Усовершенствование газопылевого оборудования в цехе обжига концентрата на цинковом заводе
|
Реферат………………………………………………………………. 8
Введение (краткая характеристика цинкового производства)…… 11
1 Технологическая схема обжига концентрата и
характеристика газопылевыделений………………………….
17
1.1 Очистка газов при сушке и обжиге концентратов…… 19
1.2 Аппаратурно-технологическая схема очистки
отходящих газов сушильных барабанов…………………….
21
1.3 Аппаратурно-технологическая схема, очистки
отходящих газов печей обжига цинковых концентратов…..
24
1.4 Утилизация тепла отходящих газов…………………... 26
1.5 Отделение сухих электрофильтров…………………… 27
1.6 Транспортировка продуктов обжига………………….. 27
1.7 Контроль газоочистительных систем…………………. 28
2 Технологическая схема цинкового производства ……………... 35
3 Сравнительная характеристика газоочистительной
аппаратуры………………………………………………………..
37
3.1 Физико-химические свойства пыли…………………..
3.2 Центробежные пылеуловители………………………..
3.3 Оценки эффективности циклонов……………………..
37
48
54
3.4 Электрофильтры……………………………………….. 57
4 Реконструкция промышленной установки …………………….
4.1 Расчет промышленной системы газоочистки ………..
59
60
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение ……………………………………………
5.1 Перечень работ и оценка времени их выполнения…..
5.2 Смета затрат на проект ………………………………..
5.3 Смета затрат на реконструкцию оборудования………
5.4 Социальный эффект……………………………………
73
73
74
76
77
6 Социальная ответственность …………………………………… 8010
6.1 Производственная безопасность………………………
6.2 Экологическая безопасность ………………………….
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………….
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности ………………………………………….
80
92
93
96
Заключение ………………………………………………………….
Список использованных источников………………………………
Приложение А ………………………………………………………
Приложение Б……………………………………………………….
Приложение В ……………………………………………………….
Приложение Г ……………………………………………………….
Введение (краткая характеристика цинкового производства)…… 11
1 Технологическая схема обжига концентрата и
характеристика газопылевыделений………………………….
17
1.1 Очистка газов при сушке и обжиге концентратов…… 19
1.2 Аппаратурно-технологическая схема очистки
отходящих газов сушильных барабанов…………………….
21
1.3 Аппаратурно-технологическая схема, очистки
отходящих газов печей обжига цинковых концентратов…..
24
1.4 Утилизация тепла отходящих газов…………………... 26
1.5 Отделение сухих электрофильтров…………………… 27
1.6 Транспортировка продуктов обжига………………….. 27
1.7 Контроль газоочистительных систем…………………. 28
2 Технологическая схема цинкового производства ……………... 35
3 Сравнительная характеристика газоочистительной
аппаратуры………………………………………………………..
37
3.1 Физико-химические свойства пыли…………………..
3.2 Центробежные пылеуловители………………………..
3.3 Оценки эффективности циклонов……………………..
37
48
54
3.4 Электрофильтры……………………………………….. 57
4 Реконструкция промышленной установки …………………….
4.1 Расчет промышленной системы газоочистки ………..
59
60
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение ……………………………………………
5.1 Перечень работ и оценка времени их выполнения…..
5.2 Смета затрат на проект ………………………………..
5.3 Смета затрат на реконструкцию оборудования………
5.4 Социальный эффект……………………………………
73
73
74
76
77
6 Социальная ответственность …………………………………… 8010
6.1 Производственная безопасность………………………
6.2 Экологическая безопасность ………………………….
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………….
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности ………………………………………….
80
92
93
96
Заключение ………………………………………………………….
Список использованных источников………………………………
Приложение А ………………………………………………………
Приложение Б……………………………………………………….
Приложение В ……………………………………………………….
Приложение Г ……………………………………………………….
Цель дипломной работы: анализ существующей системы обеспылевания
газов, усовершенствование механической системы газоочистки на цинковом
заводе обжигового цеха.
Поставлены следующие задачи:
- Провести анализ гидродинамических режимов системы обжига
концентрата и очистки газов;
- Провести анализ различных типов пылеулавителей применительно к
процессу очистки газов в обжиговом цехе;
- Выполнить усовершенствование основных узлов систем газоочистки в
обжиговом цехе.
