Научно-Производственное Внедренческое Предприятие
Rus
+7 (343) 253-06-53

Инновации

  • Технология производства окатышей NextGen Pelletizing©
  • Оптимизация работы агрегатов (разработка технологических карт и инструкций)
  • Разработка новых технологий (производство губчатого железа без реформеров)*
  • Базисный инжиниринг (разработка технической документации)
  • Балансовые обследования стадий производственного цикла и вывод фабрик окомкования на передовые ТЭП

Действующие технологии и разработки

Внедрение технологии NextGen Pelletizing (англ. - технология окомкования нового поколения) 

Новаторская технология ТОРЭКС нашла успешное применение на одном из знаковых объектов по производству окатышей в России – Михайловском ГОКе, а её практическим воплощением явилась энергоэффективная обжиговая машина МОК-1-592М (ТКОМ-3).  

Современные обжиговые машины оборудованы развитыми газоходными системами, состоящими из сборных коллекторов, газоходов, газоочистного  и тяго-дутьевого оборудования, обеспечивающими температурно-фильтрационные режимы термообработки слоя окатышей в различных технологических зонах машины. В горнах высокотемпературных зон нагрева и обжига для обеспечения и регулирования температурного режима установлены горелочные устройства. Между технологическими зонами осуществляется рециркуляция горячих газов, нагретых при обжиге и охлаждении слоя окатышей, с целью вторичного использования тепла выходящих из слоя дымовых газов или теплоносителя и уменьшения количества сбросов  дымовых газов в атмосферу. Транспортировка технологических газов на обжиговых машинах осуществляется как с использованием тяго-дутьевых установок, так и безвентиляторным способом через переточный коллектор, соединяющий первую секцию зоны охлаждения  с горнами технологических зон сушки, нагрева и обжига. В результате на современных машинах в атмосферу после очистки сбрасываются в основном газы из зоны сушки и нагрева, имеющие низкую температуру (обычно ниже 100°С) и высокое влагосодержание.

Для обеспечения высоких технико-экономических и теплоэнергетических показателей работы теплового агрегата, формирования оптимальных структурных характеристик слоя и  заданных параметров качества и металлургических свойств обожженных окатышей наиболее значимой технологической стадией процесса термообработки является сушка слоя сырых окатышей. На большинстве эксплуатируемых в настоящее время обжиговых машинах была реализована классическая технология двухсекционной слоевой сушки окатышей с реверсом сушильного агента по схеме «продув-просос теплоносителя». В качестве теплоносителя при этом используются горячий воздух (или дымовые газы), транспортируемые по газоходной системе из других технологических зон обжиговой машины. Недостатком такой схемы является ограниченные возможности  интенсификации тепло-массообменных процессов сушки, обусловленные формированием при слоевой сушке зон переувлажнения, приводящих к опасности разрушения и разупрочнения сырых окатышей различных горизонтов слоя, а также заметному снижению газопроницаемости слоя окатышей как в зоне сушки, так и в последующих  высокотемпературных зонах нагрева и обжига. 

Для ликвидации разрушения окатышей верха слоя и повышения интенсивности процесса сушки ООО «НПВП ТОРЭКС» был предложен усовершенствованный способ реверсивной сушки в трехсекционной зоне, который позволяет ликвидировать переувлажнение, либо значительно уменьшить его влияние на качество и структуру окатышей, структуру и газопроницаемость слоя. Промышленная реализация трехсекционной зоны сушки, выполненная авторами на обжиговых машинах Лебединского и Михайловского ГОКов, обеспечила увеличение производительности обжиговых машин на 15-20% при обеспечении высокого качества окатышей.

Значительным достижением в тепловых схемах и конструкции обжиговых машин явилось использование переточного коллектора, обеспечивающего безвентиляторную передачу высокотемпературного воздуха из зоны охлаждения 1  в зоны нагрева и обжига тепловых агрегатов. Данное решение используется с 1973 года по настоящее время в тепловых схемах действующих обжиговых машин различной единичной мощности.  Однако принципиально конструкции и схемы машин оставались неизменными. Только в патенте, схема машины претерпела некоторые изменения, но основные балансовые недостатки тепловой схемы агрегата не ликвидированы.

Существующие обжиговые машины большой единичной мощности с годовым объемом производства окатышей от 4,0 до 6,0 млн.тонн обладают одним общим недостатком, заключающимся в ограниченной возможности форсировать тепло-массообменные процессы в зоне нагрева. Это объясняется существенным снижением температуры и количества воздуха по длине единственного переточного коллектора, через который нагретый слоем окатышей в зоне охлаждения воздух передается в другие технологические зоны вследствие его большой длины.

