Разработка теоретических и технологических основ производства чугуна процессом жидкофазного восстановления РОМЕЛТ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, доктор технических наук Усачев, Александр Борисович

• Усачев, Александр Борисович
• доктор технических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор технических наук Усачев, Александр Борисович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БЕСКОКСОВЫХ СПОСОБОВ

ПЛАВКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ.

1.1. Процессы с предварительным восстановлением железа в твердой фазе и довосстановлением в жидкой фазе.

1.2. Процессы преимущественно жидкофазного восстановления железа.

1.3. Процессы полностью жидкофазного восстановления железа.

2. СОЗДАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ,

РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА РОМЕЛТ.

2.1. Конструкция и основные параметры печи и опытной установки. у 2.2.0своение и совершенствование процесса РОМЕЛТ.

2.2.1. Основные этапы освоения технологии.

2.2.2. Технология разогрева и запуска печи.

2.2.3. Дутьевой режим печи РОМЕЛТ.

2.2.4. Выпуск продуктов плавки.

2.3. Совершенствование конструкции установки РОМЕЛТ.

2.3.1. Система подачи шихтовых материалов.

2.3.2. Газоотводящий тракт.

2.3.3. Система охлаждения.

2.3.4. Система подачи энергоносителей.

2.3.5. Совершенствование печи РОМЕЛТ.

3. ШЛАКОВЫЙ РЕЖИМ: РОЛЬ И СВОЙСТВА ШЛАКА,

СТРУКТУРА ШЛАКОВОЙ ВАННЫ.

3.1. Роль шлаковой ванны. ф 3.2. Физические свойства шлаков и особенности шлакового режима.

3.3. Утилизация шлаков процесса РОМЕЛТ.

3.4. Зональная структура ванны.

3.4.1. Экспериментальное исследование системы «шлак-уголь-металл».

3.4.2. Методика отбора к анализа проб шлака.

3.4.3. Структура шлакометаллической эмульсии в печи РОМЕЛТ.

3.4.4. Структура шлакоугольной суспензии.

3.4.5. Математическая модель формирования фракционного состава угля в шлаковой ванне.

3.5. Распределение железа по высоте шлаковой ванны.

4. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПЕЧИ РОМЕЛТ.

4.1. Перемешивание шлаковой ванны.

4.1.1. Роль перемешивания шлаковой ванны.

4.1.2. Теоретическое определение мощности пневматического перемешивания жидкости.

4.1.3. Мощность перемешивания в характерных зонах шлаковой ванны.

4.1.4. Исследование эффективности перемешивания шлаковой ванны.

4.2. Исследование процесса плавления сырья.

4.3. Тепломассообмен в зоне дожигания (роль динамического гарнисажа).

4.4. Исследование пылеобразования в процессе РОМЕЛТ.

5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА.

5.1. Зональность физико-химических превращений.

5.2. Основные восстанавливающие агенты.

5.3. Оценка площадей межфазных поверхностей в шлаковой ванне.

5.4. Допущения, принятые при кинетическом анализе восстановления.

5.5. Оценка скорости восстановления железа из шлака с участием угольных частиц.

5.6 Оценка скорости восстановления железа из шлака углеродом капель металла.

5.7 Анализ роли основных восстановителей железа.

6. ПОВЕДЕНИЕ СЕРЫ И ДРУГИХ СОПУТСТВУЮЩИХ

ЭЛЕМЕНТОВ.

6.1. Поведение серы.

6.1.1. Распределение серы между фазами.

6.1.2. Удаление серы в газовую фазу.

6.1.3. Механизм сульфидирования металла.

6.1.4 Механизм десульфурации металла.

6.2. Динамическая модель распределения серы между фазами.

6.3. Поведение других сопутствующих элементов.

6.3.1. Кремний и марганец.

6.3.2. Фосфор.

6.3.3. Поведение хрома, ванадия, титана.

7. МЕТОДИКА ЗОНАЛЬНОГО РАСЧЕТА МАТЕРИАЛЬНОГО И ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЛАВКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА

ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА.

8. СТАТИСТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОМЕЛТ.

8. 1. Статистическая модель процесса.

8.2. Динамическая математическая модель процесса.

8.2.1. Структурный синтез модели.

8.2.2. Общая структура процесса РОМЕЛТ.

8.2.3. Структура обощенной математической модели.

8.2.4. Параметрическая идентификация математической модели.

8.2.5. Результаты идентификации.

8.2.6. Проверка адекватности модели по равновесным режимам.

8.2.7. Идентификация параметров по динамическим режимам.

8.2.8. Иметационное моделирование технологического процесса и оценка адекватности модели по данным работы опытной установки.

9. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ПЛАВКИ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка теоретических и технологических основ производства чугуна процессом жидкофазного восстановления РОМЕЛТ»

Актуальность работы. На протяжении нескольких десятилетий металлурги промышленно развитых стран параллельно с совершенствованием доменной плавки ведут работы по созданию новых бескоксовых процессов переработки железорудного сырья. Актуальность этих работ обусловлена сокращением запасов коксующихся углей, целесообразностью перехода на более дешевые энергоресурсы, экологической опасностью агломерационного и коксохимического производств, высокими капитальными затратами на их реновацию, стремлением вовлечь в переработку новые виды железосодержащего сырья и отходов, доменный передел которых нецелесообразен.

Интерес к новым процессам связан также с возможностью создания на их основе маломасштабного производства при ограниченности инвестиционных ресурсов и потребности в металлопрокате в конкретных регионах.

Разрабатываемые процессы часто называют «альтернативными», хотя на ближайшую перспективу они должны рассматриваться как дополняющие традиционную аглококсодоменную схему

Процессы прямого получения железа, продуктом которых является твердое губчатое железо, получили ограниченное распространение в основном из-за высокой стоимости природного газа и применения для выплавки стали электросталеплавильного передела.

Разработка класса плавильно-восстановительных технологий, соединяющих хорошо освоенное твердофазное восстановление с плавлением губчатого железа при одновременной газификации угля, явилась новым этапом создания бескоксовой металлургии. Один из этих процессов - СОЯЕХ - уже освоен в промышленном масштабе. Однако широкое внедрение процессов данного класса сдерживается из-за их сложности, использования богатого железорудного сырья, а в некоторых случаях неполного исключения кокса.

Ф Альтернативным направлением являются процессы полностью жидкофазного восстановления железа, которые позволяют преодолеть трудности, обусловленные стадией предварительного восстановления. Попытки создания таких процессов делались металлургами неоднократно (Оогес!, ЕкеЮгр-УаИак, процесс Ремина). Предложенкый профессорами МИСиС В.А. Ромекцом и A.B. Ванюковым процесс жид-кофазного восстановления, получивший впоследствии название POMEJ1T, открыл новую страницу в бескоксовой металлургии. Процесс организован на новых принципах, не применявшихся ранее в черной металлургии.