Новизна работы: разработаны новые технические решения по
обеспылеванию газов в системах технологии обжига цинкового концентрата,
проведены расчеты новой механической системы газоочистки.
Проект выполнен с использованием литературных источников и
материалов преддипломной практики.
Дипломная работа оформлена в текстовом редакторе Microsoft Word ХР и
представлена в распечатанном виде на листах формата А4.
Введение (краткая характеристика цинкового производства)
Началом летописи Алмалыкского горно-металлургического комбината
можно считать год, когда пятилетним планом было намечено строительство
медеплавильного комбината на базе медно-молибденового месторождения
Кальмакыр, открытым геологами вблизи города Алмалык. В 1940 году была
составлена карта-планировка будущего города и комбината, в котором
предусматривалось проживание 25 тысяч человек. Вторая мировая война
помешала строительству. Но в январе 1945 года по приказу Народного
комиссара цветной металлургии было учреждено управление «Алмалыкстрой»,
созданный для строительства Алмалыкского медькомбината.
В июне 1948 года в продолжение работы начатой Советом Министров
было подписано постановление о строительстве свинцово-цинкового завода. В
первой половине 1949 года были произведены проектно-изыскательные работы,
во втором было начато строительство свинцово-цинкового рудника на
месторождении Алтын-Топкан, обогатительной фабрики и рабочего поселка в
районе Акмечеть.
Вскоре рядом с медно-молибденовым месторождением геологи
обнаружили залежи свинцово-цинковых руд месторождения в Кургашинкан. В
связи с этим строительство свинцово-цинковой обогатительной фабрики (СОФ)
и Цинковый завод (ЦЗ) был перемещен на площадку строящегося вблизи
Алмалык, чтобы обогащать в нем руды сразу двух рудников: Кургашинкан и
Алтын-Топкан. Первые продукции нового производства было получено в 1954
году.
5 июня 1967 года директор Алтын-Топканского свинцово-цинкового
комбината П.С. Поклонский издал приказ на основании приказа Министерства
цветной металлургии от 7 июня 1967 года, согласно которому комбинат был
переименован в Алмалыкский горно-металлургический комбинат. Это
соответствовало и профилю, и месту рождения предприятия, которое к этому
времени заслуженно называли флагманом цветной металлургии республики.12
Цинковый завод АГМК состоит из 7 основных и 5 вспомогательных
служб.
К основным цехам относятся:
- обжиговый цех;
- сернокислотный цех;
- цех выщелачивания;
- цех вельцевания;
- электролитный цех;
- кадмиевый цех;
- участок по получению чернового свинца (в настоящее время участок
законсервирован).
К вспомогательным службам относятся:
- энергетический цех;
- транспортно-хозяйственная служба;
- ремонтно – механический участок;
- хим. лаборатория.
Основной задачей цинкового завода является выпуск цинка
металлического, кадмия металлического, серной кислоты, свинца марки С3С и
других попутных материалов.
Первоначально цинковый завод назывался Сернокислотным комплексом,
состоящим из сернокислотного и обжигового цехов, производящих серную
кислоту для медеплавильного завода Горно Металлургического Комбината.
Строительство этих цехов началось в 1959 году в соответствии с
распоряжением Совета Министров от 15 мая 1958 года по разработке
технического проекта «Гипроцветмета». Окончание строительства было
зарегистрировано розжигом КС , которую предварительно сушили в течении
трех суток и запустили в работу 26 апреля 1963 года.
Первоначальным сырьем служил пиритный концентрат, а ко дню
солидарности всех трудящихся 1 мая была получена первая серная кислота.
Народно-хозяйственным планом было предусмотрено в 1970 году ввести в13
эксплуатацию цинковый завод с целью получения металлического цинка. В
связи с этим в обжиговом цеху произведена громадная реконструкция и цех
перешел на переработку сульфидного сырья в печах КС, где цинк переводится в
растворимую форму ZnO (огарок), построены котлы утилизаторы.
Первый катодный цинк путем электролиза был получен в октябре 1972
года, и направлен на переправку, где через неделю была получена первая
товарная продукция цинкового завода в виде чушкового металлического цинка.
Химические анализы показывали, что в исходном сырье находятся в
достаточном количестве и другие цветные металлы, такие как кадмий, свинец,
медь, индий. Цинковый завод получил задание на извлечение этих металлов.