В энергоэффективной тепловой обжиговой машине нового поколения вышеперечисленные недостатки исключены за счет того, что обжиговая конвейерная машина  для производства термоупрочненных окатышей, содержащая загрузочный и разгрузочный узлы и подвижную колосниковую решетку для формирования слоя сырых окатышей и транспортировки его через технологические зоны, оборудована трехсекционной реверсивной зоной сушки, высокотемпературными зонами нагрева, обжига и рекуперации, и четырехсекционной зоной охлаждения окатышей, а также переточной системой безвентиляторной транспортировки и селективного распределения горячего воздуха из зоны охлаждения по технологическим зонам. Переточная система состоит из центрального и двух боковых переточных коллекторов, соединённых с горнами опускными патрубками и форкамерами.  Первая по ходу движения окатышей секция зоны охлаждения соединена с неотапливаемой (без установки горелок) зоной нагрева центральным коллектором, выполненным с двухсторонними опускными патрубками, в каждом из которых размещены форкамеры для равномерной подачи в горн высокотемпературного воздуха. Кроме того, часть высокотемпературного воздуха из первой секции зоны охлаждения за счет надслоевого перетока подается в слой зоны рекуперации. Вторая секция зоны охлаждения  соединена двумя боковыми переточными коллекторами с отапливаемой зоной обжига. Боковые переточные коллектора оборудованы опускными патрубками  и горизонтальными форкамерами, в которых установлены инжекционные горелки, обеспечивающие заданный температурный режим в горне зоны обжига.

В период 2002-2012 г.г. выполнены расчетные исследования с использованием разработанной сотрудниками НПВП ТОРЭКС» универсальной математической модели. Эти исследования показали, что предложенный способ обеспечения зоны нагрева высокотемпературным воздухом с повышенным кислородным потенциалом позволяет при сохранении требуемого качества окатышей снизить удельный расход топлива на 8-15% и увеличить производительность машины на 10-17% в зависимости от свойств исходных окатышей.

В тепловой схеме обжиговой машины 4-го поколения ОК-592 (см.рис. выше) повышение температуры и кислородного потенциала газа в горне зоны нагрева заметно интенсифицирует процесс окисления магнетита и существенно ускоряет прогрев слоя в этой зоне. В результате производительность машины возрастает и заметно снижается удельный расход топлива вследствие увеличения доли тепла от экзотермической реакции окисления магнетита окатышей в тепловом балансе источников тепла при термообработке слоя окатышей на обжиговой конвейерной машине. При организации деления потоков воздуха из зоны охлаждения через систему коллекторов большое значение приобретает фактор соотношения расходов воздуха в зоны нагрева и обжига.

 

Энергоэффективная тепловая схема обжиговой машины разработана на основе проведенных расчетных модельных исследований, в результате которых найден способ максимальной интенсификации процесса окисления магнетита в неотапливаемой зоне нагрева с помощью передачи высоконагретого воздуха с максимальным кислородным потенциалом из первой секции зоны охлаждения непосредственно в зону нагрева через отдельный центральный переточный коллектор без использования какого-либо побудителя расхода. При этом воздух из второй секции зоны охлаждения также безвентиляторным способом передается на инжекционные горелки зоны обжига через боковые переточные коллекторы.

 

Особенности и преимущества ОМ по технологии нового поколения

  • Гибкая схема зоны сушки (три секции с различной длиной и температурой теплоносителя) позволяет работать с окатышами различной влажности, гранулометрического и вещественного состава
     
  • За счет гибкости тепловой схемы на практике происходит повышение прочности материала
  • Строгий баланс газовых потоков между зонами нагрева и охлаждения материала
  • Рациональная загрузка ТДУ (максимум КПД)
  • Низкий расход газа и электроэнергии
  •  Низкий объем сбрасываемых газов
  • Безвентиляторные системы перетока (2 коллектора)
  • Вентиляторные тракты без рециркуляции
  • Использование инжекционных горелок
  • Газоходы и коллекторы минимального сопротивления
  • Гибкость температурно-фильтрационного режима 

Ознакомиться с полной статьёй по энергоэффективной обжиговой машине, разработанной  ТОРЭКС

Перспективные технологии

*Компания ТОРЭКС активно работает над созданием новых и совершенствованием существующих технологий. Примером подобных разработок является технология производства губчатого железа (ГЖ) без реформеров. Новая технология производства ГЖ предполагает конверсию природного газа в шахтной печи. Данная технология обладает определенными преимуществами перед широко известными, зарубежными способами металлизации (Midrex, HyL, Danieli и др.), вследствие значительной экономии капитальных и эксплуатационных затрат. Новый способ позволяет отказаться от дорогостоящих конверсионных аппаратов (реформеров с катализаторами) за счет использования кислородной конверсии природного газа, а также путем внутрипечной конверсии углеводородов на свежевосстановленном ГЖ (активный катализатор), сокращая энергозатраты и увеличивая производство ГЖ высокого качества. Для этого, предложено разделить шахтную печь на несколько технологических зон с различными источниками газа-теплоносителя и восстановителя, учитывая особенности термохимических процессов в этих зонах (рис. ниже). Разработана пилотная установка для отработки технологии и способов повышения эффективности производства металлизованного продукта 5-10 т/сут.

Учитывая наши последние разработки отечественной технологии ППЖ, превышающие по основным показатрм (Midrex и HyL), мы перешли к реализации пилотной, а в перспективе, опытной и промышленной установки металлизации, согласно Государственной стратегии импортозамещения в Роccии.

 

Оригинальные ноу-хау по дроблению, измельчению, классификации и обеспыливанию различных материалов 

Компанией ТОРЭКС разработаны технологии, позволяющие получать полидисперсные и фракционированные порошки таких материалов, как бентонитовая глина, известняк, известь, угольная пыль и др. В этом случае предполагается эффективное совмещение процессов сушки, измельчения и классификации материалов в одной установке. Разработанные технологии отличаются более низким энергопотреблением, металлоёмкостью и при этом отвечают современным требованиям охраны окружающей среды. 

 

Яндекс.Метрика