ЗФ 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

ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Надеждинский металлургический завод имени Б. И. Колесникова, Норильск, Россия:
С. А. Гризман, заместитель главного инженера по технологии и экологии

Переработка в печах взвешенной плавки (ПВП) сырья техногенных мес то рожде ний и тонкоизмельченных рудных концентратов, а также наблюдаемое снижение качества перерабатываемого сырья за счет увеличения доли шламовых частиц (менее 10 мкм) приводят к росту пылевыноса ПВП и формированию настыли в шлаковом торце, аптейке и котле ПВП. Рост объема пыли, в свою очередь, вызывает повышение образования оборотных продуктов, снижение автогенности (энергетичности) сырья и ухудшение показателей извлечения цветных металлов в товарную продукцию. Проведенное численное моделирование процессов тепло- и массообмена в газовом пространстве отстойника и аптейка ПВП выявило влияние козырьков различных размеров и мест их установки на параметры газового потока ПВП. Как показали модельные расчеты, установка на огневой стороне свода отстойника козырька шириной 500 мм и высотой 270 мм по всей ширине отстойника на расстоянии не менее 2000 мм от входа в аптейк позволяет сократить пылевынос в систему пылеочистки до 20 % (отн.) в зависимости от размера и плотности частиц газопылевого потока. На основании теоретических расчетов в июле 2019 г. были проведены опытно-промышленные испытания на первой линии Надеждинского металлургического завода. В настоящей работе на основании различных методов контроля, таких как тепловизионная съемка поверхности зоны установки защитного козырька,измерение температуры газов, скорости их движения и анализ пыли газового потока методами аналитической химии и РЭМ – РСМА, была произведена оценка влияния на газовый поток установленного спойлера.

Часть 1 см. журнал «Цветные металлы», 2021. № 10. С. 63–71.

Авторы выражают признательность руководству и технологическому персоналу НМЗ за творческую поддержку и значительный объем работ, выполненный при подготовке и проведении испытаний.

1. Bacedoni M., Moreno-Ventas I., Rios G. Copper Flash Smelting Process Balance Modeling // Metals. 2020. Vol. 10, Iss. 9. P. 1–18.
2. Ma B., Wang C., Chen Y., Xing P. An Innovative Oxygen-Enriched Flash Smelting Technology for Lead Smelting and Its Industrial Application // 9^th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. 2018. P. 31–42.
3. Miettinen E. Thermal conductivity and characteristics of copper flash smelting flue dust accretions. PhD thesis, Helsinki Universit y of Technology. Espoo, 2008. — 87 p.
4. Vieira L., Marques M., Leite F. Flash furnace thermal control at Paranapanema // Proceeding of the 15th International Flash Smelting Congress. Helsinki, 2017.
5. Takashi Kimura. Copper Smelting and Refining at Saganoseki Smelter // Journal of MMIJ. 2007. Vol. 123, Iss. 12. P. 626–629.
6. Yasuda Y., 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. P. 88–98.
7. 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 15th International Flash Smelting Congress. Helsinki. 2017.
8. Jian-Ping H., Zheng-Bin W., Jin-Jun F. The overview of progress at Jinlong smelter in recent years // Proceeding of the 15^th International Flash Smelting Congress. Helsinki. 2017.
9. Кейтшокайл Д. С. Контроль настылеобразования в шахте аптейка на плавильном заводе BCL // Материалы 13-го Конгресса взвешенной плавки. — Ботсвана, 2011. С. 1–26.
10. Крупнов Л. В., Пахомов Р. А., Старых Р. В., Талалов В. А. Изменение динамики газопылевого потока печи взвешенной плавки при установке защитного козырька. Часть I. Модельные расчеты // Цветные металлы. 2021. № 10. С. 63–71. DOI: 10.17580/tsm.2021.10.09.
11. 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.
12. Johto H., Latostenmaa P., Peuraniemi E., Osara K. Review of Boliden Harjavalta nickel smelter // Extraction. 2018. P. 81–87.
13. 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.
14. Пат. 2740741 РФ. Cпособ переработки мелкодисперсного сырья в печи взвешенной плавки / Старых Р. В., Моргослеп В. И., Крупнов Л. В., Тозик В. М., Пахомов Р. А. и др.; заявл. 23.05.2020; опубл. 20.01.2021, Бюл. № 2.
15. Ванюков А. В., Быстров В. П., Васкевич А. Д. и др. Плавка в жидкой ванне / под ред. А. В. Ванюкова. — М. : Металлургия, 1988. — 208 с.
16. Мечёв В. В., Быстров В. П., Тарасов А. В. и др. Автогенные процессы цветной металлургии. — М. : Металлургия, 1991. — 412 с.
17. Пат. 1062489А СССР. Печь кислородно-факельной плавки / Шапунов И. Е., Баргман М. А., Волков А. П., Киселев Б. Н., Шурчков В. П.; заявл. 19.04.82; опубл. 23.12.83, Бюл. № 47.
18. ГОСТ 17.2.4.06–90. Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения. — Введ. 01.01.1991.
19. Levin E., Robbins C. R., McMurdie H. F. Phase diagrams for ceramists supplement / The American Ceramic Society, Columbus. Ohio. 1969. — 625 p.
20. Велюженец Г. А., Ерцева Л. Н., Цемехман Л. Ш., Фомичев В. Б. Вещественный состав пылей Надеждинского металлургического завода // Цветные металлы. 2010. № 9. С. 31–36.
21. Велюженец Г. А., Цемехман Л. Ш. Исследование состава и запыленности газов основных источников металлургического производства ЗФ ОАО «ГМК «Норильский Никель» / ВИНИТИ РАН, депонированная рукопись № 300-В2013, 28.10.2013. — 46 с.
22. Ерцева Л. Н., Рябко А. Г., Евграфова А. К., Алгунова Е. А. Вещественный состав продуктов окисления медьсодержащего сырья в процессе плавки во взвешенном состоянии / Сб. науч. трудов «Исследования в области технологии производства никеля и кобальта». — Л. : Гипроникель, 1986. — С. 71–75.