Научно-исследовательские лаборатории
http://www.vniimt.ru//section/_name/about/Laboratorii/

 Лаборатория теплотехники агломерации

Хамматов Ильшат Маулитович
заведующий лабораторией 
кандидат технических наук,
 
Основное направление работ – теплотехника, автоматизация и экология агломерационного производства в черной и цветной металлургии
   
Разработаны и внедрены:
- установка по утилизации тепла охлаждения агломерата на линейном охладителе ОП-315 с подачей горячего воздуха в зажигательный горн и в слой за горном агломашины АКМ-312. Установка эксплуатируется с января 1995 г. на Карагандинском металлургическом комбинате, экономия газообразного и твердого топлива составляет 6 кг (у.т.)/т агломерата;
- установка по рециркуляции аглогаза на агломашине № 4 АО "Северсталь". При освоении в 1996 г. достигнуто снижение валовых выбросов монооксида углерода в 2 раза, пыли - на 25 %, уменьшение содержания мелочи (5-0 мм) в агломерате на 2-2,5 % (абс.);
- способ зажигания агломерационной шихты, перемещающейся на спекательных тележках (патент РФ на изобретение № 2275435).  Горны, реализующие способ, эксплуатируются на агломашинах № 2 (1999 г.) и № 1 (2000 г.) ОАО «ЧМК» (г. Челябинск) и на агломашинах № 1 (2003 г.), № 4 (2003 г.), № 3 (2004 г.) и № 2 (2005 г.) ОАО «ВГОК»  (г. Нижний Тагил). Экономия газообразного топлива составляет 5-7 кг (у.т.)/т агломерата. Горны ОАО «ВГОК» оснащены системой автоматического управления тепловым режимом;
- установки по рециркуляции аглогаза, горны для зажигания агломерационной шихты с системой автоматического управления тепловым режимом, а также системы автоматического управления процессом спекания на агломашинах № 4 - № 7 (2005-2006 гг.) ОАО «ЧМК» (г. Челябинск).

С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке.

 

Лаборатория теплотехники подготовки
металлургического сырья

БУТКАРЕВ Алексей Анатольевич
заведующий лабораторией 
кандидат технических наук    

     Основное направление работ – оптимизация теплотехнических схем (включая АСУ ТП) для новых и реконструируемых действующих агрегатов (обжиговые конвейерные машины, комбинированные установки и т.д.) для производства окисленных железорудных окатышей.
     Данное направление реализуется через последовательное решение следующих задач:
- разработка и внедрение оптимизированных тепловых схем для новых и модернизируемых действующих агрегатов по производству железорудных окатышей, что позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели их работы и повысить качество продукции;
- создание на основе методов математического моделирования и практической реализации передовых многоуровневых систем автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП) производства окатышей и агломерации, с решением на верхнем уровне задач оптимального управления;
- разработка математического, методического и программного аппарата, построенного на основе математических моделей, позволяющего эффективно решать задачи по определению оптимальных конструктивных и режимных параметров агрегатов для окускования и надежно прогнозировать их показатели.
     Под руководством Буткарева А.П. во ВНИИМТ выполнены и внедрены работы по созданию верхнего уровня АСУ ТП производства окатышей на основе методов математического моделирования с применением отечественных технических средств на Лебединском (1982 г.), Костомукшском (1986 г.) горно-обогатительных комбинатах, а также в проектах систем автоматизации обжиговых машин ОК-324 Центрального (1990 г.), ОК-560 Криворожского (КГОКОР, 1992 г.) и ОК-306С Северного (1991 г.) горно-обогатительных комбинатов и агломашины АКМ-312 для Китая (1993 г.). Работы выполнены в содружестве с известными фирмами по автоматизации (Киевский институт автоматики, институт кибернетики АН УССР (г.Киев), ВНИПИ САУ (г. Москва), УГППКИ "Металлургавтоматика" (г. Кривой Рог), НИИАЧермет (г. Днепропетровск), Проектавтоматика (г. Иркутск) и др.).
     С творческим участием ст. науч. сотр., канд. техн. наук  Некрасовой Е.В. (ОАО "ВНИИМТ"); сотрудников Лебединского ГОКа; вед. научн. сотр., канд. техн. наук Буткарева А.А. (НПВП "ТОРЭКС") были сформулированы практические требования к базовому уровню автоматизации и осуществлены постановки задач регулирования контролируемых параметров процесса термообработки окатышей, необходимые для практической реализации задач оптимального управления. С помощью специалистов фирмы Сименс эти требования были реализованы в составе АСУ ТП. В результате этого удалось создать на обжиговой конвейерной машине ОК-306 Лебединского ГОКа современную, высокоэффективную АСУ технологическим процессом производства окатышей с верхним имитационно-оптимизирующим уровнем реального времени, в которой осуществлены автоматическое формирование, задание и реализация управляющих воздействий. При этом, только за счет задач оптимального управления, достигнуты следующие показатели (1999 г).:
- снижение удельного расхода топлива - 10%;
- снижение удельного расхода электроэнергии - 6%;
- повышение производительности агрегата - 3%;
- обеспечение заданного качества окатышей.
     При реализации АСУ ТП использованы, в основном, приборы КИП (датчики и исполнительные механизмы) отечественного (российского) производства, а технические средства более высокого уровня (контроллеры, средства передачи, хранения и отображения информации) - производства фирмы Сименс, отличающиеся высокой надежностью.
     Лаборатория располагает аналогичными разработками высокого уровня в части автоматизации аглопроцесса, сушильных установок, установок для подготовки углей к коксованию (пневмосепарация и сушка совместно с ВУХИН) и др.

