Научная статья на тему 'Получение и применение контролируемых атмосфер в термических печах'

Получение и применение контролируемых атмосфер в термических печах Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
2477
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АММИАК (NH3) / ХИМИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ АЗОТ (99 / 9 % N2) / АЗОТО-ВОДОРОДНАЯ СМЕСЬ (АВС 25 % N2 / 75 % Н2) / ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ (4 5 % Н2 / 96 95 % N2) / АMMONIA (NH3) / CHEMICALLY PURE NITROGEN (99 / NITROGEN-HYDROGEN MIXTURE (ABC 25 % N2 / 75 % H2) / PROTECTING GAS (4 5 % H2

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Юдин Р. А., Аншелес В. Р., Вишнякова И. Л., Юдин И. Р., Ершов А. Г.

В статье рассмотрены вопросы, связанные с применением контролируемых атмосфер в термических печах с муфелированием садки и пламени различных производств. Эти атмосферы защищают поверхность металлопродукции от окисления и обезуглероживания, восстанавливают химически чистое железо и углеродный потенциал.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Юдин Р. А., Аншелес В. Р., Вишнякова И. Л., Юдин И. Р., Ершов А. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Получение и применение контролируемых атмосфер в термических печах»

где т - нейрон-победитель; } - нейрон выходного слоя, для которого производится вычисление функции окрестности; г - параметр времени.

6. Повторить с п. 2 для всех элементов входного множества.

Цикл обучения продолжается до достижения системой нужного состояния. Критерием останова обучения является незначительное изменение весов.

После прохождения обучения нейронная сеть способна осуществлять прогноз выхода годного агломерата в диапазонах, предусмотренных делением на кластеры (плохое качество - выход годного < 60 % и > 80 %, хорошее качество - выход годного от 61 до 67 %, отличное качество - выход годного от 68 до 80 %).

Данный прогноз осуществляется с помощью нейронной сети, если в ретроспективном банке данных система не обнаружит совпадения входной информации из базы данных с реальными экспериментальными данными. Если такие совпадения существуют, то

система выдает прогноз из ретроспективного банка данных. При прогнозе выхода годного агломерата < 60 % система выдает рекомендации оператору для поддержки принятия решений о корректировке хода технологического процесса.

Список литературы

1. Ершов, Е.В. Оценка качества агломерата с использованием оптико-электронного метода / Е.В. Ершов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. -2006.- №7. -С. 19-22.

2. Коротич, В.И. Агломерация рудных материалов / В.И. Коротич, Ю.А. Фролов, Г.Н. Бездежский. - Екатеринбург, 2003.

3. Назаров, A.B. Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем / A.B. Назаров, А.И. Лоскутов. -М., 2003.

4. Осовский, С. Нейронные сети для обработки информации / С. Осовский. - М., 2002.

УДК 621.778.04

Р.А. Юдин, В.Р. Аншелес, И.Л. Вишнякова, И.Р. Юдин, А.Г. Ершов

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ КОНТРОЛИРУЕМЫХ АТМОСФЕР

В ТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧАХ

В статье рассмотрены вопросы, связанные с применением контролируемых атмосфер в термических печах с муфелиро-ванием садки и пламени различных производств. Эти атмосферы защищают поверхность металлопродукции от окисления и обезуглероживания, восстанавливают химически чистое железо и углеродный потенциал.

Аммиак (NH3), химически чистый азот (99,9 % N2), азото-водородная смесь (ABC - 25 % N2, 75 % Н2), защитный газ (4-5 %Н2, 96-95 %N2).

The paper considers the problems of applying controlled atmospheres in thermal furnaces with hiding of content and fire in different production processes. These atmospheres protect surfaces of metals from oxidation and carbon escape, they restore chemically pure iron and carbon potential.

Ammonia (NH3), chemically pure nitrogen (99,9 % N2), nitrogen-hydrogen mixture (ABC - 25 % N2, 75 % H2), protecting gas (4-5 %H2, 96-95 %N2).

Практически во всех технологических процессах нагрев стальных изделий осуществляют несколько раз. При каждом нагреве в пламенных печах с полным сжиганием топлива и в электропечах, рабочее пространство которых заполнено воздухом, сталь окисляется и переходит в окалину около 5 - 6 % стали [2]. Решение вопроса о снижении окисления стали и полном его исключении достигается в печах с му-фелированием садки и пламени. К первым относятся колпаковые печи для термохимической обработки различных видов металлопродукции, например стальных рулонов, бунтов, пакетов прутков, и протяжные многониточные муфельные печи для термохимической обработки проволоки.

