АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат», Нижний Тагил, Россия¹ ; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия²

М. В. Половец, начальник бюро¹, аспирант², эл. почта: Mikhail.Polovets@evraz.com

АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат», Нижний Тагил, Россия

Е. А. Сидоров, начальник лаборатории, эл. почта: Eugeny.Sidorov@evraz.com

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижнетагильский технологический институт (филиал), Нижний Тагил, Россия

К. Б. Пыхтеева, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: k.b.pykhteeva@urfu.ru

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия

С. А. Загайнов, профессор, докт. техн. наук, эл почта: s.a.zagaynov@urfu.ru

В последние годы основные направления развития металлургии всецело определяются требованиями снижения эмиссии CO₂. В качестве одного из путей решения данного вопроса при выплавке чугуна рассматривают замену углерода на водород, не учитывая при этом, что получение водорода также связано с выбросами углекислого газа. Степень использования CO при косвенном восстановлении в высокотемпературной зоне доменной печи составляет 28–38 %, в отличие от прямого восстановления. Применение рудоугольных брикетов в доменной печи является перспективным направлением увеличения степени использования восстановительной способности углерода. Рассмотрена эффективность использования рудоугольных брикетов при производстве ванадиевого чугуна с целью снижения эмиссии углекислого газа. Показано, что затраты углерода на прямое восстановление титаномагнетитового концентрата в 6 раз меньше, чем при косвенном. Применение рудоугольных брикетов в шихте доменных печей позволит снизить удельный расход углерода топлива при производстве ванадиевого чугуна, а также снизить эмиссию CO₂.

1. Милохин Е. А., Сорокин А. Ю., Титов В. Н., Загайнов С. А. и др. Преимущества и риски использования рудоугольных брикетов в доменных печах // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. № 12. С. 1031–1037.
2. Филатов С. В., Курунов И. Ф., Титов В. Н., Загайнов С. А. Внедрение энергоэффективных решений при выплавке чугуна в ПАО «НЛМК» // Металлург. 2019. № 4. С. 25–28.
3. Люнген Х. Б., Шмеле П. Доменная печь без кокса и углерода? // Черные металлы. 2005. № 5. С. 26–31.
4. Бородин А. В., Степанова А. А., Вохмякова И. С. и др. Анализ возможности снижения выбросов СО₂ при замене углерода водородом в доменной плавке // Металлургия: технологии, инновации, качество. Труды XXII Международной научно-практической конференции : в 2-х ч. Ч. 2 / под общ. ред. А. Б. Юрьева. — Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2021. С. 109–114.
5. Минин С. И., Кошкаров Д. А., Форшев А. А., Миронов К. В. и др. Анализ возможности замены углерода водородом в условиях выплавки чугуна из ванадийсодержащих титаномагнетитов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023. № 8. С. 629–635.
6. Гаврилюк Г. Г., Леконцев Ю. А., Абрамов С. Д. Доменная плавка титаномагнетитов. — Тула : АССОД, 1997. — 216 с.
7. Shuai Wang, Chen Mao, Guo Yufeng, Jiang Tao et al. Reduction and smelting of vanadium titanomagnetite metallized pellets // JOM. 2019. Vol. 71, Iss. 3. P. 1144–1149.
8. Shuai Wang, Guo Yufeng, Jiang Tao, Chen Feng et al. Melting behavior of titanium-bearing electric furnace slag for effective smelting of vanadium titanomagnetite // JOM. 2019. Vol. 71, Iss. 5. P. 1858–1865.
9. Longsheng Zhao, Liu Yahui, Wang Lina, Zhao Hongxin et al. Production of rutile TiO₂ pigment from titanium slag obtained by hydrochloric acid leaching of vanadium-bearing titanomagnetite // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2014. Vol. 53. P. 70–77.
10. Дмитриев А. Н. Основы теории и технологии доменной плавки. — Екатеринбург : УрО РАН, 2005. — 544 с.
11. Бижанов А. М., Загайнов С. А. Использование рудоугольных брикетов в доменных печах // Металлург. 2022. № 7. С. 17–22.
12. Вегман Е. Ф. Доменное производство : справочное издание. В 2-х т. Т. 1. Подготовка руд и доменный процесс. — М. : Металлургия, 1989. — 486 с.
13. Бабарыкин Н. Н. Теория и технология доменного процесса : учебное пособие. — Магнитогорск : ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. — 257 с.