KOVOHUTY a.s. Krompachy, SR
Modernizace výroby měděných anod – kapacita 250 t Cu/tavbu
Realizace: 2007-2008
Společnost Kovohuty, a.s. odkoupila technologické zařízení na výrobu anod od firmy Simar Societá Metali Marghera S.p.A., které společnost ILD SK demontovala, přepravila z Itálie do Krompach, naprojektovala jeho umístění v areálu společnosti a opětně smontovala. Technologie je umístěna v nové hale a je doplněna o nová zařízení, která nebyla vhodná pro demontáž a přepravu.
Rozsah dodávek:
- Celkové projekční řešení
- Stavební část – kompletní nová dvouloďová hala včetně základů, základy pod technologií – základy pod pecí 30×30 m na úrovni -8 m (spodní voda na úrovni –2 m)
- Demontáž, repase a montáž anodové pece MAERZ a odlévacího karuselu OUTOKUMPU
- Dodávka chladících věží a chladících okruhů
- Dodávka hydraulických stanic
- Dodávka kompresorové stanice
- Dodávka dopalovací komory, utilizačního kotle 10 t/h (páry), rekuperátoru, kondenzační okruh parní turbíny
- Filtrační jednotka ALFA-JET – 3000 m2, včetně vyhřívané výsypky a izolací
- Ventilátor, Q = 55,5 m3/s, tmax =130 °C, 500 kW, vzduchotechnické potrubí
- Zdroje a rozvody technických plynů
- Přípojka VN, trafostanice, rozvodna NN, kompletní řídicí systém
- Váhy, jeřáby, mobilní stroje
GENERÁLNÍM DODAVATELEM DÍLA BYLA SPOLEČNOST ILD SK, SPOL. S R.O. KOŠICE
Hlavním výrobním zařízením je tavící rafinační pec MAERZ – naklápěcí s plamenným ohřevem, a odlévací karusel.
Cílem operací je rafinovat materiál až do jeho obohacení na 99,5% mědi. V peci, která je udržovaná stále v mírném podtlaku, dochází postupně k následujícím operacím:
a) Zavážení a tavení
b) Oxidace
c) Vypouštění strusky
d) Redukce
e) Odlévání
Tavící pec o kapacitě 250 tun Cu/tavbu byla zakoupena v Itálii, demontována, repasována a nově instalována v závodě Kovohuty Krompachy,a.s.
1. Základním médiem jsou spaliny vycházející z pece MAERZ při různých provozních režimech pece.
Průtok spalin z pece – max. 30.000 Nm3/h
Průtok spalin efektivní – max. 140.000 m3/h
Průtok spalin – zavážení 27.000 Nm3/h
– oxidace 15.800 Nm3/h
– redukce 7.500 Nm3/h
– odlévání 9.300 Nm3/h
Teplota spalin na výstupu z pece 1.150 – 1.200 °C
Teplota spalin na výstupu z kotle cca 450 °C
Teplota spalin na výstupu z rekuperátoru cca 250 °C
Teplota na výstupu ze směšovací komory cca 160 °C
2. Druhým hlavním médiem je vzdušina odsávaná z různých zdrojů prašnosti jak vlastní pece, tak ze souvisejícího technologického zařízení. Teplota vzdušiny odsávaná od jednotlivých zdrojů prašnosti se pohybuje v intervalu cca 20 – 90 °C, vzdušina vstupuje do směšovací komory, ve které se mísí se spalinami z pece, které na výstupu z rekuperátoru mají teplotu cca 250 °C. Na výstupu ze směšovací komory (na vstupu do filtrační jednotky) je teplota vzdušiny cca 160 °C.
3. Dalším nosným médiem je spalovací vzduch pro hlavní hořáky pece MAERZ. Spalovací vzduch je předehřívaný ve výměníku tepla a pomocí ventilátoru dopravovaný k hořákům na peci
Dopalovací zařízení slouží ke spalování CO a CH4 (především při redukční fázi pece), které by mohly na výstupu z pece způsobit výbuch. Dopalovací zařízení je napojené na výstupní přírubu pece potrubím se žáruvzdornou vyzdívkou. Na dopalovacích komorách jsou osazené vzduchové hořáky, které spalují zemní plyn. Pod oběma komorami dopalovací pece jsou osazeny sběrné kontejnery pro zachycování odprašků ze spalin. Kontejnery jsou z prostoru pod komorami vyvážené vysokozdvižným vozíkem
Základní technické údaje:
– Rozměr dopalovacího zařízení 9 x 4 m
– Výška 12 m
– Počet komor 2
– Počet kontejnerů 2
– Počet hořáků 3
Kotel slouží na ochlazování spalin z teploty cca 1.100 – 1.200 °C na teplotu cca 450 °C na výstupní přírubě kotle. Teplo odebrané ze spalin slouží k výrobě nasycené páry 1,2 MPa.