Колпаковые печи содержат один муфель из жаростойкой стали, установленный в специальном затворе, например простейшем песочном. Сверху на

муфель надевают футерованный изнутри специальный колпак. На его боковой футеровке устанавливают электронагреватели сопротивления либо газовые горелки, которыми нагревают внешнюю поверхность муфеля.

В рабочее пространство муфеля подают защитный газ, содержащий 95 - 96 % азота и 5 - 4 % водорода. Его влажность соответствует температуре точки росы не более -40 °С. Технологическая температура в термических печах с муфелированием садки значительно ниже, чем в нагревательных, и не превышает 950 °С. При такой температуре азот является химически инертным газом и не реагирует со сталью, а водород восстанавливает химически чистое железо на поверхности стали по химической реакции

БеО + Н2 => Бе + Н20 (1)

Исключительно работе колпаковых печей посвящена монография [1]. Протяжные муфельные печи содержат трубчатые муфеля, изготовленные из жаростойких сталей. Количество муфелей кратно шести. В метизном производстве применяют 12-, 18-, 24- и 36-ниточные печи. Эти значения цифр соответствуют количеству ниток проволоки, протягиваемой в муфелях. Однако при диаметре проволоки менее 2 мм в одном муфеле допускается протягивать до двух ниток проволоки. При этом увеличивают диаметр муфелей, которые установлены по всей длине печи и частично выступают за её пределы как на участке загрузки, так и на участке выгрузки. В муфеля подают защитный газ того же состава, что и в колпаковые печи. Протяжным муфельным печам посвящены работы P.A. Юдина, В.М. Петровского, Е.И. Панина

[7], [8].

Ранее защитный газ указанного химического состава получали исключительно на газозащитных станциях (ГЗС), которые были построены практически на всех металлургических предприятиях с прокатным производством, а также на метизных заводах.

Защитный газ этого состава также применяют в термических печах с муфелированием пламени. Как правило, это печи с радиационными трубами (РТ), печи непрерывного действия, снабжённые рольгангом для передвижения садки с двухсторонним расположением РТ. Исключительно конструированию, расчёту и эксплуатации РТ было посвящено шесть научно-технических конференций, проводимых периодически Институтом газа АН Украины (г. Киев). Первая конференция по РТ «Расчёт, конструирование и применение радиационных труб в промышленности» прошла в 1965 г., последняя - в 1992 г. Материалы докладов всех конференций опубликованы издательством «Наукова думка» (см. напр., [6]). Самостоятельный интерес к РТ не случаен. По результатам их исследований защищены десятки кандидатских и несколько докторских диссертаций, их работе посвящено много монографий, например [3], [4]. Современные РТ-трубы имеют высокий КПД и КИТ, так как в РТ добиваются полноты сжигания при минимальном избытке воздуха. Кроме того, РТ снабжены эффективными рекуператорами, конструкции которых также представляют самостоятельный интерес, например радиационные сетчатые и радиацион-но-конвективные струйные конструкции института ВНИИПромгаз.

В рабочем пространстве РТ сжигают природный газ, муфелируя пламя, а в рабочее пространство печей подают контролируемую атмосферу, например защитный газ, что полностью исключает контакт продуктов полного сгорания с металлом. Поскольку теплопередача от корпусов нагревателей к садке осуществляется излучением, их называют РТ. Корпус труб выполняют самой разнообразной формы. Прямой цилиндрический корпус имеют пролётные и тупиковые РТ. В промышленности также применяют Р-образные, О-образные, F-образные, й^-образные и другие конфигурации трубчатых нагревателей. Наибольшее распространение получили тупиковые и V-образные РТ. Конструкции и способы сжигания газа

в РТ защищены многочисленными авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ, например: авторское свидетельство СССР № 687316 «Радиационная труба».