Более подробная информация о лаборатории: http://www.vniimt.ru/rus/about/pellets/

 

 

Лаборатория обжига рудных и нерудных материалов

ПОДКОВЫРКИН Евгений Геннадьевич
заведующий лабораторией 
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник

     Основное направление работ: сушка (прокаливание) кусковых и дисперсных материалов, огневое обезвреживание промышленных отходов, газификация твердого топлива.
     Стендовые исследования процессов:
- газификации твердого топлива водяным паром в процессе охлаждения железорудных окатышей;
- получение водорода продувкой частично металлизованных железорудных окатышей водяным паром (железо-паровой способ), Процессы разработаны под реализацию на обжиговом оборудовании, производящем окатыши.
     Основные разработки лаборатории:
1. Циклонная печь для получения мелкодисперсной извести производительностью 6 т извести в час фракции 0-74 мкм.  Проведены испытания на Костомукшском ГОКе в 1992 г. Габариты печи: диаметр в свету 1,9 м, высота 4,5 м. Топливо - мазут.
2. Роторно-вихревая (циклонная) сушилка для высоковлажных, вязких, пастообразных материалов. В разработанном устройстве используется циклонный способ обработки материала скоростным потоком теплоносителя в горизонтальном реакторе. Удельный влагосъем 300-700 кг Н2О/м3ч. Реализована в 1998 году на Свердловском госплемзаводе для сушки куриного помета влажностью до 80%. Производительность 2,5 т/ч по исходному материалу.
3. Универсальная установка для огневой переработки промышленных отходов. Представляет собой комбинацию циклонной и вращающейся печей. В циклонном агрегате происходит сжигание жидких отходов (эмульсии, СОЖ), во вращающейся печи - обжиг твердых замасленных материалов. Пиролизный газ, отходящий из вращающейся печи, дожигается в циклонном агрегате при высоких температурах 1300-1500о С. Обеспечивается многократная циркуляция продуктов сгорания, уничтожение диоксинов и фуранов. Установка эксплуатируется с 2004 г. на ОАО «Ревдинский завод ОЦМ» (г. Ревда).
3. Установка обезмасливания прокатной окалины. Используется также циклонный способ обработки материала. Представляет собой комбинацию циклонной печи и роторно-вихревого агрегата.
Установка внедрена на ОАО  «Синарский трубный завод» в 2009 г. В циклонном агрегате происходит сжигание жидких отходов (эмульсии, СОЖ), в роторно-вихревом агрегате – обжиг замасленных материалов: окалины, ветоши, нефтешламов.  В охладителе роторно-вихревого типа происходит охлаждение материала до 150оС. Производительность установки по жидким отходам 500 кг/ч  по замасленной окалине (содержание воды – 20%, масел – 3%) – 600 кг/ч.
5.
Печь для сушки корундо-графитовых изделий.
Вес садки – 10т. Температура сушки – 240о С. Внедрено на ОАО «Первоуральский динасовый завод» в 2008 г.
6. Выполнены разработка, проектирование, изготовление и пуско-наладочные работы газомазутных горелок для мартеновских печей   ОАО «Выксуньский металлургический завод», ОАО «Омутнинский металлургический завод» и др.

 