Kotel je tvořený membránovými stěnami ze žáruvzdorných trubek, stěny jsou osazené v nosné konstrukci a z vnější strany jsou kryté tepelnou izolací opatřenou profilovým plechem.
Kotel je vybavený kontrolními otvory v různých výškových úrovních, které slouží ke kontrole vnitřních stran žáruvzdorných trubek. Pod komorami kotle jsou výsypky pro zachycování odprašků jak ze spalin, tak z čištění kotle. Odprašky z výsypek jsou odváděny do pojízdných kontejnerů.
Do kotle se přivádí voda ze stávající úpravny vody, která sestává ze zásobní nádrže surové vody, z dávkovacích čerpadel a míchacích nádrží. Změkčená voda je ze zásobní nádrže čerpaná do odplyňováku. Odplyněná voda je pomocí dvojice napájecích čerpák (100% rezerva) dopravovaná do bubnu kotle.
Základní technické údaje:
Typ | vysokotlaký parní spalinový kotel |
Jmenovitý výkon | 7,5 t/h |
Maximální výkon | 9,6 t/h |
Špičkový výkon | 10,5 t/h – při nezaprášeném kotli |
Minimální výkon | 1 – 2 t/h – při režimu lití |
Výstupní přetlak páry | 22,5 bar |
Maximální tlak páry | 29,5 bar |
Zkušební tlak | 48 bar |
Výstupní teplota páry | 460 +/- 10 °C – při nominálním výkonu |
Maximální teplota páry | 490 °C |
Teplota napájecí vody | 105 °C |
Rozměry (d x v x š) | 10,8 x 4 x 17,3 |
Rozměry včetně konstrukce | 13,8 x 9,2 x 17,3 |
Váha včetně náplní | 125 t |
Provozní vstupní teplota spalin | 1000 °C |
Maximální vstupní teplota spalin | 1100 °C |
Výstupní teplota spalin | 380 – 480 °C – při jmenovitém výkonu |
Výstupní teplota spalin | 245 +/- 30 °C – při režimu lití |
Výměník typu spaliny – vzduch, který je instalovaný na výstupu z utilizačního kotle, umožňuje předávání tepla mezi spalinami vystupujícími z kotle a spalovacím vzduchem určeným pro hlavní hořáky pece MAERZ. Výměník sestává ze čtyř komor, z nichž dvě a dvě jsou pralelní. K zamezení kondenzace na vstupu čerstvého vzduchu do výměníku, je na vstupu recirkulace, kterou se pomocí klapky přimíchává teplý vzduch z výstupního potrubí.
V každé komoře je 96 ocelových trubek DN 219 mm, kterými prochází spaliny. Trubky jsou vybaveny čistícím zařízením, ovládaným ze stropu výměníku. Primární vzduch proudí kolmo na svazek trubek. Odprašky z trubek padají do výsypek, pod kterými jsou sběrné kontejnery.
Základní technické údaje:
– Rozměr výměníku 8,2 x 7,5 m
– Výška 13 m
– Počet komor 4
– Průtok spalin max. 30.000 Nm3/h
– Teplota spalin vstupní max. 500
– Teplota spalin výstupní 220 – 250 °C
– Průtok vzduchu 20.000 Nm3/h
– Teplota vzduchu vstupní okolí
– Teplota vzduchu výstupní 400 °C
Spaliny vystupující z výměníku tepla o teplotě 220 – 250 °C jsou směšovány se vzdušinou odsávanou z různých zdrojů prašnosti (např. zavážecí dvířka, vypouštěcí dvířka strusky, pánev, výstupní příruba z pece, odpichový otvor, apod.) o teplotě cca 70 – 90 °C. Požadovaná teplota spalin na výstupu ze směšovací komory je cca 150 – 160 °C. V případě překročení této teploty je pomocí přisávací klapky do vzdušiny přisáván okolní vzduch.