Печи с РТ могут работать как под давлением, так и под разряжением. При работе печи под давлением и разгерметизацией РТ продукты сгорания из них попадают в рабочее пространство печи и окисляют садку. При работе под разряжением и разгерметизацией РТ защитный газ попадает в их корпуса и удаляется из печи в смеси с продуктами сгорания. В России и постсоветском пространстве все печи с РТ, выполненные по отечественным проектам, работают под давлением. Имеются проекты отечественных организаций печей с РТ, работающих под разряжением, но их внедрение не реализовано. Однако в стране используют печи иностранных фирм, в которых РТ работают под разряжением. Например, в отделении динамной стали цеха холодного проката ОАО «Северсталь» длительное время работает французская печь фирмы «Эртей».

Ранее защитный газ получали на газозащитных станциях (ГЗС), оснащённых сложным оборудованием, КИПиА [5]. Исходным сырьём для получения защитного газа являлся жидкий аммиак (ИНз) и технический азот (Ы2), содержащий не менее 3 % кислорода (02). Первой стадией процесса является термокаталитическое разложение аммиака в диссоциаторах специальных конструкций, которые выполнены с внутренней футеровкой, содержащей электронагреватели сопротивления; свободное пространство дис-социатора заполнено катализатором в виде колец Рашига [5]. Химическая реакция диссоциации протекает следующим образом:

2>1Нз =>N2 + ЗН2 (2)

к

Из (2) следует, что полученная химическая смесь содержит 25 % азота и 75 % водорода. Такая контролируемая атмосфера обладает сильными восстановительными свойствами, но использовать её в большинстве технологических процессов экономически невыгодно. В связи с этим используют относительно дешёвый технический азот, предварительно очищая его от кислорода. Далее технический азот смешивают с продуктами реакции (2), чтобы связать содержащийся в нём кислород с водородом:

Н2 + 0,502 => Н20 (3)

Очевидно, что следующим этапом получения защитного газа является глубокая осушка газовой смеси от влаги, полученной в результате реакции (3). Ранее её осуществляли в специальных установках посредством селикогеля, затем перешли на более эффективный адсорбент - цеолит. При этом температура точки росы защитного газа не должна превышать -40 °С.

Такая схема получения защитного газа на ГЗС была реализована на многих предприятиях страны, например на Череповецком сталепрокатном заводе

(ЧСПЗ), Череповецком (ЧМК) и Новолипецком (НЛМК) металлургических комбинатах. Однако со временем она стала экономически неэффективной, что в большей степени проявилось на ЧСПЗ. На основании результатов обследования ГЗС специализированными организациями в 2000 г. был сделан вывод о том, что технологическое оборудование и КИПиА физически износились и морально устарели, поэтому необходим капитальный ремонт станции и замена большей части оборудования.

Выше указывалось, что защитный газ получали на ГЗС из жидкого аммиака и технического азота. На ЧСПЗ и ЧМК жидкий азот привозили в цистернах на склады жидкого аммиака с предприятия ОАО «Череповецкий "Азот"» (ЧА). Технический азот являлся «бросовым» остаточным продуктом станции разделения воздуха ЧМК. В первые годы работы ГЗС на ЧСПЗ содержание кислорода в техническом азоте не превышало 3 %. Однако в дальнейшем его содержание стало достигать 5 %, а при аварийных ситуациях на станции разделения превышать и эту величину. Такое увеличение содержания кислорода потребовало пропорционального повышения подачи диссоциированного аммиака для получения защитного газа.

Кроме того, в современных условиях из экологических соображений и требований техники безопасности ужесточили необходимые условия к складированию жидкого аммиака. Для ЧСПЗ невыполнимым являлось условие увеличения расстояния от склада аммиака до других объектов завода до 30 м, так как

такой территорией завод не располагал. Такое положение потребовало разработки новых инновационных решений, которые были реализованы на ЧСПЗ и ЧА путём проведения совместной работы.

На рис. 1а представлена первоначальная схема получения защитного газа на ЧСПЗ из жидкого аммиака и технического азота на ГЗС, а на рис. 16 -совместное решение ЧСПЗ и ЧА.

Одним из основных видов продукции ЧА является жидкий аммиак. Его синтезируют из химически чистого азота, полученного низкотемпературным выделением из воздуха, и химически чистого водорода.

Содержание кислорода в химически чистом азоте не превышает 0,01 %. Здесь уместно отметить, что значительное количество получаемого на ЧА химически чистого азота было не востребовано и выбрасывалось в атмосферу. Это обстоятельство способствовало разработке и внедрению инновационного технического решения.