Первый металлический кадмий на цинковом заводе был получен 3 марта 1980
года, а первый индий в январе 1982 года. Первый свинец на цинковом заводе
был получен 17 мая 2004 году с рудно-термической печи РКО 2,5 из
техногенных отходов цинкового и медного производства комбината, что
является новым технологическим решением не только Республике, но и в мире.
Способы получения цинка разделяются на две основные группы:
пирометаллургические и гидрометаллургические. До 1915г. применяли
исключительно пирометаллургический способ, основанный па дистилляции
цинка из обожженного концентрата в смеси с восстановителем паров металла.
После 1915г. быстро распространился гидрометаллургический способ,
сущность которого заключается в выщелачивании обожженного концентрата
слабым раствором серной кислоты и электролитическом осаждении металла из
сульфатного раствора. Вначале обжиг концентратов вели в многоподовых
механических печах, используемых на пирометаллургических заводах. Несмотря
на серьезные усовершенствования, внесенные в конструкцию многоподовых
печей, последние не удовлетворяли всем требованиям производства.
Поэтому в начале тридцатых годов на ряде заводов стали переходить к более
прогрессивному методу обжига во взвешенном состоянии и в последние годы
широко нашло своё применение практика обжига концентрата в кипящем слое.14
Впервые в СССР промышленная печь для обжига цинковых концентратов в
кипящем слое была построена и освоена на заводе «Электроцинк» в 1955 году.
Исторически первым способом, как было сказано выше, был
пирометаллургический [1]. Технология способа и аппаратурное оформление
процесса связаны с особенностями восстановления цинка из оксида.
Восстановление оксида цинка до металла углеродом и СО происходит при
температуре 1 000 – 1 100º С, а температура кипения получаемого при этом
цинка 906º С.
газов, усовершенствование механической системы газоочистки на цинковом
заводе обжигового цеха.
Поставлены следующие задачи:
- Провести анализ гидродинамических режимов системы обжига
концентрата и очистки газов;
- Провести анализ различных типов пылеулавителей применительно к
процессу очистки газов в обжиговом цехе;
- Выполнить усовершенствование основных узлов систем газоочистки в
обжиговом цехе.
Новизна работы: разработаны новые технические решения по
обеспылеванию газов в системах технологии обжига цинкового концентрата,
проведены расчеты новой механической системы газоочистки.
Проект выполнен с использованием литературных источников и
материалов преддипломной практики.
Дипломная работа оформлена в текстовом редакторе Microsoft Word ХР и
представлена в распечатанном виде на листах формата А4.
Введение (краткая характеристика цинкового производства)
Началом летописи Алмалыкского горно-металлургического комбината
можно считать год, когда пятилетним планом было намечено строительство
медеплавильного комбината на базе медно-молибденового месторождения
Кальмакыр, открытым геологами вблизи города Алмалык. В 1940 году была
составлена карта-планировка будущего города и комбината, в котором
предусматривалось проживание 25 тысяч человек. Вторая мировая война
помешала строительству. Но в январе 1945 года по приказу Народного
комиссара цветной металлургии было учреждено управление «Алмалыкстрой»,
созданный для строительства Алмалыкского медькомбината.
В июне 1948 года в продолжение работы начатой Советом Министров
было подписано постановление о строительстве свинцово-цинкового завода. В
первой половине 1949 года были произведены проектно-изыскательные работы,
во втором было начато строительство свинцово-цинкового рудника на
месторождении Алтын-Топкан, обогатительной фабрики и рабочего поселка в
районе Акмечеть.
Вскоре рядом с медно-молибденовым месторождением геологи
обнаружили залежи свинцово-цинковых руд месторождения в Кургашинкан. В
связи с этим строительство свинцово-цинковой обогатительной фабрики (СОФ)
и Цинковый завод (ЦЗ) был перемещен на площадку строящегося вблизи
Алмалык, чтобы обогащать в нем руды сразу двух рудников: Кургашинкан и
Алтын-Топкан. Первые продукции нового производства было получено в 1954
году.
5 июня 1967 года директор Алтын-Топканского свинцово-цинкового
комбината П.С. Поклонский издал приказ на основании приказа Министерства
цветной металлургии от 7 июня 1967 года, согласно которому комбинат был
переименован в Алмалыкский горно-металлургический комбинат. Это
соответствовало и профилю, и месту рождения предприятия, которое к этому
времени заслуженно называли флагманом цветной металлургии республики.12
Цинковый завод АГМК состоит из 7 основных и 5 вспомогательных
служб.
