В. Бологова, И.А. Султангузин, А.М. Гюльмалиев // Кокс и химия. - 2011. - № 10. - С. 12-17.

12. Бологова В.В. Повышение качества кокса при обработке его природным газом в УСТК / В.В. Бологова, И.А. Султангузин, А.М. Гюльмалиев // Материалы V-ой Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология. Безопасность технологических процессов». М.: Издательство МИСиС. -2010. - С. 29-35.

13. Бондаренко В.В. Совершенствование установок сухого тушения кокса/ В.В. Бондаренко, Е.А. Данилин, Ю.М. Волович и др.// Кокс и химия. -1988. - № 5. - С.32-33.

14. Бородулин А.В. Домна в энергетическом измерении/ А.В. Бородулин, А.Д. Горбунов, В.И. Романенко, Г.И. Орел // 2004. Кривой Рог: СП «МИР», 436 с.

15. Бородулин А.В. Математические модели оптимального использования ресурсов в доменном производстве/ А.В. Бородулин, Х.Н. Гизатуллин, А.Д. Обухов, В.Л. Советкин, Ф.Р. Шкляр, Ю.Г. Ярошенко // 1986. Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 148 с.

16. Булаевский Б.Х. Коксохимическому лидеру России - 90 лет! / Б.Х. Булаевский // Кокс и химия. - 2014. - №2. - С.6-11.

17. Булатов И.С. Пинч-технология. Энергосбережение в промышленности/ И.С. Булатов // 2012. СПб.: Страта, 142 с.

18. Варнатц Ю. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Ю. Варнатц, У. Маас, Р. Диббл /Пер. с англ. Г.Л. Агафонова. Под ред. П.А. Власова // 2003. М.: ФИЗМАТЛИТ, 352 с.

19. Гагарин С.Г. Компьютерный мониторинг прочности кокса на основе петрографической модели расчета угольных шихт/ С.Г. Гагарин, И.В. Еремин // Кокс и химия. - 1995. - № 2. - С.10-15.

20.Гагарин С.Г. О формировании реактивности доменного кокса: новые аспекты / С.Г. Гагарин // Кокс и химия. - 2013. - № 2. - С.16-24.

21. Гилязетдинов Р.Р. Способ повышения качества кокса сухого тушения/ Р.Р. Гилязетдинов, К.В. Суворов, Д.А. Соколов, Н.К. Попова, С.И. Ма-ланичева, Е.Р. Журавлева // Кокс и химия. - 2015. - № 6. - С.15-17.

22. Гилязетдинов Р.Р. Развитие энергосберегающей технологии сухого тушения кокса/ Р.Р. Гилязетдинов, И.Ю. Сухов, В.В. Нечаев, В.С. Якимов // Кокс и химия. - 2015. - №6. - С.45-47.

23. Глущенко И.М. Прогноз качества кокса/ И.М. Глущенко // 1976. М.: Металлургия, 200 с.

24. Гриб А.В. Опыт работы установок сухого тушения кокса в ОАО «АЛТАЙ-КОКС»/ А.В. Гриб, В.В. Калачев, А.В. Кучин // Кокс и химия. -2011. - № 11. - С.26-30.

25. Гураль В.В. Производство металлургического кокса на базе комбинирования трамбования шихты и сухого тушения - эффективная экологически чистая и энергосберегающая технология/ В.В. Гураль, В.В. Кривонос, В.И. Рудыка, А.А. Тарута // Кокс и химия. - 2008. - № 8. - С.23-31.

26. Грязнов Н.С. Основы теории коксования/ Н.С. Грязнов // 1976. М.: Металлургия, 311 с.

27.Гуляев В.М. Групповой химический состав углей и шихт и реакционная способность кокса. 1. О методах определения реакционной способности кокса / В.М. Гуляев, В.Д. Барский, А.Г. Рудницкий // Кокс и химия. - 2013. -№1. - С.23-27.

28.Гуляев В.М. О европейских требованиях металлургов к качеству доменного кокса / В.М. Гуляев, В.Д. Барский, А.Г. Рудницкий // Кокс и химия. - 2012. - №10. - С.13-17.

29. Гуляев В.М. Новый подход к оценке эффективности УСТК с точки зрения улучшения физико-механических свойств кокса/ В.М. Гуляев, Д.А. Мучник // Кокс и химия. 2006. - №9. - С.10-16.

30. Гюльмалиев А.М. Оценка реакционной способности и прочности кокса на основе кинетики его взаимодействия с диоксидом углерода/ А.М. Гюльмалиев, С.Г. Гагарин, Ю.В. Коновалова, И.А. Султангузин // Химия твердого топлива. - 2002. - № 2. - С.37-46.

31. Гюльмалиев А.М., Калабин Г.А., Карунова Е.В., Султангузин И.А., Яшин А.П., Исаев М.В. Способ определения прочности металлургического кокса. Патент на изобретение РФ №2368891 от 27.09.2009. - БИПМ № 2008114407.

32. Гюльмалиев А.М. Компьютерное моделирование прочности металлургического кокса / А.М. Гюльмалиев, И.А. Султангузин, В.В. Бологова // Химия твердого топлива. - 2012. - № 2. - С.22-24.

33.Данилин Е.А. Совершенствование конструкции и режима работы установок сухого тушения кокса / Е.А. Данилин // Кокс и химия. - 2011. - № 10. - С.39-42.

34. Еремин И.В. Марочный состав углей и их рациональное использование/ И.В. Еремин, Т.М. Броновец // 1994. М.: Недра, 254 с.

35. Еремин И.В. Петрографические характеристики и технологическая ценность углей для коксования/ И.В. Еремин, Т.М. Броновец // Кокс и химия. - 1998. - № 8. - С.2-6.

36. Еремин И.В. Расчет шихт для коксования на основе петрографической модели / И.В. Еремин, С.Г. Гагарин // Кокс и химия. - 1992. - № 12. -С.9-15.

37. Еремин И.В. Петрография и физические свойства углей / И.В. Еремин, В.В. Лебедев, Д.А. Цикарев // 1980. М.: Недра, 263 с.

38. Жигир И. Мировой рынок кокса - 2012: Кто заменит Китай? / И. Жи-гир // Кокс и химия. - 2012. - №6. - С.31-36.

39. Давидзон Р.И. Мастер установки сухого тушения кокса / Р.И. Давид-зон // 1980. М.: Металлургия, 124 с.

40. Захаров А.В., Логинов В.Н., Суханов М.Ю. и др. Способ сухого тушения кокса. Патент на изобретение РФ №2236436 от 20.09.2004. - БИПМ № 2003111092.

41. Зубицкий Б.Д. Реконструкция УСТК ОАО «Кокс»/ Б.Д. Зубицкий, С.Н. Дьяков, Н.Г. Колмаков // Кокс и химия. - 2014. - № 2. - С.35-39.

42. Карунова Е.В. Прогноз качества металлургического кокса на основе его физико-химических показателей: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.07 / Карунова Елена Владимировна. - Москва, 2011. - 125 с.

43. Карунова Е.В. Прогноз показателей качества кокса Череповецкого металлургического комбината по данным петрографического исследования компонентов угольной шихты/ Е.В. Карунова, В.Н. Трифанов, И.А. Султан-гузин, А.М. Гюльмалиев, С.Г. Гагарин // Химия твердого топлива. - 2005. -№ 5. - С.41-50.

44. Кассель Л.С. Кинетика гомогенных газовых реакций / Л.С. Кассель // 1937г. Л.:ОНТИ - Химтеорет., 314 с.

45. Кафтанов С.В. Общая химическая технология топлива / С.В. Кафтанов // 1947. М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 132 с.

46. Климовицкая А.Б., Бородина Г.Е., Пивень Г.И. Сухое тушение кокса (Обзор) // Кокс и химия. - 1990. - № 8. - С.18-24.

47. Коновалова Ю.В. Формирование сырьевой угольной базы коксохимического производства ОАО «Северсталь»: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.07 / Коновалова Юлия Владимировна. - Москва, 2002. - 126 с.

48. Кобзев Ю.Н. Плазмохимический процесс переработки природного газа в ацителен, водород и сажу / Ю.Н. Кобзев, Г.И. Козлов, Г.Н. Худяков // 1974 г. Институт проблем механики АН СССР, 68 с.

49. Козлов Г. И. Использование одноимпульсной ударной трубы для исследования суммарной кинетики термического разложения метана / Г. И.

Козлов, В. Г. Кнорре // Инженерно-физический журнал. - 1961 г. - Т.4. -№7. - С.4.

50. Кондратьев В.Н. Энергия разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону/ В.Н. Кондратьев // 1974. М.: Наука, 351 с.

51. Коновалова Ю.В. Реакционная способность и прочность доменного кокса коксохимического производства ОАО «Северсталь» / Ю.В. Коновалова, А.С. Афанасьев, И.А. Султангузин, А.П. Яшин, С.Г. Гагарин, А.М. Гюль-малиев // Кокс и химия. - 2003. - № 1. - С.15-20.

52. Коновалова Ю.В. Определение равномерности горячей прочности и реакционной способности кокса на основе эксперимента и математического моделирования процесса коксования / Ю.В. Коновалова, А.И. Габов, А.Н. Беляничев, И.А. Султангузин, А.П. Яшин, А.М. Гюльмалиев, С.Г. Гагарин // Кокс и химия. 2006. - № 2. - С.31-36.

53. Копелиович Л.В. Способ сухого тушения кокса и устройство для его осуществления. Авторское свидетельство СССР № 1616947 от 30.12.1990 г. -БИПМ № 4609713.

54. Копелиович Л.В. Об информативности двух групп методов определения реакционной способности каменноугольного кокса / Л.В. Копелиович // Кокс и химия. - 2008. - № 4. - С.20-22.

55. Корчаков С.А. 70 лет коксохимическому производству ООО «МЕ-ЧЕЛ-КОКС» / С.А. Корчаков // Кокс и химия. - 2014. - №8. - С.2-4.

56.Косогоров С.А. Реакционная способность (CRI) и прочность кокса после высокотемпературной газификации СО2 (CRS): методика измерения и факторы влияния (обзор) / С.А, Косогоров, Л.А. Коган, А.А, Кауфман, Я.Б. Куковев // Кокс и химия. - 2006. - №7. - С.16-25.

57. Курунов И.Ф. Качество кокса и возможности снижения его расхода в доменной плавке / И.Ф. Курунов // Металлург. - 2001. - № 11. - С.39-46.

58. Курунов И.Ф. Разработка ресурсосберегающих технологий доменной плавки на основе ее исследования и математического моделирования: дис. ... д-ра техн. наук: 05.16.02 / Курунов Иван Филиппович. - М., 2003. - 108 с.