Для получения химически чистого водорода в больших количествах ЧА использует наиболее экономичный способ - конверсию (риформинг) природного газа с водяным паром в специальных установках. Природный газ предварительно очищают от серы, затем смешивают с подогретым в теплообменнике водяным паром в специальных трубчатых реакторах, которые заполнены никелевым катализатором. В них протекает первичный риформинг. Учитывая то, что основной составляющей природного газа является метан, риформинг протекает по реакции

а б

Рис. 1. Схемы получения защитного газа из газов, содержащих азот и водород:

К потребителям

а - из аммиака (NH3) и технического азота (до 4 % 02); б - получение защитного газа ОАО «Череповецкий "Азот"»; в - получение готовой смеси из химически чистого азота (до 99,9 %) и ABC (« 25% N2 и 75 %

Н2) на ЧСПЗ; (ок) - обратный клапан; (зрк) - запорно-регулирующий

клапан; им

- исполнительный механизм; ¡X] - задвижка

к

СН4 + н20 => СО + ЗН2 (4)

t

Из реакции (4) следует, что в результате первичного риформинга метана образуется газовая смесь, содержащая 25 % оксида углерода - СО и 75 % водорода - Н2, обладающая не только повышенными восстановительными свойствами, связанными с окислением поверхности садки по реакциям (1) и

FeO + СО => Fec + С02, (5)

но также защитными и реставрационными свойствами по восстановлению на ей поверхности углеродного потенциала [нижний индекс «с» в (5)]. Это свойство контролируемой атмосферы является необходимым условием получения качественной шарикоподшипниковой стали ШХ 15, игольной проволоки и других видов металлопродукции.

Однако классической конверсии при первичном риформинге не происходит. Его конечные продукты также содержат диоксид углерода (С02), непрореаги-ровавшие природный газ и водяной пар. Следующей стадией является вторичный риформинг, который происходит в смеси реакционных газов с воздухом. Оксид углерода дожигают растворами МЭА либо раствором «карсол» и метанируют остатки оксида и диоксида углерода. Азото-водородную смесь подают на термокаталитический синтез аммиака и получают товарный аммиак. Здесь уместно отметить, что при получении защитного газа для ЧСПЗ технологический процесс вторичного риформинга можно было существенно упростить и ограничить его только очисткой от диоксида углерода (С02). Это связано с тем, что оксид углерода (СО) по реакции (5) защищает поверхность садки не только от окисления, но и от обезуглероживания. Последнюю функцию также может выполнять остаточный метан, добавки которого к защитному газу используются на печах ЧСПЗ при производстве игольной проволоки и калиброванной шарикоподшипниковой стали [9]. Кроме того, в регионах, не имеющих предприятий типа ЧА, например в г. Орле на ОСПЗ, защитный газ получают из природного газа [5] - [9]. При этом в конечных продуктах содержится до 2 % СО и остаточный метан. Однако упрощение стадии вторичного риформинга на ЧА влечёт за собой усложнение общей схемы получения защитного газа. Это обусловлено тем, что получение ABC - одна из стадий получения аммиака, который является одним из основных товарных продуктов ЧА.

В результате проведённого специалистами ЧСПЗ и ЧА анализа было показано, что в существовавших в то время условиях оптимальному способу получения защитного газа соответствует схема, представленная на рис. 16. В качестве сырья используется азото-водородная среда (ABC) с агрегата синтеза аммиака фирмы «ТЕС», отбираемая со второй ступени нагнетания компрессора синтез-газа со следующими параметрами: Р= 1,02 МПа; / = 164 °С. ABC имеет при-

мерно следующий химический состав, в %: 74,4 Н>; 24,15 N2; 1,1 % СН4; 0,3 5 % Аг.