С учетом перспектив, открываемых новым процессом, Советом Министров СССР было принято постановление N1579-P от 7.07.1980, предусматривавшие создание пилотной установки и проведение на ней всесторонних исследований процесса для определения его возможностей и подготовки промышленного внедрения.

В этой связи целью настоящей работы являлось создание теоретических и технологических основ плавки, совершенствование технологии и конструкции печи POMEJIT на базе прямых экспериментов на пилотной установке промышленного масштаба, а также теоретических и лабораторных исследований физико-химических и теплофизических процессов и свойств материалов.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- проведен детальный анализ существующих способов внедоменного получения чугуна и развита концепция одностадийной восстановительной плавки железорудного сырья;

- создана пилотная установка и проведены опытно-промышленные испытания, в ходе которых разработана и освоена технология и доработана конструкция установки до уровня помышленного использования.

- изучены термодинамические и кинетические особенности тепломассобменных процессов, протекающих в металлической, шлаковой и газовой фазах при плавке железорудного сырья в агрегате POMEJIT;

- разработаны методы расчета и модели процесса;

- разработаны способы контроля и управления плавкой.

Научная новизна работы заключается в разработке теоретических основ процесса жидкофазного восстановления железа POMEJIT. Наиболее существенные научные результаты:

- обоснована концепция одностадийного процесса жидкофазного восстановления железа;

- получены новые сведения о фазовом составе, комплексе физических и физико-химических свойств (вязкость, теплопроводность, электропроводность, плотность и т. д.) шлаковых расплавов жидкофазного восстановления. Определен рабочий диапазон вязкости и интервал кристаллизации шлаков;

- экспериментально установлены механизмы и кинетические характеристики плавления руды и металлизованных окатышей в барботируемом кислородсодержащим дутьем шлаке; с использованием адаптированной по экспериментальным данным модели плавления и погружения сырья определены требования к фракционному составу руды;

- впервые получены данные о структуре ванны, зональном строении и характеристиках шлакоугольной суспензии и шлакометаллической эмульсии;

- разработана модель формирования фракционного состава угля, замешанного в шлаке; определены характерные времена существования в шлаке угольных частиц разных фракций и скорости их реагирования со средой;

- установлено, что окисленность шлака в реакционной зоне выше, чем в доменной печи; соотношение Ре2+/Ре3+ составляет 0,75-0,95 при плавке руды и около 1,0 при плавке конвертерного шлама;

- предложена зональная схема протекания физико-химических превращений в рабочем пространстве печи;

- оценена роль основных восстанавливающих агентов в процессе плавки; показано, что до 90% железа восстанавливается с участием угольных частиц, причем около 60% от общей производительности обеспечивается восстановлением в поверхностном слое ванны;

- разработана методика зонального расчета материального и теплового балансов плавки и статическая модель для расчета параметров плавки; определено влияние параметров процесса и свойств сырья на показатели плавки;

- разработаны комплексная (четырехзонная) динамическая и статистическая модели процесса;

- экспериментально обнаружен и теоретически обоснован режим блокировки поверхности ванны углем; определено допустимое содержание угля; даны рекомендации по выводу печи из этого режима на нормальный ход процесса;

- установлены особенности и механизм распределения серы между шлаком, металлом и газопылевой фазой; дано математическое описание поведения серы в процессе жидкофазного восстановления железорудного сырья;

- впервые показаны наличие и роль динамического гарнисажа в виде пленки жидкого шлака; разработана методика и получены характеристики тепломассообмена между ванной и зоной дожигания при образовании на стенах печи динамического гарнисажа.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Введена в эксплуатацию и доведена до уровня промышленного использования пилотная печь РОМЕЛТ промышленного масштаба объемом 140 м3 на которой в ходе опытных кампаний переработано около 80000 т железосодержащего сырья и отходов.

По результатам опытно-промышленных плавок усовершенствованы элементы конструкции печи и вспомогательные системы установки: кессоны, футеровка, отстойники чугуна и шлака, летки, фурмы, системы очистки газов и улавливания пыли, подачи шихтовых материалов.

Обобщение накопленных данных позволило разработать основы конструирования и проектирования печей РОМЕЛТ.

Техническая новизна и оригинальность выполненных разработок подтверждена патентами и авторскими свидетельствами, отмечена медалями Международных салонов изобретений в Женеве и Брюсселе.

Проданы лицензии на способ плавки и печь в Японию, США и Индию.

Показана эффективность получения в промышленных масштабах углеродистого полупродукта методом жидкофазного восстановления РОМЕЛТ с использованием энергетических углей.

Полученные результаты использованы при разработке технических проектов промышленных установок РОМЕЛТ для утилизации железосодержащих отходов КМК (200 тыс. чугуна в год), НЛМК (340 тыс. т чугуна в год) и для переработки хвостов обогащения железных руд (300 тыс. т чугуна в год) фирмы ММОС (Индия).

Автор защищает: концепцию одностадийного процесса жидкофазного восстановления железа, конструктивные и технологические решения по процессу и печи РОМЕЛТ, способы ведения плавки различных железосодержащих материалов, методы контроля и управления процессом.

Методики и результаты:

- экспериментальное исследование свойств шлаковых расплавов,

- теоретические и экспериментальные исследования механизмов и кинетические характеристики плавления материалов в шлаковой ванне,

- кинетический анализ вкладов основных восстановительных агентов в интегральную скорость образования железоуглеродистого расплава,

- экспериментальное исследование структуры ванны, зонального строения и параметров системы «шлак-металл-уголь» в печи РОМЕЛТ,

- изучение массообмена и энергетики перемешивания ванны,

- теоретическое обоснование роли динамического гарнисажа,

- определение критерия возникновения режима блокировки ванны углем,

- экспериментальное исследование особенностей и механизма распределения серы между фазами,

- теоретическая оценка содержания и фракционного состава угля в шлаковой ванне,

- расчет характерных времен существования в шлаке угольных частиц и скоростей их реагирования,

- экспериментальное исследование процесса пылеобразования

Методы расчета, модели, программные комплексы:

- зонального расчета материального и теплового баланса (балансовая модель плавки),

- расчет характеристик теплообмена между зоной дожигания и динамическим гарнисажем,

- расчет плавления частиц сырья в шлаковом расплаве,

- статистическая модель процесса на основе метода группового учета аргументов,

- комплексная четырехзонная динамическая модель.

