РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ПЕЧЕЙ-МИКСЕРОВ ДЛЯ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Особенностью плавки в печи Ванюкова медьсодержащих руд является образование жидких продуктов в виде расплавов шлака  и штейна, которые, как правило, сливаются в отдельные емкости (печи-миксера), где необходимо поддерживать нужную температуру.  Печь-миксер представляет собой футерованную изнутри цилиндрическую емкость, закрытую с двух сторон торцевыми днищами, где  с одной стороны устанавливается горелка для разогрева и поддержания температуры внутри емкости, с другой размещена заливная  горловина. Разработаны, изготовлены и запущены в эксплуатацию автоматизированные горелочные устройства ГПМ-3,6 печей-миксеров шлака и штейна на медеплавильном заводе Алмалыкского горно-металлургического комбината (Республика Узбекистан). Назначение горелочных устройств – разогрев печей-миксеров до рабочих температур 1250 ÷ 1275 ºС и 1110 ÷ 1150 ºС соответственно  и поддержание температуры залитого в миксер расплава на заданном уровне при любых технологических операциях. Система автоматизации обеспечивает надежную и безопасную работу горелочных устройств, включая розжиг из холодного состояния, работу в  заданных диапазонах температур через регулирование тепловой нагрузки и останова, в том числе по аварийным условиям. При этом  в полном объеме происходит передача и обмен информацией с центральным контроллером АСУ печи Ванюкова посредством интерфейса Profibus DP. Разработанные горелочные устройства полностью соответствуют требованиям технического регламента Таможенного союза ТР  ТС  010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и нормам и правилам металлургического производства. Для  газоснабжения горелочных устройств была разработана специальная газовая рампа, представляющая собой компактный (отдельный)  участок газопровода со всей необходимой газовой аппаратурой для эксплуатации основной и запальной горелок как в ручном режиме  управления, так и в автоматическом. В состав газовой рампы включена система газовой безопасности. Наличие такой рампы обеспечивает регулирование давления газа до параметров, необходимых для работы основной горелки, плавное регулирование расхода  топлива в пределах устойчивой работы горелочного устройства, технологический учет расхода газа на отопление миксера, безопасную   эксплуатацию запальной и основной горелок. Для воздухоснабжения горелочного устройства была также разработана воздушная  рампа, представляющая собой компактный участок воздухопровода с установленной на нем запорно-регулирующей арматурой. В состав воздушной рампы входит поворотный узел, позволяющий осуществлять поворот печи-миксера на определенный угол для слива  расплава без отсоединения воздухопровода горелки. 

1. Ванюков A.B. Перспективы развития плавки в жидкой ванне различного сырья // Цветные металлы. 1985. № 9. С. 7 – 12.

2. Плавка в жидкой ванне / А.В. Ванюков и др. / Под ред. А.В. Ванюкова. – М.: Металлургия, 1988. – 260 с.

3. Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья: Учебник для вузов / Под ред. А.В. Ванюкова. – Челябинск: Металлургия, 1988. – 432 с.

4. Кривандин В.А. Теплотехника металлургического производства. Т. 2. Конструкция и работа печей: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А. Кривандина. – М.: МИСИС, 2001. – 736 с.

5. Процессы и аппараты цветной металлургии: Учебник для вузов / С.С. Набойченко и др. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. – 700 с.

6. Гусовский В.Л., Лившиц А.Е., Тымчак В.М. Сожигательные устройства нагревательных и термических печей: Справочник. – М.: Металлургия, 1981. – 272 с.

7. Современные горелочные устройства (конструкции и технически характеристики): Справ. издание / А.А. Винтовкин и др. – М.: Машиностроение-1, 2001. – 496 с.

8. Корнеев С.В. Особенности выбора горелочных устройств для нагревательных печей машиностроительного и металлургического производств // Литье и металлургия. 2010. № 3 (57). С. 162 – 168.

9. ГОСТ 21204-97. Горелки газовые промышленные. Классификация. Общие технические требования, маркировка и хранение.

10. Охтилев М.Ю, Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов. – М.: Наука, 2006. – 410 с.

11. Костин Е.В. Алгоритмическое обеспечение управления качеством продуктов плавки в печах Ванюкова // Вестник СибГАУ. 2013. № 2 (48). С. 192 – 198.

12. Britz H., Kneip M., Poppenhager J. Новая концепция автоматизации для нагревательных печей, работающих на газе // Stahl und Eisen. 1988. № 108. С. 655 – 666.

13. Лисиенко В.Г. Совершенствование и повышение эффективности энерготехнологий и производств. Т. 2. Кн. 1. Новые способы, модельные и экспериментальные исследования. – Екатеринбург: УРФУ, 2013. – 592 с.

14. Винтовкин А.А., Деньгуб В.В., Воронов Г.В. Топливо, его сжигание и взрывобезопасность / Под ред. А.А. Винтовкина. – Екатеринбург: Межрегиональный издательский центр. 2015. – 303 с.

15. Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».

16. Промышленные печи и тепловые агрегаты. Проведение и контроль выполнения пуско-наладочных работ. СТО НОСТРОЙ 2.31.12-2011. – М.: ООО Изд-во «БСТ», 2011. – 41 с.

17. Митин Г.П., Хазанова О.В. Системы автоматизации с использованием программируемых логических контроллеров: Учеб. пособие. – М.: ИЦ МГТУ «Станкин», 2005. – 185 с.

18. Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров: Учеб. пособие / Под ред. К.А. Пункова. – М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 95 с.

19. Елизаров Н.А., Мартемьянов Ю.Ф. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры. – М.: Изд-во «Машиностроение», 2004. – 352 с.