59. Курунов И.Ф. Развитие и эффективность углеподготовки технологии коксования и тушения кокса в Китае и Японии / И.Ф. Курунов, П.В. Лизогуб, О.В. Голубев // Кокс и химия. - 2010. - № 9. - С.22-27.

60. Лаврик С.Н. Пористая структура и реакционная способность углеродистых материалов / С.Н. Лаврик, В.Г. Мизин, В.М. Страхов и др. // ХТТ. -1969. - №3. - С. 103-109.

61. Лялюк В.П. Влияние реакционной способности кокса на технико-экономические показатели доменной плавки / В.П. Лялюк, А.К. Тараканов, Д.А. Кассим // Кокс и химия. - 2011. - № 2. - С.16-22.

62. Магарил Р.З. Механизм и кинетика гомогенных термических превращений углеводородов / Р.З. Магарил // 1970 г. М.: Химия, 224 с.

63. Меламед В.Г. Об одном методе расчета кинетических зависимостей, протекающих в плазменных струях (на примере конверсии метана в ацетилен) / В.Г. Меламед, Т.А. Мухтарова, Л.С. Полак, Ю.Л. Хаит / Сборник «Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме. Под. Ред. Л.С. Полака // 1965. М.: Наука, 238 с. - С.12-51.

64. Миллер С.А. Ацитилен, его свойства, получение и применение / С.А. Миллер // 1969. Л.: Химия, 681 с.

65. Мучник Д.А. Анализ состояния вопроса сухого тушения кокса (обзор) / Д.А. Мучник, В.И. Бабанин // Кокс и химия. - 2011. - №2. - С.23-31.

66.Мучник Д.А. Новый принцип тушения кокса /Д.А. Мучник, В.И. Бабанин, В.С.Загайнов // Кокс и химия. - 2012. - №4. - С.15-22.

67.Мучник Д.А. Прогноз стандартных показателей прочности кокса при замене мокрого тушения на сухое / Д.А. Мучник // Кокс и химия. - 2005. - № 8. - С.15-19.

68. Никифоров Г.В. Энергосбережение на металлургических предприятиях: Монография / Г.В. Никифоров, Б.И. Заславец // 2000. Магнитогорск: МГТУ, 283 с.

69. Оренбах М.С. Реакционная поверхность при гетерогенном горении: Монография / М.С. Оренбах // 1973. Новосибирск: НАУКА, 200 с.

70. Пинчук С.И. Научные основы повышения и стабилизации качества доменного кокса на базе разработки и внедрения контролируемой технологии коксования: дис. ... д-ра техн. наук: 15.07.17 / Пинчук Софья Иосифовна.

- Днепропетровск, 1990. - 473 с.

71. Посохов М.Ю., Сухоруков В.И. О стратегии развития коксохимической промышленности Российской Федерации до 2005 г. / М.Ю. Посохов, В.И. Сухоруков // Кокс и химия. - 2001. - № 3. - С.10-17.

72. Султангузин И.А. Применение информационно-аналитической системы «ОптиМет» для решения оптимизационных задач промышленной теплоэнергетики» / И.А. Султангузин, Ю.В. Яворовский, А.П. Яшин, В.И. Ситас, П.А. Шомов, С.Ю. Курзанов, М.В. Исаев // 2013. М.: Издательство МЭИ, 36 с.

73. Вирозуб И.В. Расчеты коксовых печей и процессов коксования с применением ЭВМ / И.В. Вирозуб, Н.С. Ивницкая, Р.Е. Лейбович и др. // 1989. К: Выща шк, 303 с.

74. Ройзен Л.С. Итоги конференции руководителей коксохимических предприятий РФ / Л.С. Ройзен // Кокс и химия. - 2014. - №9. - С.8-24.

75. Рудыка В.И. ГП «Гипрококс» - 85 лет!» / В.И. Рудыка // Кокс и химия. - 2014. - №7. - С.8-14.

76. Рудыка В.И. О перспективе развития коксового производства и его технологии / В.И. Рудыка, В.П. Малина // Кокс и химия. - 1997. - № 8. - С.5-9.

77. Рыщенко А.И. Факторы, влияющие на формирование свойств доменного кокса (обзор) / А.И. Рыщенко, И.В. Шульга // Углехимический журнал.

- 2009. - №3-4. - С.56-64.

78. Савчук Н.А. Доменное производство на рубеже XXI века / Н.А. Савчук, И.Ф. Курунов // Новости черной металлургии за рубежом. - Ч. II. - При-лож. 5. -2000. - 42 с.

79. Ситас В.И. Программно-информационная система «ОптиМет» управления энергетическими и сырьевыми ресурсами металлургического

комбината / В.И. Ситас, И.А. Султангузин, А.П. Шомов и др. // Вестник МЭИ. - 2003. - №5. - С. 114-119.

80. Станкевич А.С. Расчет шихт и прогноз качества кокса из углей восточных бассейнов на основе их петрографических параметров / А.С. Станкевич // Кокс и химия. - 1983. - № 9. - С. 11-16.

81. Станкевич А.С. Взаимосвязь между механической прочностью кокса, химико-петрографическими параметрами шихт из Кузнецких углей и режимом коксования / А.С. Станкевич, Ю.А. Золотухин, Г.И. Калинина и др. // Кокс и химия. - 1981. - № 2. - С.27-31.