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечена в первую очередь тем, что основные данные получены при проведении полномасштабных экспериментов на опытной установке промышленного масштаба, а также использованием современных методик постановки и проведения экспериментов, обработки результатов, методов физического и химического анализа, методов математического и компьютерного моделирования, согласованностью теоретических выводов с экспериментальными данными.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в разработке инженерных решений опытной установки, авторском надзоре за строительством и монтажом, разработке технических инструкций и технологических регламентов, подготовке и проведении опытных кампаний на установке в качестве заместителя руководителя Комплексного научно-исследовательского коллектива МИСиС. Автор возглавлял научно-исследовательскую группу, выполнявшую теоретические и экспериментальные исследования процесса, принимал личное участие в постановке и проведении лабораторных экспериментов, теоретических исследований, разработке методов расчета и моделей.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на IV Всесоюзной конференции по тепло- и массообменным процессам в ваннах сталеплавильных агрегатов (Жданов, 1986), IV Всесоюзной научно-технической конференции «Физико-химия процессов восстановления металлов» (Днепропетровск, 1988 г.), V Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов «Пути повышения эффективности использования углей, процессов и подуктов их переработки» (Свердловск, 1988), Всесоюзном научно-техническом совещании «Интенсификация тепловых, массообменных и физико-химических процессов в металлургических агрегатах» (Свердловск, 1989), Всесоюзной научно-технической конференции «Непрерывные металлургические процессы «руда, лом - металлопрокат» (Свердловск, 1989), VI Рижской конференции по теплоэнергетике «Повышение эффективности использования топлива в народном хозяйстве» (Рига, 1990), Совместном заседании секций сталеплавильного производства и качественных сталей НТС Минмета СССР (Москва 1989), Национальной научно-технической конференции с международным участием «Новые и усовершенствованные технологии для окускования сырья и производства чугуна и ферросплавов» (Болгария, Варна, 1990), Заседании НТС ГКНТ СССР «Новые процессы в черной металлургии» (Москва 1989), II Европейском симпозиуме "Восток-Запад" по материалам и процессам (Финляндия, Хельсинки, 1991), Международной конференции "Черная металлургия России и СНГ в XXI веке» (Москва, 1994), II и III Конгрессах сталеплавильщиков (Липецк, 1994, Москва, 1995), I Балканской конференции по металлургии «Развитие металлургии на Балканах в начале 21 века» (Болгария, Варна, 1996), Международном конгрессе «Экологические проблемы больших городов: инженерные решения» (Москва, 1996), Международном чале 21 века» (Болгария, Варна, 1996), Международном конгрессе «Экологические проблемы больших городов: инженерные решения» (Москва, 1996), Международном симпозиуме по технологии РОМЕЛТ - "ROMELT-97", (Индия, Нью Дели, 1997), III щ, Всероссийской научно-практической конференции с международным участием

Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности" (Санкт-Петербург, 1998) V Международном конгрессе доменщиков «Производство чугуна на рубеже столетий» (Днепропетровск - Кривой Рог, 1999), Всероссийской научно-практической конференции "Металлургия на пороге XXI века - достижения и прогнозы" (Новокузнецк, 2000).

Публикации

По теме диссертации опубликовано более 70 научных работ. По результатам работы в соавторстве получено более 40 авторских свидетельств СССР и Российской Федерации на изобретения и патенты, а также 13 зарубежных патентов.

Структура и объем работы: « Диссертация состоит из 9 разделов, заключения, списка литературы (150 наименований) и приложения; изложена на 279 стр. печатного текста, содержит 99 рис. и 50 таблиц.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БЕСКОКСОВЫХ СПОСОБОВ ПЛАВКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Уже несколько десятилетий не ослабевает интерес к развитию бескоксовых технологий получения железа. Это вызвано не разочарованием в эффективности доменного производства, а объективной необходимостью поиска экологически более приемлемых и менее капиталоемких способов массовой выплавки первичного железа, позволяющих расширить топливно-сырьевую базу черной металлургии путем вовлечения в переработку более бедных руд, комплексного сырья, железосодержащих отходов и использования энергетических углей.

В 1960-80-е годы в качестве альтернативы аглококсодоменной схеме производства первичного железа рассматривались и развивались процессы бескоксового твердофазного восстановления железных руд. Однако, по ряду причин, они не смогли заменить доменный процесс. Работа установок полностью твердофазного восстановления связана с необходимостью использования богатых кусковых руд или специально окускованного железорудного сырья с низким содержанием пустой породы и вредных примесей. В качестве восстановителя преимущественно используется реформированный природный газ (М1с1гех, НуЬ-Ш). Известные твердофазные процессы с использованием угля не получили развития из-за низкой производительности и других недостатков. При лимитировании потребления и быстром росте цен на газ это делает производство губчатого железа все менее выгодным. Для твердофазного восстановления характерна низкая скорость процесса. Технологии данной группы имеют сложное аппаратурное оформление. Применяются дорогостоящие установки реформирования природного газа или специальные газогенераторы, аппараты отмывки или вакуумного сорбционного отделения СОг, специальная сероочистка. Сложности хранения и необходимость использования электросталеплавильного передела для получения стали и ряд других проблем обусловили ограниченное распространение этих процессов в металлургии.

Стремление повысить производительность процесса и получать полупродукт в жидком виде привело к развитию комбинированных восстановительных процессов.

Несколько десятков процессов внедоменного производства чугуна прошли опробование на лабораторных и пилотных установках. Однако, лишь малая часть их была реализована в промышленном или близком к промышленному масштабе.

По способу ведения восстановительного процесса технологии бескоксового производства жидкого чугуна (железоуглеродистого полупродукта) можно разделить на три группы:

- процессы с предварительным восстановлением железа в твердой фазе и до-восстановлением в жидкой фазе;

- процессы преимущественно жидкофазного восстановления;

- процессы полностью жидкофазного восстановления.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Усачев, Александр Борисович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного исследования по разработке теоретических и технологических основ процесса жидкофазного восстановления железа РОМЕЛТ, получены следующие основные результаты:

1. Проведен детальный сравнительный анализ конструктивных, технических и технологических особенностей современных процессов бескоксового производства жидкого чугуна (железоуглеродистого полупродукта), показаны преимущества концепции получения жидкого чугуна в одну стадию, впервые реализованной в процессе РОМЕЛТ.