Основным узлом схемы является установка осушки ABC. Её выполняют методом охлаждения, сепарирования и адсорбции. Охлаждение проводят в блоке холодильника типа «труба в трубе», состоящем из трёх секций, в две стадии. В трубах проходит ABC, в межтрубном пространстве - вода. Наиболее горячий поток охлаждается оборотной водой до 33 °С. Далее в процессе кипения жидкого аммиака ABC охлаждают до 10 °С. Для отделения капель жидкости на выходе из последнего по ходу газа теплообменного элемента устанавливают влагоотделитель. Заполнение межтрубного пространства теплообменника ABC аммиаком предусматривается через отделитель жидкости, уровень в котором регулируют автоматически путём подачи аммиака из расширительного сосуда. Давление в межтрубном пространстве поддерживают автоматически равным 0,33 МПа, что соответствует температуре кипения аммиака 0 °С, и сбросом газа через влагоотделитель в газовое пространство расширительного сосуда. Глубокую осушку ABC до -40 °С осуществляют вымораживанием её в цеолите. Далее ABC смешивают с химически чистым азотом, полученным низкотемпературным разделением воздуха, и подают на ЧСПЗ. Примерный состав этого защитного газа, в %: 95,9 N2; 4,0 Н2; 0,021 СН4; остальное - безвредные примеси, например аргон. Температура точки росы химически чистого азота с блоков разделения воздуха БР-6М составляет не более 80- 100 °С, поэтому окончательная температура точки росы защитного газа не превышает 50 - 60 °С. Блок холодильников осушки ABC размещается в помещении компрессии агрегата «ТЕС».

Схема получения защитного газа по рис. 16 в полном объёме была внедрена на ЧСПЗ и ЧА в феврале 2002 г. Расстояние между заводами составляет 9 км. На территории ЧМК арендовали и отремонтировали резервный трубопровод. Общая длина трассы с газопроводом на территории ЧСПЗ составляет 10,5 км. На выходе с ЧА и входе на ЧСПЗ установили учётные узлы, содержащие необходимое запорное и газо-регулирующее оборудование, а также КИПиА для полного контроля и регулирования параметров защитного газа.

Предложенная технология является энергосберегающей и экологически безвредной не только для обоих заводов, но и для региона в целом. Она позволяет исключить транспортировку и хранение аммиака на ЧСПЗ. Здесь следует акцентировать внимание на том, что предложенный способ позволил полностью исключить прямо противоположные по технологическому назначению дорогостоящие термокаталитические процессы синтеза аммиака на ЧА с последующим его разложением (диссоциацией) на ЧСПЗ, которые реализуются на сложном и энергоёмком оборудовании, а процессы гидрирования и осушки азото-водородной атмосферы ограничиваются осушкой только первичной ABC до разбавления её химически чистым азотом. При этом существенно увеличилась надёжность процесса получения защит-

ного газа, снизился расход электроэнергии на обоих предприятиях и пара на ЧА. Закрыты склад аммиака и ГЗС, исключено использование дорогостоящего палладиевого катализатора, уменьшился технологический персонал энергоцеха ЧСПЗ.

По оценкам экономистов ЧА при реализации схемы рис. 16 себестоимость химически чистого азота снизилась на 281,7 р./тыс. м3. При реализации на ЧСПЗ по договорной с ЧА цене затраты на производство защитного газа снизились на 575 р./тыс. м3. Затраты на производство нового вида продукции на ЧА окупались в течение 2 месяцев. Годовой экономический эффект, полученный на двух предприятиях, превысил 30 млн р. Количество выбрасываемого в атмосферу химически чистого азота до внедрения схемы рис. 16 составляло 6-8 тыс. м3/ч. В 2002 г. ЧСПЗ потреблял 3-4 тыс. м3/ч защитного газа. Таким образом, количество выбрасываемого в атмосферу химически чистого азота сократилось в два раза, но актуальность приобрела задача поиска дополнительных потребителей.

Потребителем защитного газа, полученного новым способом, в 2003 г. стал цех изложниц ЧМК. До внедрения схемы рис. 16 химически чистый водород в цехе изложниц получали путём электролиза воды, а химически чистый азот - со станции разделения воздуха ЧМК. Однако такой способ экономически оправдан только в районах с относительно дешёвой электроэнергией, поэтому внедрение нового способа получения защитного газа по рис. 16 в цехе изложниц было актуальным и востребованным, но цех изложниц потребляет не более 1 тыс. м3/ч.

