Изложены методические подходы к оценке процессов горения кокса и топливных добавок в горне доменной печи. Представлены результаты их натурной проверки. Показаны основные факторы, определяющие полноту горения кокса и топливных добавок, а также роль реакционной способности кокса и топливных добавок в обеспечении полноты сжигания топлива.

Рассмотрены методология и итоги научного творчества в области теплотехники доменного производства создателя энергетической теории печей, фундатора кафедры металлургических печей, декана металлургического факультета Днепропетровского металлургического института, профессора Иосифа Даниловича Семикина (1898 - 1971).

Показана целесообразность использования красного шлама (КШ) в черной металлургии. Предложена технология подготовки КШ к использованию в агломерационном производстве в виде уплотненных гранул. Выполнены экспериментальные спекания агломерата. Обозначены пути использования красного шлама в сбрикетированном виде в доменном и сталеплавильном производствах.

Разработана технология подготовки мелкофракционных отсевов сталеплавильных шлаков методом брикетирования в валковых прессах. Определены режимы получения брикетов, проведены их прочностные испытания и выполнена оценка их металлургических свойств. Установлены целесообразность и пределы их введения в шихту доменных печей.

Рассмотрены основные перспективные направления совершенствования доменной плавки. Показано, что главным в развитии доменного производства Украины следует считать энерго- и ресурсосбережение, экологическую защиту окружающей среды. Решение этих задач должно обязательно базироваться на повышении качества шихтовых материалов, использовании эффективных топливно-восстановительных добавок, совершенствовании параметров загрузки, газодинамического режима и повышении эксплуатационной надежности агрегатов.

Разработана технология получения марганецсодержащих брикетов из смеси мелких концентратов Марганецкого ГОКа. Изучены потребительские свойства брикетов, разработаны технические условия на брикеты, технологический регламент на их производство.

Показано современное состояние определения реакционных свойств кокса в Украине. Дан анализ основных процессов высокотемпературной области доменной печи, которые определяются уровнем реакционных свойств кокса. Введено новое определение для оценки реакционных свойств кокса - горючесть. Показана большая информативность этого показателя в сравнении с сертификационными показателями.

Изложены вопросы оценки и выбора шихтовых материалов и их смесей, совершенствования технологии и загрузки доменных печей, оборудования систем шихтоподачи и загрузки, автоматизации и контроля доменной плавки, оптимизации шлакового режима, а также расчета тепловых процессов. Представлены результаты исследований бесконусных загрузочных устройств, методические основы расчета программ загрузки, новые способы управления радиальным и окружным распределением шихты в доменных печах. Изложены новые методики и средства оптимизации шлакового режима, расчета тепловых нагрузок шихты и горна печи, методические основы создания систем автоматизированного контроля разгара горна. Намечены перспективы развития доменного производства металлургического комбината "Криворожсталь".

Показано, что в Украине, на основе базальтовых, керамических и муллито-кремнеземистых волокон, в больших количествах уже производятся изделия, которые по своим служебным свойствам превосходят изделия из асбеста. Широкий ассортимент этих безасбестовых изделий и их более низкая стоимость создают предпосылки для замены в металлургии Украины импортных изделий содержащих канцерогенный материал - асбест.

Рассмотрены степень и возможность подготовки мелкофракционных отходов к технологическому переделу. Разработаны основные требования к брикетам с учетом их дальнейшего использования.

Рассмотрены различные виды связующих добавок. Разработаны составы шихт и типовые технологические схемы для производства брикетов из отходов металлургии и машиностроения.

Приведены результаты исследований поведения промывочных материалов (ПМ) в зоне размягчения-плавления и шлаковой "ванне". Показано, что использование ПМ для удаления коксового мусора наиболее эффективно при загрузке их в промежуточное кольцо по сечению доменной печи (ДП). Установлено, что единоразовое количество ПМ не должно превышать 11 - 19 % от массы расплава в горне ДП.

Приведены результаты исследования влияния распределения газового потока, при различном содержании в нем водорода, на закономерности схода шихты в "сухой" области доменной печи. Показано, что при увеличении содержания в газе водорода улучшаются условия противотока шихты и газов.

С использованием системы контроля и управления шлаковым режимом доменной плавки выполнены расчетно-аналитические исследования состава и высокотемпературных свойств шихтовых материалов и соответствующих им свойств первичных и конечных шлаков из задувочных шихт и в период остановки печи на капитальный ремонт для условий работы доменных печей ОАО "АрселорМиттал Кривой Рог" и ОАО "Северсталь". Установлены предельные значения физико-химических свойств первичных и конечных шлаков в рабочем режиме, в периоды задувки и выдувки доменных печей в сырьевых условиях заводов Украины.

Представлены результаты разработок института, направленные на обеспечение безопасности и сохранности футеровки доменных печей в нестационарных условиях работы при их остановках на капитальные ремонты и непродолжительную консервацию.

Цель работы - оценка особенностей технологии доменной плавки с применением пылеугольного топлива, определение основных направлений совершенствования технологии доменной плавки, качества железорудного сырья, кокса и углей для приготовления пылеугольного топлива. Проведена аналитическая оценка особенностей технологии доменной плавки с применением пылеугольного топлива. Показано, что применение пылеугольного топлива значительно ограничивает устойчивость хода доменных печей ввиду ужесточения газодинамики работы печей за счет значительного снижения расхода кокса, ухудшения условий противоточной фильтрации газов и шихты в твердом и вязко-пластичном состоянии. Достижение высоких технико-экономических показателей в таких условиях в значительной степени определяется условиями и методами распределения шихтовых материалов на колошнике доменной печи. Для условий доменного производства Украины систематизированы и обобщены требования, предъявляемые при освоении технологии вдувания пылеугольного топлива к качеству углей, железосодержащих материалов и кокса, подготовительным мероприятиям. Обоснована целесообразность применения углей Кузбасса вместо углей Донбасса для приготовления пылеугольного топлива в украинских условиях доменного производства. Основными приоритетными показателями углей Кузбасса являются: низкая зольность на уровне мировых рекомендаций, низкое содержание серы, высокая размолоспособность, низкая разбухаемость угольной частицы в очаге горения, высокая калорийность, высокая температура размягчаемости минерального остатка.