НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:
П. И. Черноусов, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: p.chernou@yandex.ru
О. В. Голубев, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: olega-san@yandex.ru

Стойленский ГОК, ООО «НЛМК», Старый Оскол, Россия:
С. Н. Серегин, директор ремонтного комплекса, эл. почта: seregin_sn@nlmk.com

Изложены основные современные методики изучения неиспользованного остатка от вдуваемого в доменную печь пылеугольного топлива (ПУТ), рассмотрены их достоинства и недостатки. Для методов физического моделирования сжигания ПУТ проанализирована адекватность условиям фурменной зоны доменной печи. На основе результатов исследования сделан вывод, что наиболее адекватно условия фурменной зоны доменной печи отражают вертикальные трубчатые печи (DTF) и потоковые реакторы (FR). Предложено использование единого термина для обозначения частично прореагировавшего ПУТ, покидающего доменную печь с газом — неиспользованный коксовый остаток ПУТ (НКО ПУТ). Данные о содержании НКО ПУТ в колошниковой пыли и шламе, получаемые при помощи рентгенофазового анализа (РФА), хорошо дополняются данными о микроструктуре частиц пыли, получаемыми с использованием метода полевой электронной микроскопии. Возможным вариантом совмещения достоинств оптической микроскопии и РФА является предварительная подготовка образцов НКО ПУТ при помощи оборудования, имитирующего фурменную зону и шахту доменной печи. Данные образцы, исследованные методом РФА, в дальнейшем можно использовать в качестве референсных для идентификации НКО ПУТ при исследовании колошниковой пыли при помощи оптической микроскопии. Реализация данного подхода возможна, например, в рамках совместной работы крупного исследовательского центра и нескольких металлургических компаний.