Лаборатория массообмена и металлизации
    
Основные направления работ:
- исследование металлургических свойств железорудных материалов (восстановимость, разупрочнение при восстановлении, разбухание, усадка и  слипаемость окатышей);
- исследование кинетики декарбонизации и разрушения карбонатных материалов в процессе обжига (сидерит –
FeCO3, известняк – CaCO3, магнезит –  MgCO3 и др.);
- исследование кинетики сушки железорудных концентратов, медно-никелевых концентратов и различных металлургических шламов;- исследование паро-углекислотной и кислородной конверсии метана на металлизованных окатышах;- разработка агрегатов для получения восстановительного газа с целью повышения производительности шахтных печей металлизации (газокислородный реактор, конверсионный аппарат на базе «стержневого» теплообменника);- расчеты параметров процесса металлизации в шахтных печах на основе математической модели, учитывающей физико-химические, теплообменные и гидродинамические закономерности общих работ.     Результаты законченных работ (2000-2005 г.г.):- Выполнена оптимизация тепловой работы установок металлизации в условиях высокотемпературной технологии. Разработана уточненная методика расчета газоструйного инжектора дымовых газов для оптимизации параметров установок металлизации ОЭМК.- Для ОАО «Лебединский ГОК» проведены экспериментальные исследования свойств металлизованных окисленных окатышей с различными флюсоупрочняющими добавками (сидерит, алюмосодержащий шлам, качканарский концентрат и др.). Рекомендовано для проведения промышленных испытаний использовать высокоглиноземистую добавку окатышей в ГБЖ.- Проведены исследования кинетики разложения и разупрочнения известняков и магнезитов ряда месторождений. Подготовлен рациональный вариант тепловой схемы и конструкции обжиговой печи норильского известняка.- Исследования пароуглекислотной конверсии метана показали, что с повышением температуры процесса активность металлизованных окатышей приближается к активности никелевых катализаторов.- Разработан проект теплового реактора для получения  восстановительного газа с его подачей в центральную часть шахтной печи металлизации ОЭМК.- Проведены технологические расчеты обоснования повышения производительности установок металлизации ОАО «ОЭМК» до 81 т/ч за счет вдувания кислорода в шахтную печь



Лабораторией теплотехники комплексных материалов

КАРЕЛИН Владислав Георгиевич
заведующий лабораторией
  кандидат технических наук,
старший научный сотрудник

     Основные направления работ:
- высокотемпературный (400-1200оС) окислительный и восстановительный обжиг мелкозернистых (крупностью до 5 мм) материалов в печах различной конструкции (кипящего слоя, вращающиеся и др.);
- магнетизирующий обжиг железосодержащих материалов в сфере обогащения руд с переводом оксидов железа в магнитную форму и последующим выделением их магнитной сепарацией;
- твердофазная металлизация железосодержащих руд, концентратов и окатышей твердым восстановителем во вращающейся печи;
- обжиг крупнозернистых материалов (известняк, доломит, магнезит и др.) в печах различной конструкции (шахтная, вращающаяся и др.);
- высокотемпературный обжиг различных материалов с микропримесями (германий, рений и др.) с возгонкой последних и улавливанием возгонов;
- охлаждение высокотемпературных материалов в охладителях различной конструкции (шахтный, барабанный, кипящего слоя).
- утилизация металлургических шламов и пылей, содержащих цинк, с возгонкой цинка;
- сушка различных материалов в барабанной сушилке.
     Лаборатория располагает комплексом лабораторных установок, позволяющих исследовать тепломассообмен при проведении высокотемпературных процессов с определением кинетических характеристик, а также реструктуризацию обжигаемых материалов.
Среди разработок лаборатории можно выделить следующие:
- технология сушки и конструкция вращающейся сушилки для медно-никелевого концентрата на ОАО «Норильский никель», обеспечивающая сушку от 12 до 0,5% влажности;
- технология сушки калий-натриевого шлама на ЗАО «Уралкалий-Технология»;
- технология магнетизирующего обжига бурых железняков Лисаковского месторождения и конструкция обжиговой печи кипящего слоя;
- технология магнетизирующего обжига ниобийсодержащего полупродукта месторождения «Белая Зима»;
- технология окислительного обжига лисаковского железорудного концентрата перед выщелачиванием фосфора на ТОО «Оркен», Казахстан);
- технология обжига мелкозернистого магнезита во вращающейся печи на ОАО «Комбинат «Магнезит»;
- технология твердофазной металлизации железорудных окатышей твердым восстановителем во вращающейся печи больших габаритов (диаметр 7,0 м) на Северном комбинате (Украина), а также мелкозернистых концентратов (Качканарский, Чинейский и др.);
- усовершенствованная технология обжига известняка в комбинированном агрегате «шахтный декарбонизатор – вращающаяся печь – шахтный охладитель»;
- технология попутного извлечения германия из железных руд и улавливания возгонов в аппарате оригинальной конструкции (для руд Республики Казахстан), а также рения из обжиговых газов (Джезказган, Казахстан и ЧЭМК);
- технология восстановительного обжига марганцевой руды на стадии подготовки к металлургическому переделу (для руд Республики Казахстан).
     В настоящее время генеральным партнером лаборатории является ОАО «Уралхиммаш», которое изготавливает и поставляет печное и другое оборудование, разработанное в лаборатории. Ярким примером такого сотрудничества является вращающаяся печь 4,5х110 м и барабанный охладитель 3,6х40 м для ТОО «Оркен» (Республика Казахстан).

