Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2019.09.06

Ключевые слова: sintering, nepheline ore, alumina, brown coal, coal, calorific capacity, distribution bar chart, temperature, cake, rotary kiln, спекание, нефелиновая руда, глинозем, бурые угли, каменные угли, теплотворная способность, гистограмма распределения, температура, спек, вращающаяся печь

Аннотация: Спекание нефелиновой руды на глиноземных предприятиях - энергоемкий процесс со значительными эксплуатационными затратами. Применительно к условиям АО «РУСАЛ Ачинск» (Ачинский глиноземный комбинат) близость к источнику сырья, потребителям металлургического глинозема, наличие собственной ТЭЦ, работающей на дешевом угле, получение попутной продукции не только делают технологию спекания вполне конкурентоспособной, но и выводят комбинат на одно из первых мест среди предприятий компании по себестоимости. Совершенствование технологии спекания во вращающихся печах, направленное на оптимизацию химического и гранулометрического состава шихт, интенсификацию теплообмена в печах, уменьшение теплопотерь, повышение единичной мощности печных агрегатов практически исчерпало себя. Технические решения, выводящие процесс спекания на новый уровень и связанные с принципиальным изменением аппаратурного оформления процесса, находятся только в стадии разработки и требуют значительных капитальных вложений. Учитывая долю топлива в структуре себестоимости, одним из путей снижения затрат на переделе спекания являются подбор и внедрение более дешевого топлива. На АО «РУСАЛ Ачинск» таким топливом являются каменные угли (КУ) Кузнецкого месторождения и малозольные бурые угли (БУ) Канско-Ачинского бассейна. Угли БУ характеризуются более низкой теплотворной способностью, высокими влажностью и содержанием летучих, низкой зольностью по сравнению с КУ. Представлены термограммы КУ и БУ, полученные на приборе синхронного термического анализа, они свидетельствуют о более интенсивном, раннем начале горения БУ, что при прочих равных условиях обеспечит короткий жесткий факел и потребует коррекции режимов горения для обеспечения требуемого качества спека. Отличия технологических режимов работы печи спекания при использовании БУ и КУ представлены на гистограммах распределения значений расхода шихты, технологической пыли, температуры. Полученные данные свидетельствуют о том, что переход на пылеугольное топливо БУ для печей спекания позволяет работать без потери производительности и снижения качества спека. В работе принимала участие старший научный сотрудник ПМГ ТД ИТД ГП ОП ООО «РУСАЛ ИТЦ» (Санкт-Петербург) Мария Анатольевна Кравченя. Sintering of nepheline ores at alumina refineries is an energy consuming process involving considerable operating costs. RUSAL Achinsk - or, Achinsk Alumina Refinery - has a number of competitive advantages such as being located close to the source of raw materials and consumers of metallurgical alumina, having their own thermal power plant running on cheap coal and making by-products, which make it one of the most cost-effective companies of the group. Optimisation of rotary kiln process involving optimised chemical composition and size distribution of burden, enhanced heat transfer, reduced heat losses and increased kiln unit power has almost reached its limit. Solutions that can revolutionize sintering process due to adoption of different instruments are still under development and will require capital investment. Considering that fuel accounts for a great share of the cost, one of the ways to reduce sintering costs would be identifying and adopting less expensive fuel. For RUSAL Achinsk, such less expensive fuel would be black coal from the Kuznetsk deposit and low-ash brown coal from the Kansk-Achinsk basin. Compared with black coal, brown coal has lower calorific capacity, high humidity, high volatile-matter content and low ash content. The paper features thermograms of black and brown coals produced by simultaneous thermal analyser. The thermograms indicate that the combustion of brown coal is more intense and initiates sooner, which, under otherwise equal conditions, will provide a short inflexible flame and will require corrections to the combustion mode for achieving desired cake quality. The difference between the sintering process relying on brown coal versus the one relying on black coal is shown in distribution bar charts for burden and dust consumption and temperature. The obtained data suggest that the adoption of pulverized brown coal would ensure uncompromised kiln efficiency and cake quality.

Журнал: Цветные металлы

Выпуск журнала: №9

Номера страниц: 36-42

ISSN журнала: 03722929

Место издания: Москва

Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"

• Финин Д. В. (ООО «РУСАЛ ИТЦ»)
• Куранов А. В. (АО «РУСАЛ Ачинск»)
• Ковтун О. Н. (Сибирский федеральный университет)
• Колмакова Л. П. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК