Головний підсумок даної дисертаційної роботи в області теорії й технології виплавки чавуну в доменних печах ґрунтується на тому, що в рамках пріоритетних наукових і науково-технологічних завдань, поставлених у галузевій інноваційній Програмі енергозбереження по підприємствах гірничо-металургійного комплексу України на 2006-2012 р. р., на основі результатів теоретичних і прикладних досліджень розроблені й впроваджені технології доменної плавки з використанням концепції вибору складу сучасної доменної шихти, закономірностей формування структури стовпа шихти в печі, що забезпечують інтенсифікацію процесів газодинаміки і масообміну і обумовлює зниження питомої витрати коксу й високу продуктивність агрегатів. Визначено технологічні можливості застосування нетрадиційних для доменної плавки видів енергії: електричної, ультразвуку й радіаційної. Наукова значимість дисертації ґрунтується в узагальненні досліджень технологічних умов інтенсифікації доменної плавки: прогнозного вибору видів шихти, раціональної технології формування структури стовпа матеріалів у печі у взаємозв'язку з параметрами ходу відновлювальних процесів, що дало можливість впровадити у виробництво технології, що забезпечують інтенсифікацію процесів газодинаміки й масообміну. Все це дозволяє кваліфікувати дану дисертацію як наукову працю, в якій представлені науково обґрунтовані технологічні й технічні рішення, впровадження яких вносить вагомий вклад у прискорення науково-технічного прогресу в чорній металургії й має важливе значення для економіки України. 1. Експериментально на основі аналізу технологічних особливостей використання різних видів залізорудної сировини доменної плавки: агломерату, обкотишів і локальних спіків обкотишів, отримані математичні моделі, що враховують зміни кута природного укосу, порізності, питомого перепаду тиску в шарі й питомій поверхні в системах, що складаються із зазначених трьох видів залізорудної сировини. Показано ефективність технології доменної плавки при використанні спіків обкотишів (гібридна сировина) в умовах доменних печей ВАТ "ДМЗ ім. Петровського", застосування якої призвело до зниження питомої витрати коксу на 4,0-4,4 кг на тонну переробного чавуну й підвищення продуктивності на 1,1%. Очікуваний економічний ефект становить 1117,0 тис. грн. у рік. 2. Шляхом експериментальних досліджень визначений вплив факторів завантаження й параметрів руху стовпа шихти на порізність, реологію шарів і газорозподіл по радіусі й висоті шахти доменної печі. Розроблена й впроваджена технологія завантаження доменної печі з урахуванням радіальної нерівномірності розподілу шихти. Економічний ефект від впровадження на доменних печах ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" становить 287,0 тис. грн. у рік. 3. Розроблено конструкції шахти доменної печі, обладнаної розпушувачами шихти, що забезпечує інтенсифікацію газодинамічного режиму плавки. Експериментально визначені параметри розпушувачів, а також раціональна технологія завантаження доменної печі, обладнаної розпушувачами. Конструкція шахти з розпушувачами й технологія завантаження впроваджені на доменних печах ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" з економічним ефектом 178,0 тис. грн. у рік. 4. Експериментально визначені параметри осьової віддушини стовпа шихти з підвищеною газопроникністю, що забезпечують оптимальний газодинамічний режим доменної плавки. Визначено технологічні умови формування структури коксової й залізорудної частин подачі для забезпечення раціональних розмірів осьової віддушини при використанні безконусного завантажувального пристрою. На цій основі розроблена технологія завантаження доменної печі, що впроваджена в доменному цеху №1 і №2 ВАТ "Мітал стіл Кривій Ріг" з економічним ефектом 3160,0 тис. грн. у рік. 5. Визначено вплив структури стовпа шихти, зони когезії, нагромадження продуктів плавки в горні печі на радіальний газорозподіл і параметри газодинамічного режиму в нижній зоні доменної печі. Розроблено методи інтенсифікації й стабілізації газодинамічного режиму в нижній зоні доменної печі, які впроваджені в доменному цеху №1 ВАТ "Мітал стіл Кривій Ріг" з річним економічним ефектом1700,0 тис. грн. у рік і в доменному цеху ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" з економічним ефектом 227,0 тис. грн. у рік. 6. Експериментально визначено взаєморозподіл залізорудного матеріалу й коксу по висоті й радіусу шару подачі при зміні факторів завантаження. 7. Отримано математичні моделі впливу розміру кусків залізорудної сировини, газового навантаження, температурного режиму на показники процесу відновлення в шарі: ступінь використання відновлювальної енергії газового потоку й ступінь відновлення залізорудного матеріалу, при різних структурах стовпа доменної шихти, газового навантаження й вмісту водню в газовій фазі. Оптимізація процесу відновлення дозволила визначити параметри раціональної вертикальної структури стовпа шихтових матеріалів, состав відновлювального газу. 8. Розроблена й випробувана в промислових умовах технологія завантаження доменної печі з масою, що змінюється, подачі в циклі, що забезпечує інтенсифікацію процесу масообміну в доменній плавці. Технологія відпрацьована й впроваджена в доменному цеху № 1 ВАТ "Митал стил Кривій Ріг" з річним економічним ефектом 1080,0 тис. грн. і на доменних печах ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" з річним економічним ефектом 342,0 тис. грн. 9. Показано що при проходженні електричного струму через стовп залізорудних матеріалів (агломерату) інтенсифікується процес непрямого відновлення оксидів заліза. Експериментально встановлено, що протікання електричного струму в шарі агломерату силою 8 А приводить до збільшення ступеня використання відновлювальної енергії газового потоку 5,5%. 10. Експериментально встановлені конструктивні параметри периферійних і осьових електродів для організації підведення електричного струму в доменну піч. Розроблена й експериментально випробувана методика дослідження впливу уведення електроенергії в стовп доменної шихти на хід процесу у високотемпературному стенді доменної печі. Розроблено математичну модель впливу основних технологічних факторів на потрібну кількість електроенергії, що уводиться у доменну піч для одержання переробного чавуну. Визначено оптимальні параметри процесу при частковій заміні коксу електроенергією. Розроблено теоретичні й технологічні основи виплавки низькокремністого чавуну в доменній печі із застосуванням електроенергії. Визначено оптимальні технологічні й конструктивні параметри процесу індукційного нагрівання чавуну в горні доменної печі. Результати експериментальних досліджень застосування електроенергії в доменній плавці використані Українським державним інститутом по проектуванню металургійних заводів при проектуванні дослідно-промислової доменної печі ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" з очікуваним економічним ефектом 2.5 млн. грн. у рік. 11. Експериментально визначені можливості активації паливної добавки до дуття, доменній печі - природного газу електричним високовольтним розрядом. При цьому доведена можливість підвищення хімічної активності природного газу до 40 %. 12. Промисловими випробуваннями на доменних печах ВАТ "ДМЗ ім. Петровського" визначені технологічні можливості й доцільність застосування ультразвуку для інтенсифікації процесів газодинаміки й масообміну в доменній плавці з очікуваним економічним ефектом 1,7 млн. грн. у рік. Розроблено конструкцію шахти доменної печі із пристроєм ультразвукової обробки шихти. 13. Розроблено й запропонований спосіб попередньої радіаційної обробки залізорудних матеріалів з метою інтенсифікації процесів відновлення оксидів заліза. | 