2. Экспериментально показана возможность устойчивой управляемой работы агрегата полностью жидкофазного восстановления с совмещением в одном реакционном пространстве восстановительных (восстановление железа из шлака) и окислительных (горение угля) процессов. Решена задача эффективного замешивания угля в объем шлака. Доказана высокая степень передачи тепла от дожигания шлаковой ванне. При этом на практике:

- отработана технология жидкого старта печи;

- отработана технология восстановительной плавки с частичным дожиганием отходящих газов;

- отработана технология ведения процесса восстановления на энергетическом угле с использованием и без использования природного газа;

- отработана технология ведения процесса на кислородно-воздушном дутье с содержанием кислорода от 100% до 41%;

- показана возможность использования печи РОМЕЛТ как агрегата для плавки металлосодержащих отходов (окалины, стружки) и металлизованного сырья;

- получены необходимые технологические и конструктивные параметры работы печи для проектирования промышленных установок по переработке железосодержащих отходов металлургических производств;

- достигнута производительность по проплаву полупродукта до 18,4 т/ч при плавке окисленного сырья и до 31 т/ч при плавке частично восстановленного сырья;

- показана принципиальная возможность устойчивой длительной работы печи в режиме плавки аглоруды на шлаках с основностью -0,7, а также в режиме плавки марганцовистого шлака;

- показана возможность работы печи в режиме газогенератора с получением горячего восстановительного газа с содержанием окислителей С02 + Н20 менее 5% и температурой 1300- 1400 С;

- показана возможность плавки ванадий- и хромсодержащих отходов с извлечением ванадия и хрома в металл;

3. Параллельно с отработкой технологических приемов оптимизирован ряд конструктивных параметров и технических решений:

- барботажные фурмы с вспомогательными приспособлениями, включая термометр для измерения температуры ванны;

- уровни шлака и металла в печи;

- конструкцию кессонов;

- кладку печи;

- выпускные устройства;

- фурмы для дожигания;

- разводку энергоносителей.

4. Исследована гидродинамика шлаковой ванны. Показано, что печь работает как реактор полного смешения.

5. Экспериментально определены содержания, фракционный состав и удельные поверхности капель металла и угольных частиц в шлаковой ванне. Установлено, что основная масса угля сосредоточена в поверхностном слое шлаковой ванны. В выпускаемом шлаке уголь отсутствует. В поверхностном слое барботируемого шлакового расплава и в подфурменной зоне спокойного шлака отмечаются более высокие концентрации капель металла. Оценены эффективные скорости движения и времена прохождения соответствующих зон шлакового расплава потоком осаждающихся капель металла.

6. Разработана математическая модель расходования угольных частиц различных фракций. Оценены характерные времена существования в шлаке угольных частиц разных фракций и скорости их реагирования со средой. Показано, что мелкие частицы угля преимущественно участвуют в восстановлении железа из шлака, а более крупные - как в восстановлении железа, так и в процессах горения и газификации в барботажных столбах. Специального предварительного измельчения угля не требуется.

8. Разработали методику зонального расчета материального и теплового балансов процесса: раздельно для зоны дожигания (надслоевого пространства), где протекают окислительные процессы, и для шлаковой ванны, где одновременно протекают процессы горения угля и восстановление оксидов железа. Показано, что дальнейшее улучшение технико-экономических показателей процесса требует увеличения степени дожигания газов в печи и использования тепла отходящих газов для подогрева сырья. Для обеспечения конкурентоспособности процесса РОМЕЛТ при переработке традиционного сырья необходимо вести процесс при степени дожигания около 0,75 и использовать в качестве флюса известь.

9. Предложен метод расчета плавления частиц сырьевых материалов в печи РОМЕЛТ. Показано, что необходимо использовать руду с размерами частиц <18 мм.

10. Разработана методика и получены характеристики тепломассообмена между ванной и зоной дожигания при образовании на стенах динамического гарниса-жа; показано, что через динамический гарнисаж в ванну может передаваться тепловой поток 0,5 - 0,8 МВт/м2.

11. Установлено, что стационарное соотношение в шлаке определяется интегральным восстановительным потенциалом в шлаковой ванне и химическим составом формирующегося шлака и составляет 0,75-0,95 при плавке руды и -1,0 при плавке конвертерных шламов.

12. Определены значения вязкости, электропроводности, теплоемкости, теплопроводности, температурный интервал затвердевания реальных шлаков процесса. Рабочий интервал вязкости 0,1-1,0 Па*с. Показано, что при переработке руды и доменных шламов целесообразно работать при основности шлаков 0,6-0,8, а при переработке конвертерных шламов - 1,3-1,5.

13. Проведен кинетический анализ вкладов основных восстанавливающих агентов в интегральную скорость восстановления железа в печи РОМЕЛТ. Установлена преобладающая роль в восстановлении железа частиц угля, непосредственно контактирующих со шлаком. Существенно меньший вклад имеет восстановление через газовую фазу. К нему близка доля восстановления углеродом, растворенным в металлических каплях. Науглероживание капель в барботируемом шлаке опережает их обезуглероживание. Незначительна роль в общем восстановлении пузырей, свободных от угля и/или капель металла и ванны чугуна, накапливаемой на подине. Большая часть производительности печи обеспечивается восстановлением железа в поверхностном слое шлаковой ванны. В газовом восстановлении в печи значительна роль водорода.

14. Разработана динамическая математическая модель процесса, проведена ее идентификация по данным опытных плавок. Модель может быть использована при автоматизации процесса, анализе новых модификаций процессов жидкофазного восстановления.

15. На основе экспериментальных данных с использованием метода группового учета аргументов разработана статистическая модель процесса. Модель может быть использована для следующих целей:

- для анализа процесса и определения зависимостей параметров;

- для выбора технологических режимов ведения плавки;

- для решения оптимизационных задач, что позволяет включать ее в математическое обеспечение АСУТП.

16. Установлено, что в процессе жидкофазного восстановления железорудного сырья продувка кислородом шлака позволяет удалить до 90% серы в пылегазовую фазу. Концентрация серы в металле определяется концентрацией серы в ококсован-ном угольном остатке и кинетикой перехода серы в шлак. Основной механизм удаления серы - из шлака через газовую фазу. Понижение температуры шлака приводит к росту концентрации серы в шлаке и в металле и к резкому замедлению процесса де-сульфурации.

В процессе отсутствует необходимость удержания серы в шлаке и, следовательно, в повышенных значениях основности. Процесс позволяет получать содержания серы в металле на уровне 0,03-0,07% при рабочих температурах выше 1500°С, вязкостях шлакового расплава ~ 0,4-0,5 Па*с и интенсивностях продувки, обеспечивающих концентрацию серы в шлаке на уровне ~0,1 % при содержании пиритной серы в исходном угле на уровне 0,3%.

Разработана кинетическая модель распределения серы между продуктами плавки в печи РОМЕЛТ.

17. Получены данные по распределению легирующих и примесных элементов между газовой, шлаковой и металлической фазами.