 

Лаборатория грануляции металлургических расплавов

ЗАЙНУЛЛИН Лик Анварович
заведующий лабораторией (по совместительству)
доктор технических наук, профессор

     Основные направления работ:
- разработка технологий и оборудования для переработки металлургических шлаков и других расплавов, в т.ч. металлов, методом диспергирования в виде расплава (гранулирования);
- пневмогидротранспорт гранулированных материалов с использованием эрлифтов;
- обезвоживание и сушка гранулированных материалов, в т.ч. и с помощью центрифуг;
- разработка и изготовление водоохлаждаемых медных холодильников (кессонов) для металлургических печей.
Разработки лаборатории последнего времени:

1. Разработка, проектирование, изготовление нестандартизированного оборудования (эрлифты, карусельные обезвоживатели и др.) и освоение установки припечной грануляции шлаков обеднительных печей Надеждинского металлургического завода ОАО ГМК "Норильский никель" (2005 г.). Установка является аналогом ранее внедренных установок припечной грануляции доменных шлаков у крупнейших доменных печей: № 9 "Криворожстали" (1974 г.), № 6 Новолипецкого комбината (1978 г.), № 5 (Череповецкого меткомбината (1982 г.) и в ряде других зарубежных объектах. В состав установки входит гранбассейн с вытяжной трубой, эрлифтная камера с шлаковым эрлифтом, камера осветленной воды с водяным эрлифтом либо перекачивающим насосом, обезвоживатель карусельного типа и транспортеры.
Техническая характеристика:
Годовая производительность по шлаку более 1 млн.т.
Интенсивность приема жидкого шлака:
номинальная - 3-5 т/мин.
максимальная - 10-15 т/мин (кратковременно)
Влажность обезвоженного граншлака - менее 10%
Расход оборотной воды - 3 т на 1 т. жидкого шлака
Давление грануляционной воды - 0,2-0,3 МПа
Расход воздуха на эрлифт - 3-5 тыс.м3/час
Давление воздуха на эрлифт - 120-140 кПа
2. Кроме того, в лаборатории разработаны малогабаритная установка грануляции шлака барабанного типа с механическим гранулятором на интенсивность приема жидкого шлака до 2-3 т/мин для доменных печей объемом до 2000 м3, установка для получения шлакопемзового гравия из доменных шлаков, несколько типов установок для использования тепла шлака с получением мелкого шлакового щебня.
3. Лаборатория владеет методами интенсификации охлаждения металлургических агрегатов, в том числе разработано несколько типов дутьевых фурм доменных печей с интенсивным охлаждением и кислородных фурм.
4. В лаборатории разработаны несколько типов центрифуг непрерывного действия для обезвоживания мелкодисперсных металлургических концентратов (менее 45 мкм), позволяющих получать продукт с влажностью не более 12%.
5. Разработано и освоено глубокое сверление (более 6 м) отверстий диаметром 30 мм и более в медных элементах охлаждения (кессонах) печных агрегатов цветной металлургии. Поставка холодильников (кессонов) для Надеждинского металлургического  завода  ОАО  ГМК  "Норильский никель" осуществляется с 1993 г.
     Эти работы ведутся совместно с ООО “Научно-производственная фирма "МТТ".
     Все разработанные агрегаты и установки институт может спроектировать и изготовить и поставить нестандартизированное оборудование.

 С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке .

Лаборатория теплотехники и систем
отопления нагревательных печей

ДРУЖИНИН Геннадий Михайлович
заведующий лабораторией (по совместительству)
доктор технических наук, профессор.

     Основные направления работ:
- разработка и совершенствование конструкций и тепловых режимов печей при нагреве различных марок стали;
- разработка новых способов и систем отопления нагревательных печей;
- разработка и испытания горелочных устройств для нагревательных печей.

     За последние годы под руководством лаборатории и непосредственном участии:
- разработана, спроектирована и пущена в эксплуатацию на Верхнесалдинском металлургическом производственном объединении (2001 г.) первая в России нагревательная печь с регенеративной системой отопления, снабженная индивидуальными компактными насадками, заполненными корундовыми шарами. Экономия природного газа за счет высокой температуры подогрева воздуха (1050оС) продуктами сгорания составляет до 50-60% по сравнению с работой печи на холодном воздухе и 25-35% в сравнении с печами, которые снабжены металлическим рекуператором;
- разработана теплотехническая часть нормативной базы АСУ процессом нагрева стальных труб в роликовой печи, расположенной в линии пилигримового стана № 1 ТПЦ-1 ЧПТЗ, для последующей их нормализации. Промышленное опробование АСУ показало значительное улучшение механических свойств металла на всем существующем сортаменте труб;
- выполнено рабочее проектирование новой системы отопления плавильно-литейного агрегата № 13 цеха № 36 Каменск-Уральского металлургического агрегата (КУМЗ), проведены пуско-наладочные работы и балансовые испытания;
- проведены режимно-наладочные работы на камерных печах с выдвижным подом (ОАО «Химмаш», ОАО «Уралмаш»), что позволило аттестовать их в соответствии с правилами и требованиями Госатомнадзора РФ и международного стандарта АР
I
для нефтяного оборудования;
- по техническим заданиям лаборатории выполнены проекты реконструкции нагревательных печей станов «500», «280-2» и «300» Омутнинского металлургического завода, роликовой термической печи и камерной печи Новокузнецкого металлургического комбината и т.д.;
- проводятся работы по созданию пакетов расчетных программ (матобеспечения) для АСУ тепловыми режимами работы нагревательных печей.

