Задача:

В настоящее время на ряде крупных металлургических предприятий в отвалах скопилось большое количество замасленной окалины, содержащей масла 8 - 16% , влаги  6 - 18%. После удаления масла и воды, этот материал содержит до 70% железа при минимальном количестве соединений серы и может быть эффективно использован как в доменном, так и в сталеплавильном переделах. Решение данной задачи становится все более эффективной в связи с мировым дефицитом и постоянным ростом стоимости железорудного сырья, так как позволяет снизить сырьевую зависимость и улучшить экологию.

Проблема:

Основными проблемами, затрудняющими эффективную термическую переработку окалины известными способами (например, во вращающихся печах), являются:

• образование настылей при повышении температуры процесса;
• спекание обрабатываемого материала;
• низкая стойкость огнеупорной футеровки печей;
• интенсивное сажевыделение;
• необходимость дожигания горючих компонентов, концентрация которых в отходящих газах не превышает 5…7%;
• значительный пылевынос;
• низкая удельная производительность;
• повышенные капитальные затраты.

Решение

Предлагается уникальная инновационная технология ВНИИМТ, свободная от указанных недостатков. Она основывается на низкотемпературной обработке замасленной окалины высокоскоростным потоком продуктов полного сжигания топлива в установке вихревого (циклонного типа). При этом удаление масла и воды производится путем их возгонки при нагреве материалов до температуры 400…450^оС без доступа кислорода. Поток теплоносителя, необходимый для тепловой обработки, образуется в результате факельного сжигания топлива при минимуме избытка воздуха в топке циклонной печи. В результате в отходящих газах отсутствует свободный кислород или его концентрация минимальна, что предотвращает воспламенение паров масла в рабочем пространстве реактора.

Описание технологии

Технологическая схема установки приведена на рисунке.

Окалина  загружается в бункер 4 и шнековым питателем  подается в обжиговый реактор 1. Двигаясь навстречу потоку продуктов сгорания, окалина последовательно проходит стадии сушки, нагрева и обезмасливания. Термообработка окалины происходит за счет тепла потока продуктов сгорания, поступающих из циклонной печи 3. Подача продуктов сгорания в реактор 1 производится тангенциально через сужающее сопло. Обезмасленный материал с температурой 600 ° С выгружается в реактор-охладитель 2, где охлаждается воздухом, поступающим от вентилятора 5. Отходящие из обжигового реактора дымовые газы, содержащие пары масла (пиролизный газ) через газоходную систему, поступают на сжигание в циклонную печь 3. Для транспортировки пиролизного газа используется эжекторная установка 7. Воздух от вентилятора 5 подогревается в рекуператоре 8 подается  на горение в газовую горелку 6. 

Дымовые газы охлаждаются в рекуператоре 8, очищаются в циклоне 9 и дымососом 10 выбрасываются в дымовую трубу 11.

Рисунок 1 -  Схема установки  для переработки маслосодержащей прокатной окалины

1 – обжиговый реактор; 2 – реактор – охладитель;  3 – циклонная печь;

4 – загрузочный бункер; 5 – вентилятор ; 6 – газовая горелка; 7 –  эжекторная установка;

8 – рекуператор; 9 - пылевой циклон;  10  – дымосос; 11 – дымовая труба.

Преимущества технологии ВНИИМТ в сравнении с традиционными:

1. Более низкие капитальные и эксплуатационные затраты;
2. Повышенная надежность при эксплуатации;
3. Установка более компактная, чем традиционные установки;
4. Пониженные затраты энергоресурсов на термообработку.

Примеры использования

ОАО «Синарский трубный завод» (г. Каменск-Уральский Свердловской области)  в 2009г. введена в эксплуатацию установка, которая перерабатывает до 12 т/сутки  замасленных жидких отходов и до 14 т/сутки замасленной прокатной окалины.

Предлагаемая технология позволяет также утилизировать:

1. маслостоки и отработанные смазочно-охлаждающие жидкости с содержанием масла до 5…25%,
2. нефтешламы с содержанием нефтепродуктов более 25%;
3. замасленную ветошь, ткани, древесные опилки с содержанием масла более 15%;

При этом есть возможность получать:

1. сухой продукт в виде окалины, соответствующей ГОСТ 2787-75.
2. высокотемпературные газы, теплоту которых можно эффективно использовать для выработки тепловой и электрической энергии.

Выполняемые работы «под ключ»:

1. Обследование особенностей объекта и разработка технико-экономического обоснования.

2. Разработка технического задания, разработка проекта, рабочей и конструкторской документации.

3. Изготовление нестандартного оборудования.

4. Комплектация и монтаж оборудования.

5. Пуско-наладочные работы, ввод в эксплуатацию. Разработка эксплуатационных документов.

Коммерческое предложение

К внедрению предлагается установка для переработки прокатной окалины производительностью, например, 10 т/ч по исходному материалу.

При содержании масла 15%, влаги 10% расход природного газа составит – 50 м³/ч.

Установка состоит:

1. Обжиговый реактор (корпус футерованный, ротор из нержавеющей стали)

диаметр – 1,6 м в свету,  длина – 5 м.

2. Реактор – охладитель (корпус и ротор из стали 09Г2С)

диаметр – 1,6 м в свету,  длина – 5 м.

3. Циклонная печь (корпус футерованный).

диаметр – 1,2 м в свету,  высота  - 4,5 м

4. Покупное оборудование (КИП, электропривод, вентилятор, горелка, циклоны, дымосос, КИП, и т.п.).

Экономический эффект

Годовой экономический эффект от продажи обезмасленой окалины даже по цене 2000 руб./т с учетом эксплуатационных затрат составит около 80 млн. руб./год.

Дополнительная экономия за счет снижения обязательных отчислений за размещение замасленной окалины составит около 60 млн. руб./год.

Итого экономический эффект составит около 140 млн. руб./год.

Срок окупаемости не превышает полугода.

Срок внедрения не более 9 мес.

Контактная информация

Заведующий лабораторией обжига рудного и нерудного сырья ОАО «ВНИИМТ»
Подковыркин Евгений Геннадьевич тел.+7 (343) 383-75-00 доб.242
e-mail: vniimt@mail.ru