18. Разработаны способы контроля и основы управления процессом. Сформулирован критерий наступления режима блокировки поверхности ванны при избытке угля и даны рекомендации по безопасному выводу печи на рабочий режим.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Усачев, Александр Борисович, 2003 год

1. The COREX revolution - new concepts for low cost iron and steelmaking / В ohm C., Eberle A., Gauld L. et al. // SEA1.I Quarterly. -1996. -January. -№1. - P. 59 - 65.

2. Leonard G. Bertling R. Latest commissioning ond operational results of COREX C-2000 plants // ICSTI/ 58th Ironmaking Conf. Proceedings, Chicago, Illinois, USA. -1999. -v. 58.-P. 355 -360.

3. Результаты двухлетней эксплуатации установки COREX в Южной Корее / Бем К., Эберле А., Айхбергер Э. и др. // Черные металлы. 1998. -Ноябрь - декабрь. -С. 20-26.

4. Lee S., Yoon J. A numerical analysis of the transport phenomena in COREX melter-gasifier // ICSTI/Ironnmaking Conf. Proceedings, Toronto, Ontario, Canada. -1998. -V.57. -P. 1803- 1813.

5. Shin K., Joo S., Lee I. O. Computational models applying for COREX C-2000 operations in POSCO // ICSTI/Ironnmaking Conf. Proceedings, Toronto, Ontario, Canada. -1998.-V.57.-P. 1815- 1820.

6. Direct use of fine ore in the COREX process / Joo S., Shin M. K., Cho M. et al. // ICSTI/Ironmaking Conf. Proceedings, Toronto, Ontario, Canada. -1998. -P. 1223 1228.

7. Пиркбауэр В., Симм P. Процесс COREX для производства высококачественных сталей на мини-заводах // Металлург. -2000. -№1. С. 52 53.

8. The COREX process update 2000 / Aumayr E., Bohm C., Freydorfer H. et al. // International Conf. «Commercializing new hot metal processes beyond the blast furnace». Atlanta, Georgia, USA. -2000. -June 5-7. -P. 1-12.

9. Люнген Г. Б., Штеффен Р. Сравнительная оценка стоимости производства чугуна и губчатого железа // Черные металлы. -1998. -№9 10. -С. 18 - 24.

10. Influence of raw materials properties in COREX processing operation / Cho M., Choi N., Lee S. et al. // ICSTI/ Ironmaking Conf. Proceedings. Toronto, Ontario, Canada. -1998.-V. 57.-P. 1211-1216.

11. Iron and steel conf. («Scrap Alternatives») report. Production and use of scrap substitutes // Steel Times. -1999. -June. -P. 228 232.

12. Development and future potential of the FINEX process / Schenk J. L., Kepplinger W. L., Walner F. et. al. // ICSTI/ Ironmaking Conf. Proceedings. Toronto, Ontario, Canada. 1998. -V. 57.-P. 1549 - 1557.

13. Aukrust E. Results of the AISI direct steelmaking program // Proc. Savard/Lee Intern. Symposium on bath smelting. Montreal, Canada. -Minerals, Metals and Mater. Soc. -1992.-8-22 Oct.-P. 591 -610.

14. DIOS Process Direct Iron Ore Smelting Reduction Process // Product Information, Center for Coal Utilisation, The Japan Iron and Steel Federation. -Japan. -1994.

15. Ивасаки К., Каваками M., Китагава Т. Результаты эксплуатации полупромышленной установки DIOS // Дзайре то пуросэсу. —1996. -V. 9. -№4. -Р. 670.

16. Сводные результаты экспериментов на полупромышленной установке DIOS / Фукусима X., Сайто Т., Баба М. и др. // Дзайре то пуросэсу. -1996. -V. 9. №4. -Р. 669.

17. Kitagawa Т. Compact, economical and ecological ironmaking process DIOS // International conf. «Commercializing new hot metal processes beyond the blast furnace». -2000. -Atlanta, Georgia, USA. -June 5-7. -P. 1-15.

18. Technical innovations. DIOS use proven systems for new ironmaking option. // Metalproducing. -1999. -V. 9. -P. 32.

19. Meijer K. A., van Laar J., van der Knoop W. // 3rd European Ironmaking Conf., Glent, Belgium. -1996. -September. -P. 23-24.

20. Патент РФ №2143005. Способ производства чугуна из соединении железа и устройство для производства чугуна / Бернард И., Терхейс К., Мейер X.

21. International Application PCT/AU99/00884, Int. Publication number WO 00/22176, C21B 1/00. A process and an apparatus for producing metals and metal alloys / Dry R. J.

22. Macauley D., Price D. HIsmelt a versatile hot iron process // Steel Times International. -1999. -May. -P. 23 - 25.

23. Dry R., Bates C., Price D. HIsmelt the future in direct ironmaking // ICSTI/ 58th Ironmaking Conf. Proceedings, Chicago, Illinois, USA. -1999. -V.58. -P. 361 - 366.

24. Bates P., Muir A. HIsmelt: low cost ironmaking // International conf. «Commercializing new hot metal processes beyond the blast furnace». -2000. -Atlanta, Georgia, USA. -June 5-7. -P. 1-12.

25. Clean power from integrated coal/ore reduction (CPICOR) // Web site of Los-Alamos National Laboratory: lanl.gov/projects/tctc. -24.11.1999.

26. Campbell A. P., Dry R. J., Perazelli P. A. Coal and the versatile HIsmelt Process // Advanced clean coal technology international symposium. 1999. -Tokyo, Japan. -November 1-2. -P. 1-6.

27. Media-release Rio-Tinto. Commercial-scale HIsmelt plant to be built in Western Australia// Web site of HIsmelt corporation: hismelt.com. -24.04.2002.

28. Демонстрационная установка для нового процесса выплавки передельного чугуна // Черные металлы. -1997. -май. -С. 10-11.

29. Fogarty J., Hamilton К., Goldin J. Auslron a new direct reduction technology for pig iron production // Skillings Mining Review. -1998. -May 23. -№5. -P. 4-8.

30. Auslron A new smelter for South Australia // Steel Times International. -2001. -№3.-P.13- 16.

31. Свойства жидких доменных шлаков / В. Г. Воскобойников, Н. Е. Дунаев, А. Г. Михалевич и др. М.: Металлургия, 1975. - 182 с.

32. Патент РФ 2131465 С1. Способ контроля окисленности шлаковой ванны процесса жидкофазного восстановления POMEJIT.

33. О степени однородности расплава в печи ПЖВ / И. А. Строителев, А. В. Ванюков, В. П. Грицай и др. // Комплексное использование минерального сырья. — 1984.-№2.-С. 27-30.