Základní technické údaje:
– Rozměr směšovací komory 5.000 x 5.000 mm
– Výška komory vč. OK 14.650 mm
– Odsun odprašků rotační podavač RP 250
– Přisávací klapka Ø 710 mm
Spaliny vystupující z výměníku jsou směšovány se vzdušinou odsávanou od zákrytů a dále vstupují do dvou paralelně řazených filtračních jednotek ILD. Filtrační jednotky jsou už umístěné mimo objekt haly. Jedná se o látkové hadicové filtry s regenerací hadic upraveným stlačeným vzduchem.
Znečištěná vzdušina vstupuje kanálem do skříně filtru, část odprašků klesne přímo do výsypek. Vzdušina dále postupuje na vnější stranu filtračních hadic, kde dojde k odloučení tuhých částic z proudu vzdušiny. Čistá vzdušina postupuje z filtračních hadic na čistou stranu jednotky.
Odprašky padají do dvou žlabových výsypek každé filtrační jednotky. Z výsypky jsou odprašky vedeny šnekovým dopravníkem a rotačním podavačem do big-bagu.
Výsypky filtrů a části skříní jsou vyhřívány samoregulačními topnými kabely, celá filtrační jednotka je tepelně izolovaná.
Základní technické údaje:
– Typ filtru ALFA-JET 3000
– Filtrační plocha 3000 m2
– Filtrační rychlost cca 14 – 20 mm/s
– Tlaková ztráta 500 – 1500
– Půdorysný rozměr filtru 2x(7.900 x 7.000) mm
– Výška filtru 15.000 mm
– Provedení výsypky 4 x žlabová
Základní technické údaje:
– Typ ventilátoru RSAS-1400, radiální na spojku
– Průtočné množství spalin 55,5 m3/s
– Teplota spalin 110 °C
– Teplota spalin max. 130 °C
– Celkový tlak 7000 Pa
– Příkon elektromotoru 500 kW
– Regulace frekvenční měnič
– Příslušenství izolátory chvění, kompenzátory, tlumič hluku na výtlaku,
hluková izolace spirální skříně
Licí karusel o průměru 9500 mm se skládá ze 16 forem. Odsávání karuselu je vzhledem k vysoké vlhkosti odsávané vzdušiny řešeno samostatnou trasou včetně odtahového ventilátoru. Nad karuselem je umístěný tvarový zákryt, ze kterého je vedeno odsávací potrubí přes vodní clonu do ventilátoru. Vodní clona slouží k záchytu síranu barnatého. Voda se síranem barnatým je napojena na chladící kruh odlévacího zařízení. Takto vyčištěná vzdušina odchází přes komín do okolního ovzduší.
Základní technické údaje ventilátoru:
– Typ ventilátoru RSA-400, radiální na spojku
– Průtočné množství spalin 5,5 m3/s
– Teplota spalin 60 °C
– Teplota spalin max. 80 °C
– Celkový tlak 2000 Pa
– Příkon elektromotoru 22 kW
– Regulace – bez regulace
– Příslušenství izolátory chvění, kompenzátory, hluková izolace spirální skříně
Řídicí systém byl vyprojektován a realizován brněnskou firmou ENETEX-TEP, s.r.o.
Systém řízení technologie je rozdělen do tří samostatných automatů S7-300 podle následujících technologických celků:
– Řízení pece a licího zařízení
– Tavení mědi v peci a následný odvod a čištění spalin
– Chlazení pece
Každý z řídicích systémů musí splňovat požadavky na řízení rozsáhlé technologie a rovněž zajistit bezpečnostní požadavky. Tyto požadavky splňují procesory CPU315F-2 PN/DP, které v sobě zahrnují jak program pro řízení technologie, tak i program pro řízení bezpečnostních aplikací – spolu s použitými kartami bezpečných digitálních vstupů/výstupů a analogových vstupů tak zajišťují
Tyto procesory jsou vybaveny dvěma komunikačními rozhraními. Profibus DP (zdvojená linka) slouží ke komunikaci s periferiemi ET200M, servopohony a místním panelem obsluhy pece TP277. Druhé komunikační rozhraní je použito pro vzájemné propojení všech tří systémů a jejich připojení ke stanicím vizualizace technologického procesu, umístěným ve velínu.