82. Станкевич А.С. Модель оптимизации показателей прочности кокса на основе химико-петрографических параметров углей и нелинейного программирования / А.С. Станкевич, В.Н. Круглова, Д.В. Ворсина, Ю.А. Золотухин // Кокс и химия. - 2000. - № 5. - С.21-29.

83. Станкевич А.С. Прогноз качества кокса на основе параметров Единой промышленно-генетической классификации углей / А.С. Станкевич, В.В. Трегуб, В.И. Алешин и др. // Кокс и химия. - 1990. - № 12. - С.36-39.

84. Станкевич А.С. Оптимизация состава шихты для прогнозирования качества кокса по химико-петрографическим характеристикам / А.С. Станкевич, Н.А. Чегодаева, В.А. Венс, А.Н. Черемискина // Кокс и химия. - 1998. -№ 9. - С.11-17.

85. Станкевич А.С. Составление шихт для коксования на основе оптимизации и прогноза прочности кокса по химико-петрографическим показателям углей / А.С. Станкевич, Н.В. Яблочкин, Ю.П. Когтев и др. // Кокс и химия. -2002. - № 3. - С.9-17.

86. Старовойт А.Г. Кинетика движения и характер охлаждения кокса в камере УСТК / А.Г. Старовойт, В.А. Анисимов, В.Ф. Гончаров // Кокс и химия. - 1990. - № 3. - С.9-10.

87. Степанов Е.Н. Методы определения качества кокса и их сравнительная оценка / Е.Н. Степанов, Д.А. Мезин, О.В. Чуйкина, Л.В. Шебунова // Кокс и химия. - 2011. - №12. - С.24-26.

88. Страхов В.М. Взаимосвязь реакционной способности кокса с основными показателями выплавки ферросилиция / В.М. Страхов // Кокс и химия. - 1998. - №11-12. - С.17-21.

89. Страхов В.М. Реакционная способность и электросопротивление кокса из газовых углей / В.М. Страхов, В.С. Архипов, В.Г. Мизин // Кокс и химия. - 1966. - №5. - С.34-37.

90. Султангузин И.А. Научно-технические основы моделирования и оптимизации энерготехнологической системы металлургического комбината: дис. ... д-ра техн. наук: 05.14.04 / Султангузин Ильдар Айдарович. - Москва, 2005. - 414 с.

91. Султангузин И.А. Оптимизация коксохимического и сталеплавильного производств по энергетическому и экологическому критериям / И.А. Султангузин, М.В. Исаев, С.Ю. Курзанов // Материалы У-ой Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология. Безопасность технологических процессов». М.: Издательство МИСиС. - 2010. - С. 425-434.

92. Султангузин И.А. Анализ и выбор эффективных энерготехнологических схем утилизации теплоты дымовых газов нагревательных печей на основе диалогового пакета КОМРТи / И.А. Султангузин, В.И. Ситас, А.Б. Анохин // Промышленная энергетика. - 1990. - №10. - С.10-12.

93. Султангузин И.А. Системный анализ влияния коксохимического производства на энерготехнологические, экологические и экономические показатели металлургического комбината / И.А. Султангузин, В.И. Ситас, П.А. Шомов и др. // Кокс и химия. - 2006. - № 5. - С.44-54.

94. Султангузин И.А. Математическое моделирование и оптимизация промышленных теплоэнергетических систем /И.А. Султангузин, Ю.В. Яво-ровский // 2009. М.: Издательство МЭИ, 92 с.

95. Сухоруков В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса / В.И. Сухоруков // 1999. Екатеринбург, 393 с.

96. Сухоруков В.И. Развитие теории промышленного процесса коксования и разработка комплекса средств для повышения его эффективности: ав-тореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.17.07 / Сухоруков Вадим Иванович. - Москва, 1984. - 42 с.

97. Сысков К. И. Теоретические основы оценки и улучшения качества доменного кокса / К.И. Сысков // 1984. М.: Металлургия, 184 с.

98. Сысков К. И. Коксохимическое производство / К.И. Сысков, Ю.Г. Королев // 1969. М.: "Высшая школа", 152 с.

99. Теплитский М.Г. Сухое тушение кокса / М.Г. Теплитский, И.З. Гордон, Н.А. Кудрявая и др. // 1971. М.: Металлургия, 264 с.

100. Теплоэнергетика и теплотехника: справочник. Кн.4. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника / А.В. Клименко, В.М. Зорин // 2007. М.: Издательский дом МЭИ, 632 с.

101. Трифанов В.Н. Высокотемпературное взаимодействие доменного кокса с диоксидом углерода / В.Н. Трифанов, А.М. Гюльмалиев, С.Г. Гагарин, И.А. Султангузин // Химия твердого топлива. - 2004. - № 2. - С.19-26.

102. Трифанов В.Н. О взаимосвязи показателей «холодной» и «горячей» прочности доменного кокса / В.Н. Трифанов, Ю.В. Коновалова, С.Г. Гагарин, А.М. Гюльмалиев, И.А. Султангузин // Кокс и химия. - 2005. - № 2. -С.16-22.

103. Улановский М.Л. Прогноз качества кокса по показателям CSR и CRI (Обзор) / М.Л. Улановский // Кокс и химия. - 2009. - № 10. - С.7-23.

104. Успенский С.К. Совершенствование технического уровня и повышение эффективности установок сухого тушения кокса / С.К. Успенский, А.Н. Минасов, А.Н. Суслов и др. // Кокс и химия. - 1988. - № 1. - С.38-41.

