Промышленные градирни в металлургии

Россия занимает 1-е место в мире по запасам железной руды и входит в пятерку ведущих стран по её добыче и по выплавке стали. Металлургия включает несколько производств, среди них: горно-обогатительное, агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, горячекатаного и холоднокатаного проката, проката с цинковым и полимерным покрытиями. Во всех процессах производства металла используется система оборотного водоснабжения, которая состоит из отдельных циклов для каждого из цехов и оборудования, отличающихся объемом воды, качеством и напором.

Как работает металлургический комбинат

Приведем схему производства одного из наших партнеров - Череповецкого комбината ОАО «Северсталь», и на её примере рассмотрим вопрос.

Во-первых, для выплавки металла нужно сырье.

В природе большинство металлов находится в виде химических соединений (окислов, силикатов, карбонатов, сернистых соединений), входящих в состав различных минералов, образующих горные породы. Добывается в шахтах, при помощи буровых установок и направленных взрывов руда дробится на горнообогатительных комбинатах.

Далее на специальных установках - грохотах, пустая порода отделяется от руды с металлами.

Полученный просев обогащают, то есть еще раз отделяют пустые части из сырья. Для этого используют различные операции, изменяющие физико-химические свойства минералов.

Помимо рудного концентрата, сырьем для черной металлургии служит коксующийся уголь.

Его привозят в вагонах и на Коксо-химическом производстве коксуют: нагревают без доступа кислорода длительное время. В результате получается кокс, который в горячем виде загружают в вагонетки и поливают водой. При поливании улетучиваются газы (угарный, углекислый) и азот, фосфор.

На другом производстве - агломерационном, привезенная железная руда склеивается из мелких частиц в более крупные куски. И кокс, и агломерат поступают в доменную печь, где из них получают чугун.

Чугун - cплав углерода и железа, который имеет большую твердость, чем просто сталь. Он прекрасно подходит для дальнейших этапов литья и переработки.

Чугун направляют в конвертерный цех, где в специальных машинах-конвертерах плавят вместе с металлоломом, получая сталь. При плавке через смесь расплавленной чугунно - металлической массы продувают кислород. В ходе физико-химической реакции окисления железа и происходит замещение фосфора оксидами, также удаляют серу. Расплавленную и подготовленную по составу сталь разливают в специальный ковш - фурму.

Некоторые заводы для получения жидкой стали используют металлолом. Его плавят с присадками при высоких температурах. Из нее сталь и разливают в «формы – изложницы», или перерабатывают непрерывном способом. Это очень важный процесс, который определяют качество стали и качество отходов.

Изложницы, подготовленные из чугуна, задают форму слитка: квадрат, прямоугольник, круг и т.д. Исходя из того, что потом будет произведено: лист, сортовой прокат, трубы и т.д.

При непрерывной разливке из фурмы металл подается на МНЛЗ - машину непрерывного литья заготовок, или УНРС - установку непрерывной разливки стали.

Эти агрегаты, используя оборотную воду, охлаждают протекающий расплав стали и выдают заготовки нужной формы.

Из слитков - сплавов далее в листопрокатных, трубных и сортопрокатных цехах изготавливают конечную продукцию.

Для чего применяют градирни в металлургии 

Все описанные процессы потребляют очень много воды. Суммарно, на 1 тонну стали используют 200-220 м3 воды.

Так, на первом этапе, зимой вагоны с коксом размораживают в гаражах. Для этого целый состав поливают теплой водой, или греют горелками. На КХП градирни применяют для охлаждения холодильников коксового газа, разогревающихся в процессе работы. Также в системах очистки и отстоя воды, использованной при тушении кокса.

При плавке металла градирни задействованы для охлаждения кожухов печных ванн, доменных и мартеновских печей, на газоочистке. В ККУ кислородно-конвертерном цеху градирни охлаждают мощные компрессора, а на разливке стали для изложниц, или МНЛЗ - водой поливают рамки. Для прокатных цехов вода охлаждает валки и рамы стана, нагревающиеся от металла.

Как работает градирня на металлургическом производстве

Вода в металлургическом производстве часто используется при выплавке металла для охлаждения оборудования. Ее роль – отвести тепловую энергию от узлов и агрегатов производственного оборудования. Первоначально для остужения оборудования применяли воду,  постоянно подававшуюся из городского водопровода либо из открытых водоемов. У этих способов есть недостатки – высокие затраты в первом случае и невозможность применения из-за жестких требований экологического законодательства во втором.

Следовательно, наилучшим вариантов охлаждения воды является применение градирен. Их альтернативой являются установки воздушного охлаждения, но они потребляют много электроэнергии и требуют высоких затрат на обслуживание.

В градирне горячая вода подается в водораспределительную емкость, после чего перетекает к водоразбрызгивающим соплам. Под воздействием давления вода распространяется на оросители и создает пленку из капель с большой поверхностью контакта. Вода дождем переливается в чашу под градирней. Оттуда уже холодная снова используется для отвода тепла от металлургических печей и иных установок.

Эффективность установки градирен в металлургии

С помощью градирен решается большинство проблем и ограничений, которые возникают в металлургии при рассеивании тепла от промышленных установок и остужении технологических процессов. Использование градирен экономит 95% оборотной воды. Благодаря этому они являются самым дешевым решением для компаний, закупающих воду у городских водоканалов.

Градирня способна охладить жидкость на 15-20 градусов больше, чем аналогичный по эффективности аппарат воздушного охлаждения. Да и на продувку охлаждающих систем требуется малое количество электроэнергии.