34. Морфология шлака и формирование капель первичного чугуна при жидкофазном восстановлении железа в процессе POMEJIT / В.А. Роменец, B.C. Валавин, А.К. Зайцев и др. // Сталь.-1997. -№9. -С. 72 76.

35. Морфология капель первичного чугуна в шлаках процесса POMEJIT / А.К. Зайцев, Н.В. Криволапов, Ю.В. Похвиснев и др. // Сталь.-2000. №4. - С. 76-79.

36. Мотт Р. А., Уилер Р. В. Качество кокса. Пер. с англ.- М.: Металлургиздат, 1947.-552 с.

37. Sugata M., Sugiyama T., Kondo S. Reduction of iron oxide contained in molten slags with solid carbon // Transactions of ISIJ. 1974. -V. 14. -P. 88-95.

38. Виленский Е. В., Хзмалян Д. М. Динамика горения пылевидного топлива. -М. : Энергия. -1978. -246 с.

39. Lehrer L. Gas agitation of liquids // I&EC process design and development. -1968. V.7.-№2.-P. 226 - 239.

40. Сано M., Мори К. Модель циркуляционного течения в расплавленном металле для специального случая барботажа ванны и ее применение к процессам инжектирования газа // Инжекционная металлургия 83: Труды конференции. - М.: Металлургия. -1986. - С. 124 - 134.

41. Haida О., Brimacombe J. Physical-model study of the effect of gas kinetic energy in ingection refining processes // Trans. ISIJ. 1985. - V. 25. - P. 14 - 20.

42. Кочо В. С. Кипение жидкого металла в ванне сталеплавильной печи // Сталь. 1945. - №2-3. - С. 55 - 60.

43. Bhavaraju S., Russell Т., Blanch H. Mixing phenomena in a gas stirred liquid bath // AIChE Journal. 1978. -V. 24. -P. 454 - 466.

44. Sinha U., McNallan M. Physical modelling of gas stirred ladle systems // Metallurgical and Materials Transactions. 1985. - V. 16B. - P. 850 - 858.

45. Stapulewicz T., Themelis N. Mixing characteristics in gas agitated vessels // Canadian Metall. Quarterly. 1987. -V. 26. - P. 123 - 131.

46. Mazumdar D., Guthrie R. Mixing models for gas stirred metallurgical reactors // Metallurgical and Materials Transactions. 1986. - V. 17B. - P. 725 - 733.

47. Nakanishi К., Fujii Т., Szekely J. Possible relationship between energy dissipation and agitation in steel processing operations // Ironmaking and Steelmaking. -1975. -№3.- P. 193-197

48. Engh Т., Lindskog N. A fluid mechanical model of inclusion removal // Scand. J. Metal. 1975.-V. 4.-№2. - P. 49 - 58.

49. Asai S., Okamoto T. Mixing time of refining vessels stirred by gas injection // Transaction of ISIJ. 1983. - V. 23. -P. 43 - 50.

50. Koria S., Pal S. Model study on mixing condition in combined blown steelmaking bath // Ironmaking and Steelmaking. 1990. -V. 17. -№5. -P. 325 - 332.

51. Schwarz M. Buoyansy and expansion power in gas-agitated baths // ISIJ Int. -1991.-V. 31. -№9. P. 947-951.

52. Sano M., Mori К. Циркуляционные потоки и время усреднения ванны жидкого металла при вдувании инертного газа // Тэцу то хаганэ. 1982. - V. 68. — №16.-Р. 2451 -2460.

53. Mori К., Sano М. Кинетика процессов инжекционной металлургии // Тэцу то хаганэ. -1981. -V. 67. -№6. Р. 672 - 695.

54. Варенцов А. А., Капустин Е. А. О термодинамическом анализе процессов перемешивания расплава // Известия АН СССР. Металлы. -1983.-№6. С. 23 - 32.

55. Брагинский JI. Н., Белевицкая М. А. О дроблении капель при механическом перемешивании в отсутствие коалесценции // Теоретические основы химической технологии. 1990.-т. 24.-№4.-С. 509-516.

56. Эмульгирование фаз в штейно-шлаковых расплавах / А. Д. Васкевич, А.В. Ванюков и др.// В сб. «Теория и практика процессов получения тяжелых цветных и благородных металлов». М.: МИСиС. - 1978. - №111. - С. 118 - 123.

57. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1962. - 414 с.

58. Баптизманский В.И., Меджибожский М.Я., Охотский В. Б. Конвертерные процессы производства стали: теория, технология, конструкция агрегатов. Киев -Донецк: Вища школа, 1984 - 343 с.

59. Кубашевский О., Олкокк С. Б. Пирометаллургическая термохимия.- М.: Металлургия, 1982. 390 с.

60. Sadrnezhaad К., Elliot J. F. 11 Iron and Steel International. -1980. -December. -P. 327-339.

61. Самарский А. А., Моисеенко Б. Д. // Журнал Вычислительной математики и математической физики. -1965. -Т. 5. -№5. С. 816 827.

62. Теплофизические свойства топлив и шихтовых материалов черной металлургии / В.М. Бобошин, Е.А. Кричевцев, В.М. Абзалов и др. М.: Металлургия, 1982.- 152 с.

63. Братчиков С. Г., Статников Б. Ш., Амдур А. М. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1979. -№7. -С. 24 26.

64. Амдур. А. М., Статников Б. Ш., Братчиков С. Г. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1982. -№4. -С. 17 19.

65. Козин В. Е., Макуров А. В., Мелентьев И. В. // Известия АН СССР. Металлы. -1976. -№2. -С.36 40.

66. Аэров М. Э., Тодес О. М. Гидравлические и тепловые основы работы агрегатов со стационарным и кипящим зернистым слоем. JL: Химия, 1958. -512 с.

67. Кружилин Г.Н. Уточнение нуссельтовской теории теплообмена при конденсации // Журнал технической физики. -1937. -том 7. -вып. 20-21.-С. 2011-2017.

68. Нигматулин Б.И., Горюнова М.З., Васильев Ю.В. К обобщению опытных данных по теплоотдаче при течении жидких пленок вдоль твердых поверхностей. // TBT.-1981.-t. 19, №5.-С. 991-1001.

69. Баттерворс Д., Хьюитт Г. Теплоотдача в двухфазном потоке. -М. : Энергия, 1977. -240 с.

70. Воскресенский К.Д. Расчет теплообмена при пленочной конденсации с учетом зависимости физических свойств конденсата от температуры // Изв. АН СССР. ОТН. -1948, №7, -С. 1023-1028.