 

Лаборатория термических печей

ПОДОЛЬСКИЙ Борис Георгиевич
заведующий лабораторией  кандидат технических наук,
старший научный сотрудник

     Основные направления работ:
- разработка режимов и оборудования для термообработки проката (труб, катанки, листа) в потоке прокатного стана. Кроме того, разработаны и успешно внедряются режимы и оборудование охлаждения катанки высокоскоростными потоками воздуха при дифференцированной его подаче по ширине рольганга. В том числе для реализации изотермической выдержки обрабатываемого металла при температуре 600-650оС в теплоизолированных тоннелях линии Стелмор организована циркуляция горячего воздуха с дополнительным подводом тепла, компенсирующего теплопотери через стенки.
 
     Разработки лаборатории последнего времени:

- агрегат термообработки катанки в потоке прокатного стана, внедрено на Белорецком меткомбинате в 2009 г. и Молдавском метзаводе в 2000 г.;
- агрегат термообработки труб в проходной печи с защитной средой, внедрен на Московском трубном заводе в 1990 г.;
- агрегат термообработки полосы в протяжной печи с защитной газовой средой внедрен на Уральском заводе прецизионных сплавов в 1989 г.

     Лаборатория в кооперации с машиностроительными заводами изготавливает и поставляет нестандартизированное оборудование.

С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке.

 

Лаборатория защитных сред
при нагреве и термообработке


КУКУЙ Борис Геннадьевич
заведующий лабораторией   кандидат технических наук,
старший научный сотрудник.

     Основные направления работ:
- создание газоприготовительных установок (от разработки технического задания на проектирование до сдачи «под ключ»);
- реконструкция, разработки и внедрение термического оборудования;
- пуско-наладка термического оборудования;
- создание автоматизированных систем контроля и управления тепловыми и массообменными процессами в металлургии, машиностроении и теплоэнергетике;
- разработка и внедрение технологий термической и химико-термической обработки металлов в контролируемых атмосферах.
     Основные разработки лаборатории:
    
Газоприготовительные установки.
    
Имеются разработки и опыт создания широкого спектра газогенераторов:
- установки получения водорода из природного газа методом кислородной и паровой конверсии. Создана совместно с ЗАО «НПП Машпром» установка получения водорода из природного газа производительностью 250 м3ч;
- установки получения азото-водородного газа из природного газа с конверсией оксида углерода и блоком адсорбционной очистки. Создана и пущена в эксплуатацию установка производительностью 30 м3ч;
- генераторы эндотермического газа, экзогенераторы. Разработан и внедрен экзогенератор производительностью до 40 м3ч;
- установка получения синтез-газа из попутного нефтяного газа;
- газогенераторы синтез-газа для твердоэлектролитных топливных элементов.
    
Автоматизированные системы управления.
    
Создание автоматизированных систем управления от разработки технического задания до сдачи «под ключ» и авторского сопровождения
     Созданы и внедрены системы управления температурой и составом защитного газа в различных технологических процессах и агрегатах, включающие полный спектр функциональных возможностей современного уровня. Имеются теоретические и программные наработки контроля и управления кислородным, азотным и углеродным потенциалами различных атмосфер.
     Имеется широкий набор современных технических средств контроля и техническая поддержка газовой хроматографии при пуско-наладке.
    
Технологии термической и химико-термической обработки.
    
1. Безокислительный нагрев металла при его термообработке.
     Имеется опыт в разработке и внедрении технологии безокислительного нагрева:
- коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей в атмосфере водорода;
- конструкционных сталей и проката в атмосфере
NН-газа;
- меди и латуни в продуктах неполного горения природного газа.
     2. Необезуглероживающая термообработка сталей.
     Разработаны и внедрены режимы для необезуглероживающего отжига в проходных и садочных агрегатах средне и высокоуглеродистых  сталей с атмосферами эндогаза, а также азото-водородного газа с добавками эндогаза, природного газа и пропан-бутана.        
     3. Цементация (науглероживание) и высокотемпературная нитроцементация деталей машин.
     Имеются математические модели и программное обеспечение для моделирования процессов высокотемпературной цементации и нитроцементации деталей. На этой основе разрабатываются режимы насыщения углеродом, обеспечивающие заданное распределение упрочняющего компонента – углерода в деталях. Имеется база данных, совместных с Институтом проблем надежности и долговечности машин (г. Минск, Респ. Беларусь), позволяющая обеспечивать заданные прочностные свойства в деталях при их химико-термической обработке.
    
     Разработки лаборатории внедрены на заводах: «Ижсталь», Синарский трубный завод, ОАО «Динур», ОАО «УралАЗ», БелАЗ, АвтоВАЗ, КАМАЗ, Минский тракторный завод и др.
 