105. Харлампович Г.Д. Технология коксохимического производства / Г.Д. Харлампович, А.А. Кауфман // 1995. М.: Металлургия, 384 с.

106. Цишколе В. Высококачественный кокс - основное условие эффективной доменной плавки / В. Цишколе, Г. Эсфельд, У. Ширло // Черные металлы. - 1992. - №5. - С.24-32.

107. Шарма Р. Новый способ тушения для повышения качества кокса на заводе компании «TATA STEEL». / Р. Шарма, К. Дхармендра, Х.П. Тива-ри, П.К. Банерджи // Кокс и химия. - 2014. - № 7. - С.40-47.

108. Шерешевский И.С., Островский А.Л., Жунко В.И. и др. Способ бункерного сухого тушения кокса. Авторское свидетельство СССР №242845 от 05.05.1969. - БИПМ № 778376.

109. Школлер М.Б. Влияние термической подготовки шихты на разрушение кокса в условиях доменного процесса / М.Б. Школлер, В.М. Ди-нельт, Г.С. Корчуганова, В.Б. Петров // Кокс и химия. - 1983. - № 9. - С.35-39.

110. Энергия и черная металлургия: Отчет Международного института черной металлургии // ВЦП. - №М-01740. - М.,14.04.86. - 317 с.

111. Энергосберегающая технология фирмы «Ниппон Кокан» // Чер-метинформация. - №16251/2. - М., 19.02.87. - 73 с.

112. Best M.H. Effect of Coke Strength after Reaction (CSR) on Blast Furnace Performance / M.H. Best, J.A. Burgo, H.S. Valia // Ironmaking Conference Proceedings. - 2002. - P. 213-239.

113. Grosspietsch K.H. Coke quality requirements by European blast furnace operators in the turn of the millennium / K.H. Grosspietsch, H.B. Lungen, G. Dauwels et al. // 4th European Coke and Ironmaking Congress. Paris, France. -19-21 June 2000. - Vol. I. - P.2-11.

114. Hu Desheng. Control and prediction of coke quality at Baosteel / Hu Desheng // Proc. 4th European Coke and Ironmaking Congress. Paris, France. -19-21 June 2000. - Vol. I. - P. 157-160.

115. Kemp I.C. Pinch Analysis and Process Integration. A User Guide on Process Integration for Efficient Use of Energy /I.C. Kemp // 2007. Oxford, UK: Elsevier, 396 p.

116. Linnhoff B. The Pinch Design Method for Heat Exchanger Networks / B. Linnhoff, E. Hindmarsh // Chemical Engineering Science. - 1983. - Vol.38. -No.5. - P.745-763.

117. O'Donnell E.M. Coke quality requirements from the North American perspective / E.M. O'Donnell, J.J. Poveromo // 4th European Coke and Ironmaking Congress. Paris, France. - 19-21 June 2000. - Vol. I. - P. 12-19.

118. Uebo K. Improvement of CSR estimation model in coke quality control system / K.Uebo, H.Kano, T.Chikata, Y.Kashiwara. //4th European Coke and Ironmaking Congress. - Paris-La Defense - June 19-21, 2000. - Р. 174-181

119. Wood J. Effect of coke deposition upon pore structure and self-diffusion in deactivated industrial hydroprocessing catalysts / J. Wood, L.F. Gladden // Appl. Catal. - A. - 2003. - Р. 241-253.

120. Интернет-источник: http: //www. metaltorg. ru.

121. Интернет-источник: http://www.worldsteel.org. Energy Use in the Steel Industry.

122. Интернет-источник: http: //encosts .ru/map.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Таблица 1. Протокол измерения температуры по времени проведения экспе-

римента

Время Длительность эксперимента Температура, 0С

13:25 Включение нагрева 0:00 20

14:00 0:35 170

14:05 0:40 290

14:50 1:25 395

15:00 1:35 500

15:14 1:49 615

15:22 1:57 720

15:28 2:03 740

15:40 2:15 850

15:53 2:28 860

15:57 2:32 900

16:05 2:40 950

16:10 2:45 1020

16:12 2:47 1000

16:40 3:15 970

17:10 3:45 1000

17:18 3:53 960

17:50 Отключение нагрева 4:25 970

17:55 4:30 860

18:25 5:00 640

Таблица 1. Структура кусков кокса по диаметру по данным, полученным с

ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» за период с 01.01.2006 гг. по 01.07.2008 гг.

Период Диаметр кусков кокса, мм

"<10" "10-25" "25-40" ""40-80"

2006 г.

январь 9,2 3,8 12,0 75,0

февраль 10,2 3,6 11 75,2

март 10,1 3,7 9,9 76,3

апрель 9 3,2 11,8 76

май 8,9 3,2 11 76,9

июнь 9 3,5 10 77,5

июль 8,6 3,7 11,2 76,5

август 9,3 3,2 11,3 76,2

сентябрь 8,6 3,2 11,4 76,8

октябрь 8,8 3,7 12 75,5

ноябрь 8,3 3,9 9,9 77,9

декабрь 8,7 3,3 10,2 77,8

ср.знач. за год 9,06 3,50 10,98 76,46

2007 г.

