The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются пирометаллургические производства получения свинца и цинка ТОО «Казцинк»

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі "Қазмырыш" ЖШС қорғасын мен мырыш алудың пирометаллургиялық өндірісі болып табылады

Aim of work (in Russian) : Выдача рекомендаций, направленных на снижение энергоемкости основных пирометаллургических производств получения свинца и цинка и выбросов парниковых газов в атмосферу на ТОО «Казцинк».

Aim of work (in Kazakh) : "Қазмырыш" ЖШС-де қорғасын мен мырыш алудың негізгі пирометаллургиялық өндірістерінің энергия сыйымдылығын және парниктік газдардың атмосфераға шығарылуын төмендетуге бағытталған ұсыныстар беру.

Методы исследования (на русском) : Численные исследования выполнены с использованием специализированного пакета для моделирования металлургических процессов – METSIM, пакета прикладных программ HSC-4 CHEMISTRY.

Методы исследования (на казахском) : Сандық зерттеулер METSIM – металлургиялық үдерістерді модельдеу үшін арнайы пакетін, HSC-4 CHEMISTRY қолданбалы бағдарламалар пакетін пайдалана отырып орындалған.

Obtained results and novelty (in Russian) : Впервые разработана и изготовлена действующая установка нагрева воздушного дутья теплом расплавленных шлаков с использованием способа сухой грануляции. Температура воздуха, выходящего из теплообменника в период испытаний составила 450 -500°С. Это позволит при реализации данного процесса на производстве снизить расход углеродсодержащего восстановителя (коксика) до 30%. Впервые определены прогнозные технологические показатели основных пирометаллургических переделов получения свинца и цинка. Показано, что: - переход к восстановительной плавке шлака в печах барботажного типа без промежуточного его охлаждения позволяет сократить удельные затраты углеродных энергоносителей и выбросы диоксида углерода на 59,5-62% по отношению к текущим показателям шахтной плавки; - при согласованном снижении расхода углерода и кислорода в дутье в процессе фьюмингования шлака шахтной печи, в расчете на поддержание средневзвешенного отношения O2/С на уровне 0,89-0,91, расход угля может быть снижен на 19,3 %. - наибольшее снижение расхода коксовой мелочи при вельцевании цинковых кеков составит 18,4-34,5% и эмиссии CO2 – 17,8-33,4% по отношению к действующему производству может быть получено при увеличении расхода дутья от 1000 до 5000-7000м3/ч при н.у. с его подогревом до 200°С и с сопутствующим снижением подсоса атмосферного воздуха.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Құрғақ түйіршіктендіру әдісін қолдана отырып балқыған қождардың жылуын ауамен үрлеу кезінде қыздыратын жұмыс істептұрған қондырғы әзірленіп, жасалды. Сынақтар кезіндегі жылуалмастырғыштан шығатын ауа температурасы 450 -500°С құрады. Бұл берілген үдерісті өндірісте енгізу кезінде көміртек құрамдас тотықсыздандырғыштың (коксик) шығынын 30%-ға дейін төмендетуге мүмкіндік береді. Алғашқы рет қорғасын және мырыш алудың негізгі пирометаллургиялық сатыларының болжамдық технологиялық көрсеткіштері анықталды. Соның ішінде: - қожды тотықсыздандыра балқытудың орнына оны аралық суытусыз барботажды пештерде өткізу шахталық балқытудың ағымдағы көрсеткіштеріне қатысты көміртекті энергия тасымалдағыштардың меншікті шығындарын азайтып, көміртегі диоксидінің шығарылымдарын 59,5-62%-ға қысқартуға мүмкіндік береді; - шахталық пештің қождарын фьюмингілеу үдерісінде үрлеудегі көміртегі мен оттегі шығындарын келісіп төмендеткенде шығындарын O2/С орташа алынған қатынасын ұстап тұрғанда 0,89-0,91 деңгейінде төмендетуге, көмір шығынын 19,3 % ға төмендету; - мырыш кектерін вельцтеу кезінде жұмыс істеп тұрған өндіріске қатысты кокс ұнтағының шығынын 18,4-34,5% CO2 эмиссиясын дейін төмендету үрлеудің шығынын 1000-нан 5000-7000м3/сағ дейін қалыпты жағдайларда 200°С дейін қыздырғанда ұлғайтуға және атмосфералық ауаның тартылуын төмендетуге мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Предварительные технико – экономические оценки показали, что экономия при переводе шахтной плавки на подогретое и обогащенное кислородом до 25-27% дутье может составить от 1037 до 1199 млн. тенге в год. Более основательной модернизацией передела восстановительной свинцовой плавки будет являться замена шахтной плавки «замороженного» шлака ISA печи на плавку жидкого шлака из этой печи в печи барботажного типа. Срок окупаемости проекта при переходе от шахтной плавки «замороженного» свинцового шлака ISA печи к барботажной восстановительной плавке шлакового расплава может составить порядка 4,7-7,9 лет, а ожидаемый эффект может составить от 1040 до 1156 млн. тенге в год. Разработана конструкция и изготовлен действующий лабораторный образец гранулятора для сухой грануляции шлаковых расплавов и теплообменник для нагрева воздуха теплом образующихся гранул. Это позволит при внедрении на производстве экономит до 30 – 40% углеродсодержащего восстановителя. Разработанна схема утилизации тепла клинкера с установкой отдельно стоящего барабанного охладителя при подаче в него потоков холодного воздуха и тонкораспыленной воды. При организации данного процесса на цинковом производстве ТОО «Казцинк» клинкер можно охладить с температуры 1200°С до 200°С с получением потока подогретого воздуха с температурой около 300°С, направляемого для сжигания кусков кокса, расположенных в потоке шихты. Это позволит снизить расход кокса при вельцевании цинковых кеков до 1280 кг/ч или на 21,3%.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алдын ала техникалық – экономикалық бағалаулар шахталық балқытуды қыздырылған және оттегімен 25-27% - ға байытылған үрлеу кезінде үнемдеу жылына 1037-тен 1199 млн.теңгеге дейін құрайтынын көрсетті. Қорғасынды тотықсыздандыра балқыту сатысының негізделген жаңғыртылуын ISA пештің «қатты» қожын шахталық балқытылуын бұл пештің сұйық қождарын барботажды типті пешке аустырылуы болып табылады. ISA пештің «қатты» қорғасын қождарын шахталық балқытудан қож балқымасын барботаждық тотықсыздандыру балқытылуына өту кезінде жобаның өтелу мерзімі шамамен 4,7-7,9 жыл болуы мүмкін, ал күтілетін нәтиже жылына 1040-тан 1156 млн.теңгеге дейін құрауы мүмкін. Қож балқымаларын құрғақ түйіршіктеуге арналған түйіршіктегіштің жұмыс істеп тұрған зертханалық қондырғысы және пайда болатын түйіршіктердің жылумен ауаны қыздыруға арналған жылу алмастырғыштың конструкциясы әзірленіп, жасалды. Бұл өндіріске енгізу кезінде құрамында көміртегі бар тотықсыздандырғыш мөлшерін 30-40% дейін үнемдейді. Клинкердің жылуын кәдеге жарату схемасы және оған суық ауа ағындарын және жұқа шашыраған суды беру кезінде жеке тұрған барабанды салқындатқышты орнату әзірленді. Бұл процесті "Қазмырыш" ЖШС мырыш өндірісінде ұйымдастыру кезінде клинкер температурасын 1200°С-ден 200°С-ге дейін суытып шихта ағынында орналасқан кокс кесектерін жағу үшін жіберілетін температурасы 300°С болатын қыздырылған ауа ағынын алады. Бұл мырыш кектерін вельцтеу кезінде кокс шығынын 1280 кг/сағ дейін немесе 21,3% төмендетуге мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение результатов проекта находится на стадии перехода от созданной действующей модели утилизации тепла расплавленных материалов к дальнейшему созданию опытно – промышленной установки на ТОО «Казцинк».