С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке.

 

Центр новых систем охлаждения и технологий термоупрочнения металла

ЛИПУНОВ Юрий Иванович
заведующий лабораторией  кандидат технических наук

Основное направление работ: разработка технологий и оборудования для термоупрочнения проката в потоке станов и со специального нагрева для металлургических предприятий и различных изделий машиностроения. Технология термоупрочнения, конструкция, габаритные размеры устройств и параметры охладителя уточняются в каждом конкретном случае с учетом сортамента, требований к уровню механических свойств и производительности линии.

Обеспечивается комплексное выполнение работ по устройствам контролируемого охлаждения, в т.ч.: выпуск техноконструкторской документации на механическое оборудование и системы АСУ и КИП; изготовление, комплектация и поставка нестандартного механического оборудования, систем АСУ и КИП, выполненных на современной элементной базе; разработка автономных экономичных систем водоснабжения охлаждающих устройств; проведение шеф-монтажных и пуско-наладочных работ, отработка технологии термоупрочнения.

В работах широко используются методы: экспериментального определения режимных и конструктивных параметров устройств, выполняемых на полномасштабном опытнопромышленном стенде ОАО «ВНИИМТ»; математического моделирования различных технологических процессов термоупрочнения металла. Разработанные математические модели реализованы в алгоритмах управления АСУ технологическими процессами для ряда устройств контролируемого охлаждения, разработанных центром (УКО стана «5000», устройств термоупрочнения арматуры на стане 350 ОАО «Северсталь», стане 280 ГУП «Литейно-прокатный завод» г. Ярцево и др.)

Ряд разработок по своим технологическим возможностям находится на уровне мировых или не имеет аналогов в отечественной и мировой практике, в частности:

— устройство контролируемого охлаждения (УКО) обеспечивает выполнение в одном агрегате различных технологических операций: закалки, закалки с самоотпуском, термомеханической обработки после прокатки с прерыванием охлаждения при температуре 400-700°С, регулируемого охлаждения между черновой и чистовой прокаткой листов толщиной 10-150 мм, шириной 1000-4850 мм из углеродистых, легированных и нержавеющих марок сталей. УКО оснащено автоматизированной системой управления. Выбор технологии термоупрочнения, режимов работы охлаждающих секций, контроль технологических параметров производит управляющий комплекс на основе математических моделей процесса охлаждения, работающих в реальном масштабе времени;

— устройства термоупрочнения арматуры диаметром от 10 до 40 мм в потоке сорто-прокатных станов, работающие полностью в автоматизированном режиме. После регулируемого охлаждения стабильно обеспечивается повышенный уровень механических свойств с оптимальным сочетанием прочностных, вязкостных и служебных характеристик металла;

— водовоздушные системы охлаждения для регулируемой закалки изделий машиностроения взамен масляных, селитровых и щелочных ванн, в том числе закалочные устройства за печами с конвейерным и пульсирующим подом с защитной атмосферой. Разработанные устройства, использующие в качестве охладителя водовоздушную смесь, имеют, по сравнению с традиционной технологией закалки в масле и селитре, следующие преимущества:

• достигается стабильная оптимальная структура изделий различного сортамента и химического состава при минимальных термических напряжениях и отсутствии

трещин, что позволяет в 1,5-2,0 раза повысить уровень механических служебных характеристик. Это обеспечивается благодаря регулированию в широком интервале скорости охлаждения в различных температурных диапазонах;

• обеспечивается экологически чистое производство;

• устраняется пожароопасность, взрывоопасность;

• снижается себестоимость термообработки за счет экономии масла, селитры, затрат на моечные агрегаты.

Устройства регулируемого охлаждения листового проката внедрены на толстолистовых станах 5000 ОАО «Северсталь», 3600 ОАО «Азовсталь», 2300/1700 ОАО «Амурсталь», сортопрокатных станах 350 ОАО «Северсталь», 320 Металлургического завода имени А. К. Серова, на участке термообработки Нижнесалдинского метзавода.


С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке. 

 

 

Лаборатория сжигания жидкого топлива

ДЕНЬГУБ Валерий Васильевич
заведующий лабораторией 
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник, Почетный металлург России

     Основные направления деятельности лаборатории связаны с проектированием, изготовлением и вводом в эксплуатацию горелочных устройств промышленных печей и топок, а также с исследованием процессов горения на огневых стендах, гидравлических и аэродинамических моделях.