январь 8,7 3,4 10,4 77,5

февраль 8,6 3,4 9,9 78,1

март 8,8 3,7 9,9 77,6

апрель 8,3 3,4 9,8 78,5

май 9 3,1 8,5 79,4

июнь 10,1 3,3 8,1 78,5

июль 10,5 3,1 7,8 78,6

август 12,4 3,1 7,5 77

сентябрь 12,9 3,2 7,7 76,2

ср.знач. за год 9,92 3,30 8,85 77,93

2008 г.

январь 9 3,1 10,2 77,7

февраль 8,9 3,5 10,2 77,4

март 9,3 3,4 9,6 77,7

апрель 8,1 3,3 10,7 77,9

май 8,4 3,3 10 78,3

июнь 8 3,5 9,8 78,7

ср.знач. за год 8,62 3,35 10,08 77,95

Ср.знач. за период 9,20 3,38 9,97 77,45

Таблица 1. Структура энергопотребления УМК при традиционной системе СТК

Цешктшивш Злил}«) НфПН ги Дмшн, ГИ Кипе СЕ, Лз$ Толпе ВЙИ.ТКА.-. ЕЖ 9т Дпхё Угюп Кия тюяш-пуршч. Кшиш Т101СП П[ш- Мнут Вада Сжалик хездух

Разтоерж си ГВг-ч млн.м ипн.м мпн.м Иги Нал нлн.м млн.м' МЛН.М ШЕ.ТОНН тыс. тшн тыс. тонн тыс. тонн таи. тонн тыс ж' зшш.м'

ШНХОДВСЕГО ¿5*1,1 1934,4 11 710,0 1030,7 2 939,0 1615,4 954£ 370£ 16 969,9 5 376,6 3 471,5 500^ 0,0 27,9 0,0 0,0

ШНХОД СО СТОГОНЫ 1503,5 1934,4 5 376.0 0Л) 0Л) 27,9

С 01С ТВ ЕННАЯ В Ш АГ ОТКА 3 053,7 11710Л) 1833,7 2 9 39Л) 1615,4 954.9 3785 16 969,9 3 471.5 5803 0Л) 0Л) 0Л)

ТЭЦ-ЛВС 2 78Ц5 5582 1227£ 16 969,9

ТЭЦ-ЛГУ 6Л) 0Л) 0Л) 0Л)

кхп 92,4 1838,7 4397 3 471.5 3513 0Л)

ДП ол) 11710Л) 229Я

ЛЮЧКЕ 42 1941,1 319,4 954.9 3785 0Л) 0Л)

ЛСПОЛЬЗОВАНЛЕВ ЦЕХАХ 4502,9 10 304,0 1030,7 2 741,5 644^ 9541 370£ 13 740,0 5 376,6 3 471,5 42С,4 0,0 27,9 0,0 0,0

КОКС ОНИМПР ОИЗЕ 0 ДСТВ 0 206,4 и 7733 58Ц5 76,1 5 0В,3

АГПОПР ОИЗВ ОДСТВ 0 52 и 54,4 158.0 0Л) 0,1 0Л) 0Л) 4173

ДОМЕННЫЙ ЦЕН ОЛ) 5527 0Л) 4907 ол) 2637 13 740Л) 0Л) 3 471.5 03

КОНВЕРТЕРНОЕ ПР-ЕО 2т 31,4 юзр 129£ 3457 03 0Л)

ЭСПЦ 745Д 28,7 663 50,5 7,1 7,5

МАРТЕНОВСКИЙ ЦЕН 16,7 1573 1202 203 1073 1073 242

ОБЖИМНОЙ ЦЕН 31,7 74,3 82,3 0Л) 12.5 4,4

ЛПЦ-1 140£ 1347 0,1 0,1 43,4 10£

ЛПЦ-2 2083 288Д 0,1 0,1 563 62,7

ПНЛ 43Л) 46^ 5,9 2$

СПЦ 151,4 104Д 127£ 0,1 25Л) 35,7

идц 4,7 13 153 13 0Л) 11,1

тэц-пвс 5115 2727 5 830Л) 1033Л) 0Л) 0Л) 0Л) 0Л) 0Л)

ТЭЦ-ПТУ <5 Л) 0^5 5,7 0,1 0Л) 0Л) 0Л) 0Л) 0Л)

ТЕПЛО СИПОВ ОЙ ЦЕК 44£ 435В 0Л)

ЦЕН В ОДО СНАБЖЕНИЯ 0Л) 0Л) 0Л)

КИСЛОРОДНЫЙ ЦЕК 1067,5 0Л) 0Л)

ПРОЧИЕ 4743 142,4 ол) 0Л) 854£ 2980 494Р 363Д 0Л) 0Л) 3,4

ПОТЕЗН 59,3 1406,2 0,0 52,0 30,1 0,0 0,0 3 229,1

ЛОТЖЩ 1.30 12Д1 ОЛЮ 1,77 2,94 0Л)0 0Л)0 19ЛКЗ

Лтого 4562,2 1934,4 11710,0 1030,7 2 7 93,5 602,1 9541 370£ 16 969,9 5 376,6 3 471,5 420,4 0,0 27,9 0,0 0,0

Иофшшишшх ,+СКЕ

отлускоЯШШЩ 1455 9330 0Л) 151$ 0Л)

ГАСХЦДВСЕГО 2 9 39,0 1615,4 3 471,5 51:0,3 0.0

Таблица 2. Энергопотребление УМК при традиционной системе СТК, Ткал

Цеха и показатели Электра энергия Природу Дотен^ Яоксое^ Пар Тепло Шш. Кб test ййЗэга Дутьё Уголь Kdkc металлурга. Коксовая мелочь Пром-продухт Мазут Прочие виды энергии Всего ИЙ Ш9.

Удельное э нер гас о держа ше 2,268 8,090 1,001 3,996 1,000 1,000 2,128 1,558 0,112 7,048 6,788 6,158 4,276 9,587

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЦЕХАХ 10 212,5 15 648,5 10 312,0 7 347,0 2 741,5 644*3 2 031,9 589,6 1 539,0 37 851,9 23 564,3 2 638,0 0,0 267,2 0,0 115 387,9

КО КСОХ И МПР 0 И 3 ВОДСТВО 468,1 1,5 3 089,8 581,6 76,1 35187,6 39 404,8

аглопроизводство 1 182,7 440,4 158,7 0,0 0,1 0,0 0,0 2 569,5 4 351,4

доменный цех 0,0 4 471,3 0,0 490,7 0,0 410,9 1 539,0 0,0 23 564,3 3,0 30 479,1

КОНВЕРТЕРНОЕ ПР-ВО 589,0 254,4 103,9 129,8 735,6 1,5 0,0 1 814,2

эспц 1 889,9 232,4 66,3 50,5 15,0 11,7 2 065,8

мартеновский цех 37,8 1 271,7 120,2 20,3 228,2 167,1 231,7 2 077,0

0 ЕЖИ MHO И ЦЕХ 71,9 601,1 82,4 0,2 12,5 4,4 772,4

ЛПЦ-1 319,6 1 089,7 0,1 0,3 43,4 10,8 1 463,8

лпц-2 472,2 2 330,6 0,1 0,6 56,3 62,7 2 922,5

пхл 97,5 378,7 5,9 2,6 484,6

СПЦ 343,3 841,7 127,9 0,2 25,0 35,7 1 373,8

идц 10,8 10,8 61,3 1,3 0,0 68,6 152,8

ТЭЦ-ПВС 990,6 2 206,2 5 834,1 4127,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13158,6

ТЭЦ-ПГУ 13,5 5,0 5,7 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 24,7

теплосиловой цех 362,8 435,8 0,0 798,6

ЦЕХ В О ДОСН А ЕЖЕН И Я 0,0 0,0 0,0 0,0

КИСЛОРОДНЫ И ЦЕХ 2 421,1 0,0 0,0 2 421,1

прочие 1 075,8 1 151,8 0,0 0,0 854,8 298,0 1 053,0 2 037,9 0,0 0,0 32,5 0,0 6 503,8

ПОТЕРИ 134,5 1 486,2 0,0 52,0 38,1 0,0 0,0 361,7 1 992,4

ПОТЕРИ, % 1,30 12,00 0,00 1,77 2,94 0,00 0,00 19,03

Итого 10 347,0 15 648,5 11 718,2 7 347,0 2 793,5 682,4 2 031,9 589,6 1 900,6 37 226,9 23 564,3 2 638,8 0,0 267,2 0,0 116 755,2

Непромышл. потр.+СКБ

отпуск ШШШШ! 145,5 933,0 0,0 935,5 0,0 2 388,3 4 402,3

РАСХОД ВСЕГО 2 939,0 1 615,4 23 564,3 3 573,5 0,0 2 388,3 121157,5

Таблица 3. Выработка и утилизация энергии при традиционной системе СТК, Ткал

Цеха и показатели Кохе метал-лургич. Коксовая мелочь Пром-продукт Коксовый газ Хим-продукты КХП Доменный газ ■шш Дутьё Пар Горячая вода Кислород вода Прочие виды энергии Всего выраб. и утилиз.

Удельное э нер го с о держа гме 6,788 6,158 4,276 3,996 9,097 1,801 2,268 8,112 1,000 1,000 1,966 0,000 0,000

ВЫРАБОТКА В ЦЕХАХ 23 564,3 3 573,5 0,0 7 347,0 2 388,3 11 718,2 6 937,1 1 900,6 2 939,0 1 615,4 2 621,6 0,0 0,0 64605,1

коксохимпроизбодство 23 564,3 2163,5 0,0 7 347,0 2 388,3 439,7 35 902,8

аглопроизводство 0,0 0,0

доменный цех 1 410,1 11 718,2 0,0 0,0 13128,2

конвертерное пр-во 425,2 425,2

эспц 0,0 0,0

мартеновский цех 296,9 296,9

оежимнои цех 0,0

лпц-1 190,7 190,7

лпц-2 540,3 540,3

пхл 0,0 0,0

спц 165,0 165,0

идц 0,0 0,0

тэц-пвс 6 308,8 1 900,6 558,2 1 228,3 9 995,8

тэ^пгу 13,5 0,0 0,0 0,0 13,5

теплосиловой цех 209,6 17,9 319,4 546,8

цех водоснабжения 0,0 0,0

кислородным цех 2 621,6 2 621,6

прочие 9,5 137,5 0,0 147,0

ПОТЕРИ

ПОТЕРИ, %

Итого 23 564,3 3 573,5 0,0 7 347,0 2 388,3 11 718,2 6 937,1 1 900,6 2 939,0 1 547,5 2 621,6 0,0 0,0 64537,1

Непромышл. потр.+СКБ

отпуск ШЕШШ 0,0

ВСЕГО 64 537,1

Таблица 4. Чистое и удельное энергопотребление при традиционной системе СТК, Ткал

