ПАО ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:

Л. В. Крупнов, заместитель начальника научно-технического управления — главный металлург, канд. техн. наук, эл. почта: krupnovlv@nornik.ru

ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

Р. А. Пахомов, старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии Департамента по исследованиям и разработкам, канд. техн. наук, эл. почта: PakhomovRA@nornik.ru

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия:

Р. В. Старых, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: kafedra-cm@yandex.ru

В. А. Талалов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: vtalalov@phmf.spbstu.ru

Снижение качества перерабатываемого в печи взвешенной плавки (ПВП) Надеждинского металлургического завода (НМЗ) сырья, вовлечение в переработку техногенных месторождений и тонкоизмельченных рудных концентратов, характеризующихся повышенным содержанием частиц крупностью менее 10 мкм, приводит к росту пылевыноса ПВП. Пыль, выносимая газовым потоком из ПВП, способствует формированию настыли в шлаковом торце, аптейке и котле-утилизаторе (КУ) ПВП. Кроме того, с ростом пылевыноса увеличивается нагрузка на тракт газоочистки, растет материалооборот в технологии, снижается производительность агрегата и показатели извлечения цветных металлов в товарную продукцию. Установка защитного козырька на своде отстойника ПВП без внесения значительных изменений в конструкцию ПВП и технологию плавки позволяет изменить динамику газового потока и снизить пылевынос. В настоящей работе определены оптимальное местоположение козырька и его размеры. Прогнозное сокращение пылевыноса в систему пылеочистки при установке козырька может достигать 20 % в зависимости от размера и плотности частиц газопылевого потока.

1. Талалов В. А., Крупнов Л. В., Румянцев Д. В., Старых Р. В., Петров А. Ф. Исследование движения газового потока в печи взвешенной плавки Надеждинского металлургического завода методами математического моделирования // Цветные металлы. 2015. № 5. С. 86–90. DOI: 10.17580/tsm.2015.05.17.
2. Крупнов Л. В., Старых Р. В., Петров А. Ф. Механизм формирования тугоплавкой настыли в печах взвешенной плавки Надеждинского металлургического завода // Цветные металлы. 2013. № 2. С. 46–51.
3. Крупнов Л. В. Механизм образования тугоплавкой настыли в печах взвешенной плавки и способы ее устранения : автореф. дис. … канд. тех. наук. — Санкт-Петербург, 2015. — 21 с.
4. Ерошевич С. Ю., Фомичев В. Б., Бойко И. В., Крупнов Л. В., Анапольская С. В. Анализ изменения состава сульфидного рудного сырья, перерабатываемого в процессе взвешенной плавки, и технологические особенности работы в условиях снижения его теплотворности // Цветные металлы. 2012. № 9. С. 13–20.
5. Анапольская С. Г., Петров А. Ф., Фомичев В. Б., Крупнов Л. В., Тюленева Д. И. Переработка сульфидного рудного сырья в процессе взвешенной плавки в условиях снижения его теплотворной способности // Материалы VI Междунар. конгресса «Цветные металлы и минералы – 2014». — Красноярск, 2014. — С. 234.
6. Анапольская С. Г., Марчук Р. А., Петров А. Ф., Юрьев А. И. Работа печей взвешенной плавки в заполярном филиале ПАО «ГМК «Норильский никель» при переработке низкоэнергетического сырья // Цветные металлы и минералы – 2017: сб. докладов Девятого международного конгресса. — Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2017. С. 1150–1160.
7. Johto H., Latostenmaa P., Peuraniemi E., Osara K. Review of Boliden Harjavalta Nickel Smelt. Conf. ALTA 2019. P. 81–87.
8. Vieira L., Marques M., Leite F. Flash furnace thermal control at Paranapanema // Proceeding of the XV International Flash Smelting Congress. Helsinki, 2017.
9. Yasuda Yu., Chida H., Motomura T. Flash Smelting Furnace Renewal and Productivity Improvement in the Saganoseki Smelter and Refinery // Journal of MMIJ. 2020. Vol. 136, Iss. 8. pp. 88–98.
10. Sanchez A., Ramos M., Garcia J. Improvements carried out in the FSF up-take shaft and waste-heat boiler — a review over Atlantic Copper’s history // Proceeding of the XV International Flash Smelting Congress. Helsinki, 2017.
11. Jian-Ping H., Zheng-Bin W., Jin-Jun F. The overview of progress at Jinlong smelter in recent years // Proceeding of the XV International Flash Smelting Congress. Helsinki, 2017.
12. Кейтшокайл Д. С. Контроль настылеобразования в шахте аптейка на плавильном заводе BCL // Материалы XIII Конгресса взвешенной плавки. Ботсвана, 2011. С. 1–26.
13. Пат. 2740741 RU. Способ переработки мелкодиспер сного сырья в печи взвешенной плавки / Старых Р. В., Моргослеп В. И., Крупнов Л. В., Тозик В. М., Пахомов Р. А. ; заявл. 29.05.2020 ; опубл. 20.01.2021, Бюл. № 2.
14. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. — М. : Наука, 1987. — 430 с.
15. Волков К. Н., Емельянов В. Н. Течения газа с частицами. — М. : Физматлит, 2008. — 598 с.
16. Wilcox D. C. Turbulence Modeling for CFD2006: DCW Industries. 

17. Hirsch C. Numerical Computation of Internal and External Flows: The Fundamentals of Computational Fluid Dynamics. Second Edition Butterworth – Heinemann, 2007.
18. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — М. : Дрофа, 2003. — 670 с.
19. Альтшуль А. Д., Киселев Н. П. Гидравлика и аэродинамика. — М. : Стройиздат, 1975. — 323 с.
20. Снегирев А. Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений : учеб. пособие. — СПб. : Изд-во СПбГПУ, 2008. — 143 с.
21. Белов И. А., Исаев С. А. Моделирование турбулентных течений : учеб. пособие. — СПб. : Изд-во БГТУ, 2001. — 108 с.
22. ANSYS 01FLUENT 15.0. User’s Guide. ANSYS Inc., 2013.
23. Шаблий Л. С., Кривцов А. В., Колмакова Д. А. Компьютерное моделирование типовых гидравлических и газодинамических процессов двигателей и энергетических установок в ANSYS Fluent : учеб. пособие. — Самара : Изд-во Самарского университета, 2017. — 108 с.