     Внедренные разработки:
- газомазутные горелки горнов обжиговых конвейерных машин практически на всех горно-обогатительных комбинатах России, Украины и Казахстана;
- газовые горелки горнов агломашин металлургического завода в г. Руркела (Индия) и завода желтого фосфора в г. Куньминь (КНР);
- газовые горелки вращающихся трубчатых печей заводов: Богословский алюминиевый, Полевской криолитовый, Ревдинский железобетонных изделий, предприятие "Форес", ССГПО (Республика Казахстан), ОАО «Комбинат «Магнезит», Трехгорный керамический завод;
- низкотемпературные автоматизированные горелки и смесительные воздухонагреватели для систем отопления;
- устройства для сжигания жидких органических веществ, потерявших потребительские свойства (Синарский трубный завод - отработанное смазочное и машинное масло; Ашинский пиролизный завод - древесные смолы);
- запально-защитные устройства для топок печей и котлов;
- автоматизированные горелочные устройства для протяжных печей агрегатов цинкования проволоки (г. Ревда, РММЗ; г. Белорецк, БМЗ);
- газомазутные горелки для печей плавления алюминия и медного лома (Пермцветмет, КМЭЗ);
- газовые горелки для печей плавления и распыливания базальта;
- газовые горелки для стендов сушки и разогрева футеровки сталеразливочных ковшей (НСММЗ, Северский трубный завод, ЧМЗ, Серовский металлургический завод);
- скоростные газовые горелки для термических печей.
     Все разрабатываемые горелки поставляются с электрогазовыми запальными устройствами, местными блоками управления с приложением сертификатов соответствия и разрешения Ростехнадзора на применение.
     Партнерами лаборатории являются: «Уралмаш Металлургическое оборудование», «Уралгипромез», ОАО «Бийскэнергомаш», ОАО «ВостИО», ООО «ЛУАС» (г. Казань), «Уральский электромеханический завод», ООО «Горизонт», ОАО «ПКБ Энергоцветмет».
     Основные научные результаты лаборатории – методика прогнозирования характеристик газовых и жидкотопливных горелок на основе лабораторных огневых и гидравлических испытаний.

 

Лаборатория сжигания газообразного топлива

РЯЗАНОВ Виктор Тихонович
заведующий лабораторией 
кандидат технических наук

Основное направление работ: исследование процессов сжигания природного газа применительно к металлургическим технологиям и разработка горелочных устройств, обеспечивающих необходимые характеристики факелов.

Лабораторией разработаны и внедрены:

— горелки и теплогенераторы для агрегатов сушки и обжига различных материалов и изделий, а также для отопления производственных помещений, создания воздушных тепловых завес, и т.п. (госплемзавод «Свердловский», Свердловская обл., Курганский завод трубопроводной арматуры, Чусовской металлургический завод, Лисаковский ГОК, Уральский алюминиевый завод);

— горелки для сушки и высокотемпературного нагрева футеровки емкостей (ковшей) для переработки, транспортирования и разливки металлургических расплавов (Западно-Сибирский комбинат, Нижнетагильский металлургический комбинат, Ижсталь, Уралэлектромедь, Орско-Халиловский металлургический комбинат (ОХМК), Курганский завод трубопроводной арматуры);

— топочно-горелочные устройства для получения восстановительных газов и защитных атмосфер воздушной или кислородной конверсией (сжиганием с недостатком окислителя) природного газа (Оскольский электрометаллургический комбинат, Бакальское рудоуправление);

— горелки для комбинированного сжигания природного и ферросплавного газов в паровых и водогрейных котлах (Челябинский электрометаллургический комбинат);

— система отопления гаражей-размораживателей сыпучих

грузов (Серовский мет. завод);

— горелки и выносные топки для шахтных печей обжига известняка (Николаевский глиноземельный завод, Узбекский металлургический комбинат).

С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке. 

 

Лаборатория метрологии и госиспытаний
горелочных устройств

ВЕГНЕР Борис Борисович
заведующий лабораторией  кандидат технических наук
     Основные направления работ – метрологическое обеспечение при проведении научно-исследовательских и пусконаладочных работ, в т.ч. при проведении различных видов испытаний горелочных устройств

Создана и аттестована расходомерная установка для поверки напорных измерительных трубок.

С работами лаборатории можно ознакомиться по ссылке.

 

Уральский испытательный центр
промышленных горелочных устройств (УИЦ ПГУ)

КАРАТАЕВ Виктор Леонидович
руководитель  
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник

     Основное направление работ: испытания энергетического, технологического и бытового топливоиспользующего оборудования. Эксперт по сертификации продукции (№ РОСС
RU.0001.31010364).
     Испытательный центр промышленных горелочных устройств проводит приемочные, сертификационные, периодические, типовые и прочие испытания:
- газовых и жидкотопливных горелок общего и специального назначения;
- воздухонагревателей и теплогенераторов;
- радиационных труб;
- котлов отопительных;
- бытовой газовой аппаратуры отопительной и водонагревательной;
- газовых приборов для приготовления пищи.
     Испытания проводятся на стендах ВНИИМТ и непосредственно на промышленных объектах. Центр аккредитован в системе сертификации ГОСТ-Р.