Цеха и показатели Основное производство, тыс. тонн Всего потреблено, Ткал Всего выработано и утилизировано, Ткал Чистое ШЕЙ® Ткал ■¥3тж. энергопотребление, Гкал/т стали

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЦЕХАХ 115 388 64 605 50 783 6,148

КО КСОХ И МПР О И 3 вод ство 3 826,6 39 405 35 903 3 502 0,424

АГЛОПРОИЗВОДСТВО 8 875,2 4 351 0 4 351 0,527

ДОМЕННЫЙ ЦЕХ 6 267,0 30 479 13128 17 351 2,101

КОНВЕРТЕРНОЕ ПР-ВО 5193,6 1 814 425 1 389 0,168

эспц 1 034,4 2 066 0 2 066 0,250

МАРТЕНОВСКИМ ЦЕХ 2 032,0 2 077 297 1 780 0,216

О ЕЖИ MHO И ЦЕХ 2113,3 772 0 772 0,094

ЛПЦ-1 1 777,0 1 464 191 1 273 0,154

ЛПЦ-2 3 966,0 2 922 540 2 382 0,288

ПХЛ 2 000,0 485 0 485 0,059

СПЦ 1 777,0 1 374 165 1 209 0,146

идц 136,6 153 0 153 0,018

ТЭЦ-ПВС 13159 9 996 3163 0,383

ТЭЦ.ПГУ 25 14 11 0,001

ТЕПЛОСИЛОВОЙ ЦЕХ 799 547 252 0,030

ЦЕХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ 0 0 0 0,000

КИСЛОРОДНЫМ ЦЕХ 2 421 2 622 -200 -0,024

ПРОЧИЕ 6 504 147 6 357 0,770

ПОТЕРИ 1 99? 0 1 99? 0,241

ПОТЕРИ, %

Итого (На сталь) 8 260,0 116 755 64 537 52 218 6,322

Итого (На грокат) 7 520,0 6,944

Непромышленное потр.+СКБ

ОТПУСК шшш 4 402 0 4 402 0,533

Таблица 5. Объемы основных производств, заложенные в программу

«ОптиМет»

Период, час 8760

Производство бункерного агломерата 8847000

Суммарный расход скипового агломерата (свой и со стороны) 8220000

Производство чугуна 6267000

Расход чугуна на мартен всего 1557000

Расход чугуна на ЭСПЦ 96000

Расход чугуна на ККЦ 4550000

Расход чугуна на литьё 0,1

Расход чугуна на изложницы 62000

Отпуск чугуна на сторону 4000

Расход полупродукта Ромелт на ЭСПЦ 274000

Расход металлизованных окатышей на ЭСПЦ 246000

Расход лома на мартен 772000

Расход лома на ЭСПЦ 522000

Расход лома на ККЦ 1249000

Производство мартеновской стали 2032000

Производство электростали 1034000

Производство конвертерной стали 2032000

Расход стали на обжимной стан 3200000

В том числе со стороны 1600000

Сталь в слитках от обжимного стана 2301000

Всад горячего проката на стан сортопрокатный стан 2114000

Всад горячего проката на стан мелкосортный стан 0,1

Всад горячего проката на стан горячей прокатки полосы 1105000

Всад горячего проката на толстолистовой стан 703000

Годный прокат сортопрокатного стана 4072000

Годный прокат мелкосортного стана 0,1

Годный прокат стана горячей прокатки полосы 80000

Годный прокат толстолистового стана 1500000

Термообработка сортопрокатного стана 277000

Термообработка толстолистового стана 500000

Термообработка в ЦХП 44430

Всад проката в ЦХП 259100

Сдача металлолома цехами комбината 2000000

Производство кокса (6% влажности) 2000000

Годовой выход доменного газа (отчёт), т у.т. 4417000

Потери доменного газа по отчёту, т у.т. 3610000

Расход дутья (отчёт), тыс.м3 1500000

Производство извести 10100000

Производство огнеупоров 63000

Покупка огнеупоров 73647

Расход тепла горячей воды на теплоснабжение города, Гкал 59168

Потери тепла горячей воды в балансе комбината, Гкал 180000

Расход тепла пара сторонним потребителям, Гкал 933000

Потери тепла пара в балансе комбината, Гкал 38100

Таблица 6. Калорийный коэффициетны, заложенные в программу «ОптиМет»

Кокс металлургический, т у.т./т 0,97

Коксовая мелочь, т у.т./т 0,88

Коксик, т у.т./т 0,93

Угольная шихта, т у.т./т 1,003

Уголь на технологию, т у.т./т 0,802

Энергетический уголь, т у.т./т 0,713

Химпродукт КХП, т у.т./т 1,3

Природный газ, т у.т./тыс.м 1,156

Коксовый газ, т у.т./тыс.м 0,571

Доменный газ, т у.т./т 0,143

Конвертерный газ, т у.т/тыс.м 0,3

Мазут, т у.т./т 1,37

Промпродукт, т у.т./т 0,611

Уголь в конвертер, т у.т./т 0,7

Пылеугольное топливо в домну, т у.т./т 0,95

Теплосодержание электроэнергии, Гкал/МВтч 2,268

Теплосодержание О2 технического, Гкал/тыс.м3 2,128

Теплосодержание О2 технологического, Гкал/тыс.м3 1,558

Теплосодержание дутья, Гкал/тыс.м 0,112

Электроэнергия т у.т./МВтч 0,324