Дополнительным потребителем мог стать цех холодного проката (ЦХП) ЧМК, в составе которого имеется ГЗС примерно той же мощности с таким же оборудованием, что и на ЧСПЗ до 2002 г. Однако новая схема в ЦХП не внедрена по нескольким причинам. Во-первых, ГЗС является основным участком цеха, полностью укомплектованным обслуживающим персоналом. Её оборудование постоянно обновляется, а склад жидкого аммиака находится на расстоянии более 30 м от других объектов комбината. Во-вторых, если при пуске ГЗС все колпаковые печи ЦХП работали с таким же защитным газом, что и на ЧСПЗ, то после замены отечественных печей на немецкие печи фирмы «Лои» примерно половина печей работает на диссоциированном аммиаке, полученном по реакции (2). Однако очевидно, что и в этом случае более экономически оправдано прямое получение ABC от ЧА, химический состав которой, как показано выше, близок к химическому составу продуктов реакции (2). Кроме того, по проекту «Лои» колпаковые печи должны работать на химически чистом водороде (99,9 % Н2), который получают из природного газа путём его конверсии с водяным паром по реакции (4). При этом очистку продуктов конверсии от оксида углерода (СО) проводят тем же способом, что и на ЧА. Это наиболее экономичный способ получения химически чистого водорода. Его внедрение позволило бы не только повысить качество стальных рулонов - садки колпаковых печей, но и существенно увеличить их производительность, так как водород

является самым теплопроводным газом.

Кроме того, реализация предложенных способов получения контролируемых атмосфер позволяет полностью исключить выбросы химически чистого азота в атмосферу на ЧА. При этом цена защитного газа существенно снижается, все три предприятия получают дополнительный экономический эффект, а экологическая ситуация в г. Череповце улучшается.

Подробно получение защитного газа по рис. 1а,б изложено в [9]. Способ по рис. 16 защищён патентом РФ № 2193520: «Процесс производства защитной азото-водородной атмосферы», а работа «Разработка и внедрение комплексной высокоэффективной схемы производства и распределения защитных и восстановительных атмосфер» в 2003 г. удостоена Государственной премии Вологодской области по науке и технике.

Выше указывалось, что упрощение стадии вторичного риформинга позволило бы не только улучшить качество металлопродукции, но и снизить ее себестоимость. Однако эта возможность не была реализована, а ЧА начал планомерно повышать стоимость защитного газа пропорционально повышению цен на основные виды продукции, например на аммиак, что отрицательно отразилось на экономической деятельности ЧСПЗ.

С другой стороны, произошли серьёзные изменения в работе как ЧМК, так и ЧА, который существенно повысил производство аммиака, практически исключив выбросы химически чистого азота в атмосферу. Кроме того, в 2007 г. на ЧМК была построена крупная станция разделения воздуха и реализована возможность получения в больших количествах химически чистого азота с относительно небольшой себестоимостью. Эти изменения потребовали разработки нового технического решения, схема которого представленана рис. 1в.

В разработке этого решения приняли участие специалисты всех трёх предприятий. Из рис. 1в видно, что по новой схеме ЧСПЗ вернулся на новом качественном уровне к транспортировке основного сырья для получения защитного газа от двух источников: ЧА и ЧМК. Однако по газопроводу от ЧА подают не готовый защитный газ, a ABC (« 25 % N2, 75 % Н2). Подачу химически чистого азота на ЧСПЗ осуществляют по новому газопроводу от ЧМК через цех изложниц. Схема рис. 1в внедрена в 2008 г. Из рис. 1в видно, что защитный газ получают непосредственно на ЧСПЗ. Технический проект выполнен институтом ГИАП (г. Новомосковск). Годовой экономический эффект, полученный ЧСПЗ в 2008 г., составил 13,6 млн р. Здесь уместно отметить, что при расчётах экономического эффекта внедрения схем рис. 1а,б не учтена экологическая составляющая, хотя на ЧСПЗ как на складе аммиака, так и на ГЗС утечки аммиака имели место, но они в официальных документах не фиксировались, а расчёты с природоохранными органами проводили на базе плановых допустимых концентраций. При сегодняшних нормативах и методиках расчёта эти показатели на экономический эффект практически не влияют. Однако

крупные аварии на объектах, использующих аммиак, влекут за собой необратимые потери.

Смесительная камера для смешения ABC и химически чистого азота относится к типу «труба в трубе». На газопроводах на входе в камеру установлены немецкие регулирующие органы типа «Самсон», которые соединены с отечественными исполнительными механизмами (ИМ). Контроль, регулирование расходов газов и их пропорционирование осуществляют отечественным контроллером типа «Ремиконт» серии «Контраст». Контроллер соединён обратными связями с обоими ИМ. Регулирование соотношения газов проводят со стороны ABC. Здесь уместно отметить, что и по рис. 1в, и по рис. 16 сохраняется целесообразность упрощения стадии вторичного рифор-минга за счёт исключения дожигания оксида углерода и остаточного метана, так как наличие этих компонентов позволяет не только снизить себестоимость металлопродукции, исключить окисление и обезуглероживание поверхности, но и произвести её реставрацию путём восстановления углеродного потенциала.