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба нәтижелерін енгізу балқыған материалдар жылуын кәдеге асырудың жасалған үлгісін ары қарай "Казцинк" ЖШС-де ары қарай сынақтық-өнеркәсіптік қондырғыны жасауға өту кезеңінде.

Efficiency (in Russian) : Общая расчетная эффективность рекомендуемых технологических решений на исследованных переделах может составить: - снижение затрат углеродных энергоносителей на 23260-29700 т/г; - снижение затрат электроэнергии на 12380-14480 МВт•ч/г; - экономия затрат (с учетом обслуживания и амортизации рекуператоров и потенциального дохода от продажи избытка квот на выбросы CO2) – 2090-2900 млн. тг/г.

Efficiency (in Kazakh) : Зерттелген сатылардағы ұсынылатын технологиялық шешімдердің жалпы есептік тиімділігі: - көміртекті энергия тасымалдағыштардың шығынын жылына 23260-29700 теңгеге азайту; - электр энергиясының шығынын жылына 12380-14480 МВт•сағ дейін азайту; - шығындарды үнемдеу (рекуператорладың қызмет етуін және амортизациясын, сонымен қатар CO2 шығарылымдарына сату квоталарының артылуынан түсетін болжамды кірісті ескергенде) жылына 2090-2900 млн. теңге.

Field of application (in Russian) : Пирометаллургические производства цветных металлов Казахстана, России и других стран, занимающиеся проблемами снижения выбросов парниковых газов, за счет повышения энергоэффективности производства и уменьшения расхода углеродсодержащего сырья.

Field of application (in Kazakh) : Өндірістің энергия тиімділігін арттыру және құрамында көміртегі бар шикізат шығынын азайту есебінен парниктік газдар шығарындыларын азайту проблемаларымен айналысатын Қазақстан, Ресей және басқа да елдердің түсті металдарының пирометаллургиялық өндірістері.