Нуждаетесь в аппарате для охлаждения оборудования металлургического комплекса? Ознакомьтесь с типорядом градирен «Вента» компании ООО «НПО «Агростройсервис». Небольшие инвестиции на старте помогут вам сберечь 1-2 миллиона рублей уже в ближайший год использования. Достоинства испарительных градирен «Вента» на своем производстве  уже испытали не один десяток довольных клиентов, станьте и вы в их числе!

Российские градирни для металлургии

Наша компания ООО «НПО «Агростройсервис» работает на рынке с 1992 года. За тридцать лет слаженной работы всех производственных подразделений мы накопили колоссальный опыт строительства  вентиляторных градирен серии «Вента» для пищевых, нефтеперерабатывающих, химических, металлургических предприятий. Остановимся подробнее на такой важной и «тяжелой» отрасли – металлургии.

Приведем перечень комбинатов, которым мы налаживали водооборотный цикл и устанавливали вентиляторные градирни:

• ПАО Синарский трубный завод
• АО Русал Саяногорский алюминиевый завод
• ООО Северсталь
• Новолипецкий металлургический комбинат (ПАО НЛМК)
• Нижнетагильский металлургический комбинат (Евраз НТМК)
• Магнитогорский металлургический комбинат (ПАО ММК)
• Выксунский металлургический завод (ОАО ВМЗ)
• Самарский металлургический завод (АО Арконик СМЗ)
• ООО Мечел-Кокс

Конечно, это далеко не весь перечень предприятий, которым мы решили проблему с охлаждением оборотной воды.  Рассмотрим некоторые объекты более подробно.

Так, в 2019 году на самарском металлургическом предприятии АО «Арконик СМЗ»  была проведена замена старой типовой градирни на новую вентиляторную градирню Вента-800.

Кратко о заводе:

Самарский металлургический завод (АО «Арконик СМЗ») – один из крупнейших производителей алюминиевых полуфабрикатов в России. Здесь  4 бизнес-подразделения: плавильно-литейное, прокатное, прессовое и кузнечное производства. Кроме того, завод отличает:

• Уникальное оборудование: крупнейшие в России горизонтальный (20 тыс. тс) и вертикальный (75 тыс. тс) прессы
• Более 500 миллионов долларов инвестировано в техническое перевооружение с 2005 года
• С 2016 года на заводе начато производство продукции из титановых и алюминиевых сплавов в рамках СП с ВСМПО-АВИСМА - АО «АлТи Фордж»
• 245 тысяч тонн - объем производства в 2020 году. Это лучший показатель завода за последние 30 лет
• Около 5% - годовой темп роста производительности труда
• Большинство заказчиков готовы рекомендовать завод как надежного партнера согласно данным опроса удовлетворенности заказчиков 2018 года
• Завод сертифицирован по ASI Performance Standard

Параметры нашей градирни:

Замена градирни включала в себя несколько этапов, а именно:

• Выполнение проекта
• Демонтаж старой градирни
• Ремонт и восстановление гидроизоляции бассейна градирни
• Монтаж каркаса градирни
• Установка технологических элементов градирни – оросителя, водоуловителя, вентиляторной установки, системы водораспределения
• Монтаж обшивки и жалюзи
• Монтаж новой запорной арматуры

Также, в 2019 году мы построили градирню для Ступинской металлургической компании. История этого предприятия началась в 1932 году. На сегодняшний день предприятие выпускает изделия из жаропрочных сплавов никеля и титана, спецсталей. Также продолжается модернизация производства.

Особенностью проекта являлось то, что эксплуатировавшуюся градирню, отработавшую свой ресурс, нельзя было вывести из эксплуатации либо отключить для реставрации на длительный срок. Поэтому было принято решение о строительстве рядом новой градирни.

Нашим проектировщикам была поставлена задача на разработку проекта градирни с собственным водосборным бассейном и фундамента под сооружение. При этом слив воды с нового бассейна должен осуществляться самотеком в старую ж/б чашу. Для этого чаша была поднята над уровнем земли, а уклон трубопроводов рассчитан с учетом норм, требуемых для обеспечения самотечного слива.

Проект был согласован и передан заказчику. По разработанным чертежам подрядная организация выполнила монтаж фундамента.

За это время на нашем производстве была полностью изготовлена новая градирня со всеми необходимыми технологическими элементами - оросителями БНС 5.5.5, стеклопластиковыми трубопроводами системы водораспределения, вентиляторной группой ВГ-50.

На готовой фундаментной плите был собран металлический бассейн, организованы сливы.

Затем начался монтаж несущего каркаса. Отличительной особенностью проекта является собственная центральная опора под электродвигатель. Это позволяет снизить нагрузку на горизонтальные конструкции крыши градирни и практически полностью исключить вибрацию.

После завершения монтажа металлического каркаса градирни были собраны вентиляторные группы, жалюзи и установлены коллекторы и лучи ВРС.

Затем градирня была герметично обшита стеклопластиковыми листами ЛСП. А на финальном этапе, через специально оставленные проемы, уложены ороситель и водоуловитель.

После установки всех фасонных элементов было произведено подключение к коммуникациям и выполнена пусконаладка оборудования.

Бесплатная консультация и подбор оборудования возможны по номерам (8313) 34-75-40, 8-800-222-45-62. Также можете отправить запрос на почту acs@acs-nnov.ru