Следует отметить, что после пуска мощной станции разделения воздуха на ЧМК и увеличения производства аммиака на ЧА изменилась не только схема производства защитного газа, но и схема получения товарного аммиака на ЧА. В настоящее время последний не только не выбрасывает химически чистый азот в окружающую среду, но и получает его дополнительно с новой станции разделения воздуха ЧМК.

В заключение следует отметить, что производство защитного газа по рис. 16,в имеет не только региональное, но и всероссийское значение, так как может быть реализовано в других регионах страны. Например, в составе HJ1MK имеется предприятие с производством товарного аммиака, а также ГЗС, работаю-

щая по морально устаревшей и неэкономичной схеме рис. 1а. В рамках одного НЛМК внедрить техническое решение, реализованное в Череповце, значительно проще, а экономический эффект, полученный в результате внедрения, будет сопровождаться наиболее объективным расчётом.

Список литературы

1. Аптерман, В.Н. Колпаковые печи / В.Н. Аптерман, Е.Г. Двейрин, В.М. Тымчак, - М.: Металлургия, 1965.

2. Ващенко, А. И. Окисление и обезуглероживание стали / А.И. Ващенко, А.Г. Зеньковский, А.Е. Лившиц, Л.А. Шульц. - М.: Металлургия, 1972.

3. Ершов, А.Е. Промышленные печи с радиационными трубами / А.Е. Еринов, A.M. Семернин. - М.: Металлургия, 1977.

4. Кретин, Е.В. Сжигание газа в радиационных трубах / Е.В. Крейнин, Ю.П. Кафырин. - Л.: Недра, 1986.

5. Эстрин, Б.М. Производство и применение контролируемых атмосфер / Б.М. Эстрин. - М.: Металлургия, 1973.

6. Юдин, P.A. Исследование эквивалентной теплопроводности пакетов прутков в роликовых печах с радиационными трубами / P.A. Юдин, Е.И. Панин // Расчёт, конструирование и применение радиационных труб в промышленности: материалы 6-й научно-техн. конференции. - Киев: Hay кова думка, 1992.-С. 115-122.

7. Юдин, P.A. Модернизация муфельных печей рекри-сталлизационного отжига / P.A. Юдин // Сталь. - 1986. -№5.-С. 97- 100.

8. Юдин, P.A. Повышение эффективности конструирования и работы протяжных печей метизных производств / P.A. Юдин, В.М. Петровский, Е.И. Панин // Сталь. - 1991. -№1.-С. 62-64.

9. Юдин, P.A. Совершенствование производства защитного газа для термической обработки метизов / P.A. Юдин, В.Н. Талицкий, О.И. Пахотин, В.Р. Аншелес // Сталь. -2003,-№7.-С. 70-74.

ff НАШИ ПОЗДРАВЛЕНИЯ

Поздравляем с защитой диссертации на соискание ученой степени доктора наук:

А.Н. ЕГОРОВА, проректора по научной работе, доцента кафедры истории; A.B. МАКСИМОВА, проф. кафедры физики; З.М. МАГРУПОВУ, проф. кафедры экономики.

Поздравляем с защитой диссертации на соискание ученой степени кандидата наук:

A.B. ПАВЛОВУ, ст. преподавателя кафедры ХО; М.Г. ИСАЕВУ, ст. преподавателя кафедры английской филологии; И.В. ФИЩУК, ст. преподавателя кафедры английской филологии; Е.В. БЕЛАНОВСКУЮ, доцента кафедры СКиА; A.A. ПОЛЕВОДОВУ, ст. преподавателя кафедры математики; Г.Н. МЕЖЕЦКУЮ, ст. преподавателя кафедры немецкой филологии; Э.Н. МИРОНОВУ, ст. преподавателя кафедры английской филологии; Л.Н. ВИНОГРАДОВУ, ст. преподавателя кафедры ПО ЭВМ; И .А. БУКИНУ, доцента кафедры дефектологического образования; ^^ Р.В. СУХАРЕВА, доцента кафедры МТ.

л

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.