К основным цехам относятся:
- обжиговый цех;
- сернокислотный цех;
- цех выщелачивания;
- цех вельцевания;
- электролитный цех;
- кадмиевый цех;
- участок по получению чернового свинца (в настоящее время участок
законсервирован).
К вспомогательным службам относятся:
- энергетический цех;
- транспортно-хозяйственная служба;
- ремонтно – механический участок;
- хим. лаборатория.
Основной задачей цинкового завода является выпуск цинка
металлического, кадмия металлического, серной кислоты, свинца марки С3С и
других попутных материалов.
Первоначально цинковый завод назывался Сернокислотным комплексом,
состоящим из сернокислотного и обжигового цехов, производящих серную
кислоту для медеплавильного завода Горно Металлургического Комбината.
Строительство этих цехов началось в 1959 году в соответствии с
распоряжением Совета Министров от 15 мая 1958 года по разработке
технического проекта «Гипроцветмета». Окончание строительства было
зарегистрировано розжигом КС , которую предварительно сушили в течении
трех суток и запустили в работу 26 апреля 1963 года.
Первоначальным сырьем служил пиритный концентрат, а ко дню
солидарности всех трудящихся 1 мая была получена первая серная кислота.
Народно-хозяйственным планом было предусмотрено в 1970 году ввести в13
эксплуатацию цинковый завод с целью получения металлического цинка. В
связи с этим в обжиговом цеху произведена громадная реконструкция и цех
перешел на переработку сульфидного сырья в печах КС, где цинк переводится в
растворимую форму ZnO (огарок), построены котлы утилизаторы.
Первый катодный цинк путем электролиза был получен в октябре 1972
года, и направлен на переправку, где через неделю была получена первая
товарная продукция цинкового завода в виде чушкового металлического цинка.
Химические анализы показывали, что в исходном сырье находятся в
достаточном количестве и другие цветные металлы, такие как кадмий, свинец,
медь, индий. Цинковый завод получил задание на извлечение этих металлов.
Первый металлический кадмий на цинковом заводе был получен 3 марта 1980
года, а первый индий в январе 1982 года. Первый свинец на цинковом заводе
был получен 17 мая 2004 году с рудно-термической печи РКО 2,5 из
техногенных отходов цинкового и медного производства комбината, что
является новым технологическим решением не только Республике, но и в мире.
Способы получения цинка разделяются на две основные группы:
пирометаллургические и гидрометаллургические. До 1915г. применяли
исключительно пирометаллургический способ, основанный па дистилляции
цинка из обожженного концентрата в смеси с восстановителем паров металла.
После 1915г. быстро распространился гидрометаллургический способ,
сущность которого заключается в выщелачивании обожженного концентрата
слабым раствором серной кислоты и электролитическом осаждении металла из
сульфатного раствора. Вначале обжиг концентратов вели в многоподовых
механических печах, используемых на пирометаллургических заводах. Несмотря
на серьезные усовершенствования, внесенные в конструкцию многоподовых
печей, последние не удовлетворяли всем требованиям производства.
Поэтому в начале тридцатых годов на ряде заводов стали переходить к более
прогрессивному методу обжига во взвешенном состоянии и в последние годы
широко нашло своё применение практика обжига концентрата в кипящем слое.14
Впервые в СССР промышленная печь для обжига цинковых концентратов в
кипящем слое была построена и освоена на заводе «Электроцинк» в 1955 году.
Исторически первым способом, как было сказано выше, был
пирометаллургический [1]. Технология способа и аппаратурное оформление
процесса связаны с особенностями восстановления цинка из оксида.
Восстановление оксида цинка до металла углеродом и СО происходит при
температуре 1 000 – 1 100º С, а температура кипения получаемого при этом
цинка 906º С.
Выполнен анализ гидродинамических режимов системы обжига
концентрата и очистки газов в производстве цинка. Особенностью
гидродинамических процессов является нестационарность потоков газов и
концентраций частиц.
Выполнен анализ эффективностей различных типов пылеулавителей
применительно к процессу очистки газов в обжиговом цехе; групповые
циклоны пропускают в 8-10 раз больше пыли, чем одиночные циклоны с
собственными приемниками пыли.