Лаборатория энергоаудита и энергосбережения
в технологических процессах

   Основное направление работ – проведение энергетических обследований промышленных предприятий и разработка на основе полученных данных энергосберегающих мероприятий с учетом соблюдений технологических требований.     Проведены локальные энергетические обследования с выдачей режимных карт и технологических нормативов потребления топлива на следующих объектах:
- вращающиеся печи кальцинации гидроксида алюминия и печи для спекания бокситовой шихты (УАЗ-СУАЛ, БАЗ-СУАЛ),
- паровые и водогрейные котлы (ОАО МК «Уралметпром»),
- теплотехнические агрегаты ОАО «Ванадий-Тула».
     Составлены энергетические паспорта предприятий ОАО «ВИЗ-Сталь», «Исетский щебзавод»,
     Проведены инструментальные обследования систем тепло-водоснабжения различных жилищно-коммунальных объектов г. Екатеринбурга и области  с выдачей рекомендаций по системам автоматического регулирования и установке узлов учета тепла и воды.

Лаборатория испытаний и исследований
огнеупорных и теплоизоляционных материалов

УЗБЕРГ Лариса Викторовна
заведующая лабораторией  кандидат технических наук,
старший научный сотрудник
   

  Основные  направления деятельности лаборатории:
– аттестационные испытания огнеупорных и теплоизоляционных материалов отечественных и зарубежных производителей в соответствии со стандартными методиками;
– техническая помощь в проведении входного контроля качества огнеупоров, поступающих на предприятия;– исследование износа огнеупоров после эксплуатации в тепловых агрегатах, в т.ч. с определением причин ускоренного (аварийного) износа; – исследование термопрочностных и теплофизических характеристик материалов;– определение температуры применения теплоизоляционных материалов;
– исследование природного и техногенного сырья и оценка его пригодности для изготовления огнеупорных и теплоизоляционных (волокнистых) материалов.
        
Лаборатория оснащена оборудованием, необходимым для определения технических характеристик огнеупорных и теплоизоляционных материалов.
     Получена аккредитация на техническую компетентность (аттестат аккредитации № РОСС RU. 0001.517248). 

 

ВТК "Тягодутьевые устройства специального назначения"

КАЛГАНОВ Владимир Михайлович
руководитель коллектива  кандидат технических наук,
старший научный сотрудник

     Основное направление работ: разработка, проектирование и изготовление тягодутьевых устройств, работающих при высоких температурах, в агрессивных и запыленных средах, а также проведение расчетно-экспериментальных исследований тепловой работы термических печей, оборудованных устройствами для принудительной циркуляции газовой среды, с целью повышения производительности и качества выпускаемой продукции.
     Тягодутьевые устройства проектируются по техническому заданию потребителя с их последующей поставкой и проведением комплекса пуско-наладочных работ. При необходимости устройства оснащаются различными специальными системами: воздушного охлаждения отдельных узлов и деталей, защиты от воздействия агрессивных сред и так далее.
     Разработки коллектива внедрены на печных агрегатах для нагрева слитков из цветных металлов на ОАО "ВСМПО" (г. В.Салда), на проходной печи обжига электродов на ЗАО "Завод сварочных материалов" (г. Березовский), на нагревательной печи регенеративного типа конструкции ОАО "ВНИИМТ" на ОАО "Ижсталь" (г. Ижевск), на нагревательной регенеративной печи стана «300» Омутнинского метзавода и других предприятиях.
 

 

ВТК «Гидроударные  аппараты»

ЧИРГИН Сергей Георгиевич
руководитель

     Основное направление работ: разработка технологий и оборудования для кавитационного воздействия на жидкости и их смеси с твердыми материалами.   
     При соблюдении определенных условий путем кавитационного воздействия можно производить перемешивание различных трудноперемешиваемых жидкотекучих сред, разделение сложных растворов, в т.ч. и с твердыми частицами, на отдельные составляющие, а также измельчать различные материалы.
     Сравнительные испытания с шаровой мельницей показали значительную эффективность (в 2-3 раза) гидроударного аппарата при размоле твердых веществ. Кроме того, после обработки в гидроударной установке значительно (в разы) повышается реакционная способность материала (например, извести, в 10-15 раз) и увеличивается выход годного, при пиро- и гидро- металлургических процессах.
            Применение кавитационных технологий:   в энергетике:создание топливных композиций для сжигания: (водоугольные, водоугольномазутные, водомазутные и т.п. смеси).  в нефтяной промышленности: - приготовление буровых растворов, их вторичное использование, приготовление суспензии для извлечения «тяжелой» нефти;- технология переработки нефтяного шлама с использованием устройства, позволяющего без коагулянтов отделять нефтяной шлам от воды для дальнейшей переработки на битумно-асфальтовых предприятиях;- в нефтедобыче – получение ультратонких эмульсий и дисперсий спецдобавок для повышения нефтеотдачи пластов с высокой коллоидной и седиментационной устойчивостью при хранении;- в нефтепереработке и нефтехимии – использование установки для введения присадок в технологии получения товарных масел и смазок; 



© ОАО «ВНИИМТ» импортозамещение, энергоэффективные технологии в металлургии и машиностроении