1. Черноусов П. И., Серегин С. Н., Голубев О. В. Обзор и анализ критериев выбора углей для производства пылеугольного топлива // Черные металлы. 2018. № 11. С. 43–49.
2. Kushnarev A. V., Filippov V. V., Mikhalev V. A., Tleugabulov B. S. System improvement of vanadium hot metal process at EVRAZ NTMK // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 13–17.
3. Шотт Р. Стратегии оптимизации процесса вдувания пылеугольного топлива в доменную печь // Черные металлы. 2016. № 8. С. 15–24.
4. Lu L., Sahajwalla V., Harris D. Coal Char Reactivity and Structure — Effects Affecting PCI Operation in Blast Furnace // 59^th Ironmaking Conference Proceedings. Pittsburgh, USA. March 26–29, 2000. P. 295–303.
5. Харлашин П. С., Куземко Р. Д. Влияние параметров высокотемпературной зоны на передаваемый частице тепловой поток // Вестник Приазовского государственного технического университета. Сер. Технические науки. 2012. № 24. С. 148–153.
6. Bösenhofer M., Jordan C., Harasek M., Feilmayr C., Hauzenberger F., Walk A., Tjaden S. Pulverized Coal Injection (PCI) Test Facilities and Methods — Overview and Recommendations // AISTech 2018 Conference Proceedings. Philadelphia, USA. May 7–10, 2018. P. 287–295.
7. Донау Б., Хильман К. Опыт эксплуатации новой установки инжекции пылеугольного топлива на предприятии компании DK Recycling & Roheisen // Черные металлы. 2016. № 3. С. 40–41.
8. Carneiro R. T. S., Sad H., Junior H. R. S. Coal Selection Methodology For Blast Furnace Injection // 60th Ironmaking conference proceedings, Iron and Steel Society, Baltimore, USA, 2001. P. 485–494.
9. Lu L., Sahajwalla V., McLean A. Coal Conversion Reactions and Their Impact on BF PCI Operations // The 5th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking (ICSTI’09), Shanghai, China, October 20–22, 2009. P. 817–821.
10. Кочура В. В., Ярошевский С. Л., Купенко В. И., Попов В. Е., Иванов С. А. Определение степени сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 2 ЗАО «Донецксталь» – Металлургический Завод» // Научные труды Донецкого национального технического университета. Сер. Металлургия. 2010. № 12 (177). С. 56–65.
11. Кочура В. В., Ярошевский С. Л., Попов В. Е., Купенко В. И., Храпко А. В., Иванов С. А., Брага В. В. Исследование полноты сгорания пылеугольного топлива в доменной печи № 1 ПрАО «Донецксталь» — металлургический завод» // Металл и литье Украины. 2011. № 9-10. С. 16–21.
12. Кочура В. В., Ярошевский С. Л., Купенко В. И., Мишин И. В. Методика определения степени сгорания пылеугольного топлива в доменных печах // Металлург. 2013. № 8. С. 26–34.
13. Кочура В. В., Ярошевский С. Л., Купенко В. И., Мишин И. В. Совершенствование методики определения степени газификации пылеугольного топлива в доменных печах // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2013. № 4. С. 3–6.
14. Ma Z., Zhu W., Wang D., Qing Ge. Research and Practice on Coal Utilization Under High PCI Rate in Shougang Qiangang BF // The 5^th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking (ICSTI’09), Shanghai, China, October 20–22, 2009. P. 792–796.
15. Изменение содержания неиспользованного угля и кокса в пыли и шламе доменных печей и коэффициента использования угля при вдувании пылеугольного топлива с большим удельным расходом // Новости черной металлургии за рубежом. 2009. № 3. С. 20–25.
16. Ding R., Wu K., Zhu L., Shao T., Zhang E. Related Investigation on the High PCI Rate at Shouqin BF1 // Proceedings of 6th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking — ICSTI, 42nd International Meeting on Ironmaking and 13^th International Symposium on Iron Ore, Rio de Janeiro, Brazil, October 14–18, 2012. P. 2689–2697.
17. Kruse R. J., Chaubal P. C., Moore J. B., Valia H. S. Blast Furnace PCI Coal Selection at Ispat Inland // ISSTech 2003 Conference Proceedings. Indianapolis, USA, 2003. P. 787–797.
18. Беленков Е. А., Карнаухов Е. А. Влияние размеров кристаллов на межатомные расстояния в дисперсном углероде // Физика твердого тела. 1999. Т. 41. Вып. 4. С. 744–747.
19. Sahajwalla V., Kong C., Chaubal P. C., Valia H. S. Determination of Proportions of Coal Char and Coke Fines in the off Gas Blast Furnace Samples // 59^th Ironmaking Conference Proceedings, Pittsburgh, USA. March 26–29, 2000. P. 305–311.
20. Sahajwalla V., Kong C., Lu L., Hyle F. W., Kmiec A., Morey J. Investigation of Combustion Behavior of a PCI Coal and Unburnt Char Carryover in a US Steel Blast Furnace // 60^th Ironmaking Conference Proceeding, Baltimore, USA. 2001. P. 451–458.
21. Gupta S. K., Sahajwalla V., Al-Omari Y., Saha-Chaudhury N., Rorick F., Hegedus G., Chaubal P., Burgo J., Best M., Hyle F. Atomic Structure of Coke Fines in Blast-Furnce Dust and Their Origin in Operating Blast Furnaces // ISSTech 2003 Conference Proceedings, Indianapolis, USA, April 27–30, 2003. P. 841–853.
22. Sahajwalla V., Gupta S. K., Al-Omari Y., Saha-Chaudhury N., Rorick F., Hegedus G., Chaubal P., Burgo J., Best M., Hyle F. Combustion Characteristics of Pulverized Coals and Char Released in Blast Furnace Off-Gas // ISSTech 2003 Conference Proceedings, Indianapolis, USA, April 27–30, 2003. P. 775–785.
23. Babich A., Senk D., Born S. Conversion Behaviour by Multiple Injection Into the Blast Furnace Tuyere // AISTech 2014 Conference Proceedings. Indianapolis, USA, May 5–8, 2014. P. 795–803.
24. Ray S., Giroux L., MacPhee T., Wing K., Todoschuk T. Evaluation of PCI Coals in New Injection Facility at CanmetENERGY-OTTAWA // AISTech 2015 Conference Proceedings. Cleveland, Ohio, USA, May 4–7, 2015. P. 926–937.
25. Ray S., Giroux L., MacPhee T., Wing Ng Ka, Todoschuk T. Study of PCI Coals in New Injection Rig at CanmetENERGY (Ottawa) // METEC and 2nd ESTAD 2015 Conference Proceedings. Düsseldorf, Germany, 15–19 June 2015. — 7 p.

26. Zhang J., Jiang Z., Qi C., Lu M., Yan Y. Petrographic Analysis оn Utilization Research of Unburned Pulverized Coal in Blast Furnace // Proceedings of 6th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking — ICSTI, 42^nd International Meeting on Ironmaking and 13^th International Symposium on Iron Ore, Rio de Janeiro, Brazil, October 14–18, 2012. P. 2052–2064.