РЕКОНСТРУКЦИЯ ОПЕРАЦИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ПЕЧЕЙ СПЕКАНИЯ

RECONSTRUCTION OF THE OPERATION OF PREPARING PULVERIZED COAL FUEL FOR SINTERING FURNACES

Ilya Kotlyagin

master's student of the Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Raisa Dashkevich

candidate of Techniсal sciences, associate Professor, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Спекание нефелиновой руды на глиноземных предприятиях-энергоемкий процесс со значительными эксплуатационными затратами. Применительно к условиям АО «РУСАЛ Ачинск» близость к источнику сырья, потребителям металлургического глинозема, наличие собственной ТЭЦ, работающей на дешевом угле, получение попутной продукции делают технологию спекания конкурентноспособной. Тем не менее, ситуация на мировом рынке глинозема и алюминия для повышения конкурентоспособности требует дальнейшего снижения энергозатрат и снижения себестоимости получаемой продукции. Учитывая долю топлива в структуре себестоимости, одним из путей снижения затрат на переделе спекания является подбор и внедрение более дешевого топлива, и его подготовка. Для подготовки топлива используются мельницы, которые измельчают уголь в тончайший порошок. Существующие шаровобарабанные мельницы для приготовления пылеугольного топлива имеют недостатки. Использование предлагаемой валковой мельницы «LOESCHE» устраняет эти недостатки и позволяет получить пылеугольное топливо высокого качества.

Ключевые слова: снижение затрат, уголь, самоокупаемость, мельница «LOESCHE».

Keywords: cost reduction, coal, self-repayment, mill «LOESCHE».

Производство глинозема на АО «РУСАЛ Ачинск» основана на том, что происходит комплексная переработка нефелиновой руды Кия–Шалтырского месторождения по способу спекания с известняком и оборотной содой.

При получении глинозема способом спекания, важнейшим переделом является спекание шихты во вращающихся печах, основная цель которого перевод оксида алюминия, который содержится в нефелиновой руде, в легкорастворимые соединения – алюминаты натрия и калия и связывание диоксида кремния в труднорастворимое соединение – двухкальцевый силикат. 

При высокотемпературном спекании шихты во вращающихся печах для поддержания факела используется пылеугольное топливо, которое представляет собой уголь, предварительно измельченный в тончайший порошок. Наибольший интерес для получения пылеугольного топлива (ПУТ) представляет использование дешевых малозольных бурых углей Канско-Ачинского буроугольного бассейна.

Для приготовления пылеугольного топлива на Ачинском глиноземном комбинате используются шаровобарабанные мельницы, которые имеют ряд недостатков:

• несоответствие помольного оборудования нормам пожаровзрывоопасности;
• физический износ помольного оборудования из-за предельно высоких норм эксплуатации;
• нарушение технологии за счет вариабельности модульных характеристик шихты при использовании смеси углей;
• неэффективная работа газоочистного оборудования.

Для устранения этих недостатков в приготовлении пылеугольного топлива предложена установка валковой мельницы «LOESCHE» (рисунок 1), где помол в валковой мельнице происходит в бескислородном рабочем пространстве, чтобы избежать взрыва [1]. В мельнице предусмотрена система инертизации СО₂ и N₂ для вытеснения кислорода из внутреннего объема в аварийных ситуациях.

Рисунок 1. Валковая мельница «LOESCHE»

Сырой уголь подается в мельницу на помольный стол через центральную течку внутри мельницы. Помольный стол жестко соединен с фланцем выходного вала редуктора и вращается с постоянной скоростью. За счет вращения под действием центробежных сил уголь распределяется по поверхности помольного стола и вытесняется к его краю. В процессе помола помольные валки давят на постель материала, при этом общее усилие складывается из веса валков и давления (рисунок 2) [2,3].

Рисунок 2. Гидравлические цилиндры помольных валков

Измельченный материал передается через край помольного стола в область жалюзийного кольца. Так он попадает в поток газа, измельченный материал высушивается и транспортируется в сепаратор. Из-за контакта материала с горячим газом, влажность уменьшается.

Горячий инертный газ подается от генератора горячего газа. Поднимающийся газовый поток подхватывает измельченный материал и перемещает его в динамический сепаратор.

Крупная фракция выделяется сепаратором (рисунок 3), подается между дефлекторами и ротором через ведущий конус стола на дополнительный помол.

Сепаратор состоит из корпуса сепаратора, статичных дефлекторов, ротора с сепарирующими планками.

Поток газа направляет частицы вращением, вызванным жалюзийным кольцом, наверх и проходит через дефлекторы. Частицы попадают в полосу между дефлекторами и ротором. Газ, попадающий в ротор, вытягивает частицы наружу (разрежение). Частицы вытягиваются наружу (центробежной силой через тангенциальный путь). Частицы попадают к статичным дефлекторам, теряют энергию и падают через воронку для крупки обратно на помольный стол.

Рисунок 3. Сепаратор

Крупные частицы не могут пройти через сепаратор и возвращаются через конус для крупки на помольный стол для повторного помола. Частицы пыли, которая соответствует настройкам сепаратора, проходит через сепаратор и покидает мельницу через разгрузочное отверстие и газоход.

Далее пылевоздушная смесь транспортируется с потоком газа в рукавный фильтр, где происходит регенерация (очистка воздуха от пыли). Отделение угольной пыли от транспортирующего газа происходит при помощи рукавного фильтра. Пылегазовая смесь поступает в рукавный фильтр. Частицы угля прилипают к рукавам снаружи, в то время как газ проходит через фильтровальные рукава. Очищенный газ выходит из фильтра и направляется к дымососу. Очистка фильтровальных рукавов осуществляется циклически короткими интенсивными импульсами сжатого воздуха. Параметры очистки настраиваются таким образом, чтобы гарантировать максимально эффективную очистку рукавов.

Таким образом, внедрение в подготовку пылеугольного топлива для печей спекания валковых мельниц «LOESCHE» позволит снизить:

• затраты на закупку угля для приготовления пылеугольного топлива;
• расход мазута и угля на сушку;
• потребление электроэнергии;
• потребление сжатого воздуха.

Список литературы:

1. Каталог «Мельницы Loesche для помола сырьевых материалов для производства цемента» [Электронный ресурс]. – URL: http: // www. loesche-ru.1gb.ru
2. Аппаратурное оформление передела спекания» [Электронный ресурс]. – URL: http: // www. metal-archive.ru
3. Способ получения пылеугольного топлива и установка для осуществления способа [Электронный ресурс]. – URL: http: // www. freepatent.ru