71. Глинков М.А. Тепловая работа сталеплавильных ванн. -М.: Металлургия, 1970. -408 с.

72. Gou H., Irons G., Lu W. A multiphase fluid mechanics approach to gas holdup in bath smelting processes // Metallurgical and Materials Transactions B. -1996. -V. 27B. -P. 195-201.

73. Металлургическая теплотехника. В 2-х томах. T. 1. Теоретические основы: Учебник для вузов. Под ред. В. А. Кривандина. М.: Металлургия, 1986. -424 с.

74. Теплофизические свойства топлив и шихтовых материалов черной металлургии: (Справочник) / В. М. Бабопшн, Е. А. Кричевцов, В. М. Абзанов и др. -М.: Металлургия, 1982. -152 с.

75. Казмина В. В., Никитина Т. Е. // Тепловые процессы коксования. -М.: Металлургия, 1987. 184 с.

76. Пенный режим и пенные аппараты // Под ред. И.П. Мухленова и Э.Я. Тарата. -М.гХимия, -1977. 304 с.

77. Фазлеев М. П., Ермаков Е. А., Чехов О. С. Среднеобъемное газосодержание двухфазного слоя газ-расплав K20-V205 и ценообразование в нем в цикле реакция-регенерация // Журнал прикладной химии. -1985. -№1. -С. 36-41.

78. The role of gas phase momentum in determining gas holdup and hydrodynamic flow regimes in bubble column operations / Reily I., Scott D., Bruijn T. et al. // Canadian Journal of Chemical Engineering. -1994. V.72. - P. 3.

79. Krishna R., Ellenberger J. Gas holdup in bubble column reactions operating in the churn-turbulent flow regime // AIChE Journal. -1996. -September. -V.42. -№9. -P. 2627 -2634.

80. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М.:Высшая школа, 1979. - 439 с.

81. Krishna R., Swart J., Ellenberger J. Gas holdup in slurry bubble columns: effects of column diameter and slurry concentrations // AIChE Journal. -1997. -V.43. -№2. -P. 311316.

82. Sano M., Mori K. Size of bubbles in energetic gas ingection into liquid metal // Trans. ISIJ. -1980. -V. 20. -P. 675-681.

83. Lin Z. Guthrie R. A model for slag foaming for the in-bath smelting process // Trans. ISS. -1995. -May. -P. 67-73.

84. Zhang Y., Fruehan R. Effect of the bubble size and chemical reaction on slag foaming// Metallurgical and Materials Transactions. B. -1995. -V. 26B. -P. 813 819.

85. Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. -М.:Физматгиз, 1959.699 с.

86. Gestrich W., Krauss W. Die spezifiche phasen-grenzlachein blasenchichten // Chem. Ind. Techn. -1975. -№29. -P. 360-367.

87. Panjkovic V., Truelove J., Ostrovski O. Numerucal modeling of gas-phase phenomena and fuel efficiency in iron-bath reactors // ICSTI/ 58th Ironmaking Conf. Proceedings. Chicago, Illinois, USA. -1999. -V. 58. -P. 431 -442.

88. Охотский В. Б. Физико-химическая механика сталеплавильных процессов. -М.:Металлургия, 1993.-151 с.

89. Казачков Е. А. Расчеты по теории металлургических процессов. М.: Металлургия, 1988. -288 с.

90. Рыбалкин Е.М., Шакиров К. М., Попель С.И. Скорость взаимодействия железо-углеродистых расплавов с окислительными шлаками // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1975. -№6. -С. 11 16.

91. Fuva Т. Reduction of liquid iron oxide // Trans. Jap. Inst. Metals. -1988. -V. 29. -№5. -P. 353 364.

92. Mroz J. Redukja tlenkow zelaza z fazy cieklej // Hutnik. -1989. -V. 56. -№2. -P. 67-75.

93. Скорость восстановления расплавленного оксида железа твердофазным углеродным материалом и углеродом, содержащимся в расплаве металлического железа / Сато А. Арагане Г. Камихира К. и др. // Тэцу то хаганэ. -1987. -т. 73. -№7. -С. 812-819.

94. Mac Rae D. Kinetics and mechanism of the reduction of solid iron oxides in iron-carbon melts from 1200 to 1500° С // J. Metals. -1965. -December. -№17. -P. 1391 1395.

95. Lloyd G., Young D., Baker L. Reaction of iron oxide with iron-carbon melts // Ironmaking and Steelmaking. -1975. -V. 2. -P. 49.

96. Lee J., Min D., Kim S. Reaction mechanism on the smelting reduction of iron ore by solid carbon // Metall. and Mater. Trans. B. -1997. -V. 28B. -№12. -P. 1019 1028.

97. Kinetics of reduction of iron oxide in molten slag by CO at 1873 К / Fine H., Meyer D., Janke D. et al. // Ironmaking and Steelmaking. -1985. -V. 12. -P. 157 -162.

98. Reduction of molten iron oxide in CO gas conveyed system / Tsukihashi F., Kato K., Otsuka К et al. // Transactions of ISIJ. -1982. -V. 22. -P. 688 695.

99. Xapa С., Огино К. Восстановление жидкого шлака на основе оксида железа твердым графитом // Тэцу то хаганэ. -1990. -т. 76. -№3. -С. 360 367.

100. Хаяши LLL, Игучи Й. Hydrogen reduction of liquid iron oxide fmes in gas-conveyed systems // Тэцу то хаганэ. -1991. -т. 77. -№ 5. -С. 32 47.

101. ЮЗ.Байдов В. В., Крашенинников М. Г., Филиппов С. И. Закономерности восстановления железа из рудных расплавов водородом // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1964. -№1. -С. 13 19.

102. Попель С.И., Сотников В.Н., Бороненков В.Н. // Теория металлургических процессов.- М.: Металлургия, 1986. -462 с.

103. Krishna Murthy G., Sawada Y., Elliott J. Reduction of FeO dissolvd in CaO-Si02-Al203 slags by Fe-C droplets // Ironmaking and Steelmaking. -1993. -V. 20. -№3. -P. 179- 190.

104. Sarma В., Cramb A., Fruehan R. Reduction of smelting slags by solid carbon: experimental results // Metallurgical and Materials Transactions. B. -1996. -V. 27B. -№10. -P. 717-730.

105. Кинетика прямого восстановления окислов железа из расплавов / Шурыгин П. М., Бороненков В. Н., Крюк В. И. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1965. -№2. -С. 23 — 27.

106. Исследование кинетики прямого восстановления железа из расплавленных оксидов методом поляризационных кривых / Бороненков В. Н., Есин О. А., Шурыгин П. М. и др. // Электрохимия. -1965. -№ 10. -С. 1245 1252.