Выполнен анализ эффективности существующей системы газоочистки
после системы печи обжига цинкового концентрата. Система нестационарная
по выбросам пыли, расходу газа и перепадам давления.
Вместо группового циклона предложена система с вихревым
разгрузителем потока, двойным концентрированием пыли и выносными
циклонными пылеуловителями. По сравнению с групповыми циклонами
унос пыли уменьшается 5-6 раз, причем система устойчива в работе при
переменных расходах газа и концентрациях пыли.
Предложен метод расчета, очистки газов циклонов типа ЦН, которые
позволяет быстро рассчитать эффективность по дисперсному составу пыли и
конструктивным соотношением циклона.
Дана сравнительная оценка эффективности пылеулавливания всей
системы обеспыливания с учетом эффективности электрофильтра.
Виду загазованности территории, требуется проведение диагностики
всей аппаратуры в целом с выявлением негермитичности и устройством
аспирации с выводом выделяющихся газов в существующую аварийную
трубу высотой 120 метров.
Рассчитан социальный эффект, и показано что внедрения установки
обеспылевания позволяет экономить ежегодно на социальный ущерб. В
результате, что данная установка (газопылеочистная) уменьшает социальный
ущерб на 235,8 тыс. руб., и снижает заболеваемость, нетрудоспособность и99
повышает работоспособность сотрудников, в том числе рост выпуска
продукции.
«Социальная ответственность» обозначена в международном
стандарте ICCSR26000:2011 «Социальная ответственность организации».
Специалист должен вести профессиональную деятельность с учётом
социальных, правовых, экологических и культурных аспектов, вопросов
охраны здоровья и безопасности жизнедеятельности, нести социальную
ответственность за принимаемые решения, осознавать необходимость
устойчивого развития.
В данной работе приведены технические решения и модернизации,
позволяющие уменьшить загрязнение окружающей среды, выполнить
необходимые требования производственной санитарии и уменьшить
социальную напряженность в обществе.
концентрата и очистки газов в производстве цинка. Особенностью
гидродинамических процессов является нестационарность потоков газов и
концентраций частиц.
Выполнен анализ эффективностей различных типов пылеулавителей
применительно к процессу очистки газов в обжиговом цехе; групповые
циклоны пропускают в 8-10 раз больше пыли, чем одиночные циклоны с
собственными приемниками пыли.
Выполнен анализ эффективности существующей системы газоочистки
после системы печи обжига цинкового концентрата. Система нестационарная
по выбросам пыли, расходу газа и перепадам давления.
Вместо группового циклона предложена система с вихревым
разгрузителем потока, двойным концентрированием пыли и выносными
циклонными пылеуловителями. По сравнению с групповыми циклонами
унос пыли уменьшается 5-6 раз, причем система устойчива в работе при
переменных расходах газа и концентрациях пыли.
Предложен метод расчета, очистки газов циклонов типа ЦН, которые
позволяет быстро рассчитать эффективность по дисперсному составу пыли и
конструктивным соотношением циклона.
Дана сравнительная оценка эффективности пылеулавливания всей
системы обеспыливания с учетом эффективности электрофильтра.
Виду загазованности территории, требуется проведение диагностики
всей аппаратуры в целом с выявлением негермитичности и устройством
аспирации с выводом выделяющихся газов в существующую аварийную
трубу высотой 120 метров.
Рассчитан социальный эффект, и показано что внедрения установки
обеспылевания позволяет экономить ежегодно на социальный ущерб. В
результате, что данная установка (газопылеочистная) уменьшает социальный
ущерб на 235,8 тыс. руб., и снижает заболеваемость, нетрудоспособность и99
повышает работоспособность сотрудников, в том числе рост выпуска
продукции.
«Социальная ответственность» обозначена в международном
стандарте ICCSR26000:2011 «Социальная ответственность организации».
Специалист должен вести профессиональную деятельность с учётом
социальных, правовых, экологических и культурных аспектов, вопросов
охраны здоровья и безопасности жизнедеятельности, нести социальную
ответственность за принимаемые решения, осознавать необходимость
устойчивого развития.
В данной работе приведены технические решения и модернизации,
позволяющие уменьшить загрязнение окружающей среды, выполнить
необходимые требования производственной санитарии и уменьшить
социальную напряженность в обществе.