107. Кухтин Б. А., Смирнов В. М. Механизм реакции восстановления железа из шлаковых расплавов монооксидом углерода // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1990. -№12. -С. 1-4.

108. Кухтин Б. А., Смирнов В. М. Кинетический анализ восстановления железа из силикатного расплава оксидом углерода // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1987.-№¡2-С. 3-7.

109. Reduction of iron oxide in sulfur bearing slag by graphite / Hong L., Hirasawa M., Yamada S. et al. // ISIJ International. -1996. -№10. -P. 1237 1244.

110. Ban-ya S., Iguchi Y., Nagasaka T. Rate of reduction of wustite with hydrogen // Тэцу то хаганэ. -1984. -т. 70. -№14. -С. 1689 1696.

111. Kosaka М., Minowa S. On the rate of dissolution of carbon into molten Fe-C alloy // Transaction of ISIJ. -1968. -V. 8. P. 392 - 400.

112. Переворочаев H. M., Ионов А. В. О влиянии состава окислительного шлака на обезуглероживание капель металла // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1991.-№7.-С. 17-20.

113. Min D., Fruehan R. Rate of réduction of FeO in slag by Fe-C drops // Metallurgical and Materials Transactions. B. -1992. -V. 23B. -№2. -P. 29 37.

114. Алеев P. A., Григорян В. A. Влияние изменения межфазного натяжения на кинетику обезуглероживания в системе металл-шлак // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1971. -№1. -С. 64 67.

115. Плышевский А. А., Белогуров В. Я., Михайлец В. Н. Кинетика восстановления окислов железа и кремния из шлаков углеродом // Известия ВУЗов. Черная металлургия. —1982. -№8. -С. 3-7.

116. Поведение угля и особенности жидкофазного восстановления железа в процессе POMEJIT / Зайцев А. К., Роменец В. А., Вапавин В. С.и др. //Сталь. -1997. -№12. -С.56 -62.

117. Начальные стадии восстановления железа из шлака а процессе POMEJIT / Зайцев А. К., Криволапое Н. В., Валавин В. С. и др. // Сталь. -2000. -№6. -с. 75 81.

118. Морфология, структура и свойства вспененного шлака печи РОМЕЛТ / Зайцев А. К., Криволапое Н. В., Валавин В. С. и др. // Сталь. 2001. №11. -С. 71 - 76.

119. Особенности восстановления железа каменноугольными и углеграфитовыми материалами из маложелезистого шлака / Зайцев А. К., Криволапое Н. В., Валавин В. С. и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -2002. -№3. -С. 615.

120. Криволапое Н. В. Исследование физико-химических процессов при жидкофазном восстановлении железа // Автореферат кандидатской диссертации. -М.: МИСиС, 2002. -26 с.

121. Раскисление (FeO) твердым углеродом в жидком шлаке / Одзава М. и др. // Дэнки сэйко. -1985. -т. 56. -№1. -С. 53 62.

122. Нестеренко Л. Л., Бирюков Ю. В., Лебедев В. А. Основы химии и физики горючих ископаемых. -Киев: Вища школа, 1987. -359с.

123. Аронов С. Т., Нестеренко Л. Л. Химия твёрдых горючих ископаемых. -Харьков: Изд-воХГУ, 1960. -371 с.

124. Лейбович Р. Е., Яковлева Е. И., Филатов А. В. Технология коксохимического производства. -М.Металлургия, 1982. -340 с.

125. Noda R., Naruse I., Ohtake К. // Journal of Chemical Engineering of Japan. -1996. -V. 29. №12. -p. 235-241.

126. Tournant R., Boyer A. Revue de Metallurgie. -1962. Juillet-Aout. -P. 583-601.

127. Шпирт M. Я., Клер В. P., Перциков И. 3. Неорганические компоненты твёрдых топлив. -М.: Химия, 1990. -240с.

128. Классен В.И. Флотация углей. М.: ГОНТИ, 1963. -380с.

129. Degre G., Philbrook W. О., Goldman К. M. // Journal of metals, Transactions AIME.-V. 188.-September.-1950. -P. 1111-1119.

130. Куликов И.С. Десульфурация чугуна. -M.: ГНТИ черной и цветной металлургии, 1962. -306с.

131. Healy G. W. //Journal of Iron and Steel Institute. -1970. -№7. -P. 664-668.

132. Верман Е.Ф., Чургель B.O. Теоретические проблемы производства чугуна. -М.: Машиностроение, 2000. -348 с.

133. Юсфин Ю.С., Черноусов П.И., Степин Г.М., О возможности ресурсосбережения в агрегатах жидкофазного восстановления (на примере ПЖВ) // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1996. -№ 9. -С. 8-14.

134. Валавин B.C. К вопросу о методике расчета расхода угля на процесс жидкофазного восстановления Ромелт // Сталь. -№ 12. -С. 62-64.

135. Справочник по типовым программам моделирования. Под ред. А.Г. Ивахненко // Киев.: Техника, 1980. -184 с.

136. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Батгер Д., Лемберт Д., Протеро А. и др. М.: Мир, 1979. -312 с.

137. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.:Наука, 1979. - 416 с.

138. Griffith P., Wallis G. Two-phase slug flow // Trans. ASME (Journal of Heat Transfer).-1961.-P. 307.

139. Davidson J., Harrison D. The behaviour of a continuously bubbling fluidised bed // Chemical Engineering Science. -1966. -V. 21. -P. 737.

140. Themelis N., Tarassoff P., Szekeley J. Gas-liquid momentum transfer in a copper converter // Trans. Met. Soc. ADVEE. -1969. -V. 245. -P. 2425.

141. Теория турбулентных струй / Под. ред. Г. Н. Абрамовича. М.: «Наука», 1984.-717 с.

142. Комков А.А., Васкевич А.Д. Модель двухфазного газожидкостного потока // Известия АН СССР. Металлы. -1989. -№6. -С. 24-29.

143. Сурин В. А. Массо- и теплообмен, гидрогазодинамика металлургической ванны. -М.: Металлургия, 1993. -414 с.

144. Engh Т. A., Bertheussen Н. Trajectory of a gas/particulate-solids jets in a melt // Scand. J. Metals. -1975. -V. 4. -P. 241.

145. Гречко А. В. Траектория газовой струи в объеме жидкости (расплава) при боковой продувке ванны // Изв. АН СССР. Металлы. -1983. -№5. -С. 32-39.

146. Варенцов А. А. Развитие энергетического метода анализа процессов перемешивания и его использование при совершенствовании производства стали -Кандидатская диссертация. -Мариуполь.: ММИ, 1989. 261 с.