ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Участок по переработке металлсодержащих шламов

Рекомендуемая область пременения

Разработка может использоваться на всех металлургических и машино-строительных предприятиях для извлечения ферромагнитной составляющей из шламовых отходов производства с целью ее использования в качестве вто-ричного сырья.

Назначение, цели и задачи проекта

Разработка технологии, оборудования и реализация участков по переработке шламовых отходов машиностроительных и металлургических производств, обеспечивающих извлечение из шламов тех составляющих, которые могут быть использованы в дальнейшем в качестве вторичного сырья, в частности металлических и масляных включений.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Любое производство, связанное с обработкой металлов, сталкивается с проблемой утилизации шламовых отходов, состоящих преимущественно из металлических и неметаллических включений, технических масел. На предприятиях машиностроения и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлсодержащих шламов. Особенно сложен по составу шлифовальный шлам, который представляет собой смесь мелкой металлической стружки, абразива, технических масел, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и т.д.

В то же время объем перерабатываемых промышленных отходов, в частности по Москве, составляет не более 10-15% от образующегося количества. Таким образом, сброс в отвалы металлсодержащих шламов приводит не только к безвозвратной потере значительного количества металла, но и создают серьезную экологическую проблему для городов, имеющих крупные градообразующие промышленные предприятия.

Проблема создания экологизированного ресурсосберегающего промышленного производства с каждым годом становиться все более актуальной, что обусловлено рядом новых обстоятельств – сокращением и истощением природных запасов и увеличением их стоимости; ухудшением экологической ситуации и ужесточением требований к охране окружающей среды и, в частности, к экологической чистоте и безопасности производственных технологий.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Ульяновский областной технопарк, совместно с Ульяновским государственным техническим университетом и рядом промышленных предприятий г. Ульяновска, разработал технологию, спроектировал, изготовил оборудование для участка по переработке металлсодержащих шламов и провел его промышленные испытания на базе ОАО «Саратовский подшипниковый завод» (г. Саратов).

Технология предназначена для переработки наиболее сложных для утилизации шламовых продуктов, образующихся в результате абразивной обработки стальных заготовок, а также шламов, образующихся на металлургических предприятиях и в полной мере пригодна для переработки металлической стружки, образующейся при лезвийной обработке деталей.

Шлам собирается в накопительных емкостях и доставляется на участок для его дальнейшей переработки.

Система состоит из:

-    участка приема шлама;

-    участка сушки шлама;

-    участка очистки газов;

-    участка дробления и разделения шлама;

-    участка подготовки шлама для брикетирования;

-    участка брикетирования;

-    участка подготовки фильтров;

-    участка сбора масла.

Система работает следующим образом.

Доставленный из цеха шлам сбрасывается в приемный бункер 1. Попавшие вместе со шламом СОЖ и масло сливаются сначала в шламосборник 41, а затем в приемный бак 39. Частично обезвоженный шлам сбрасывается на конвейер 2 и транспортируется в барабанный вращающийся сушильный агрегат 3.

Сушка шлама осуществляется с использованием природного газа, который сгорает в топке 42. Высушенный шлам из барабана сваливается в валковую дробилку где размельчается до заданных размеров. Полученная однородная порошковая масса сбрасывается на скребковый конвейер 5, корпус которого охлаждается водопроводной водой. Остывшая порошковая масса из конвейера 5 направляется в магнитный сепаратор с демагнитизатором. Немагнитная составляющая шлама из сепаратора отправляется в бункер 14, а магнитная составляющая - в ковшовый элеватор 7.

Из элеватора металлический порошок сбрасывается в накопительный бункер 8, а затем - в дозатор 9. После дозатора определенными порциями шлам направляется в бункер смеситель 10, куда из тары 43 и 44 порциально добавляют гашеную известь и жидкое стекло.

Полученную смесь сваливают на скребковый конвейер 11, который транспортирует ее в пресс для брикетирования 12. Полученные брикеты складируются в бункере 13.

Для очистки горячих газов в системе предусмотрены рекуператор - охладитель 18, дроссель - клапан 20 и электрофильтр 25. Выделявшееся в процессе очистки газов масло по трубопроводу сливается в бак 35 для отстоя масла и воды, а очищенный горячий воздух по воздухопроводу подается в топку 42 и на стол 31 для обдува и сушки кассет из электрофильтров.

Для стабильной работы в системе предусмотрен участок подготовки (мойки и сушки) кассет (фильтров). Участок состоит из ванны 29 для промывки кассет в горячей воде. Вода подается в ванну после нагрева, проходя через скребковый конвейер 5.

Участок по переработке металлосодержащих шламов.

Участок комплектуется ванной 30 для стока воды с кассет, а также столом 31 для обдува и сушки кассет. Выделяющиеся в процессе промывки и сушки газы по воздухопроводу 34 с помощью вентилятора 32 откачиваются и подаются в электрофильтр 33. Загрязненная масляными отходами вода с участка подготовки фильтров сбрасывается в бак 36 для хранения. По мере накопления масла в баке 36 оно отправляется на регенерацию. Отстоявшаяся вода из бака 35 сливается на заводские очистные сооружения.

Техническая характеристика системы

1.Производительность системы:

-    т/год - 500;

-    т/сутки - 2;

-    т/час - 0,3.

2.Исходной продукт: шлифовальный шлам, окалина с прокатных станов.

3.Состав шлифовального шлама, %:

-    абразив - 20;

-    металл - 40;

-    СОЖ - 30;

-    масло - 10.

4.Выход готовой продукции при содержании металла в сырье 40 %, т/год - 200.

5.Размер брикетов, мм - D=120, В=30.

6.Масса брикета, кг - 2.

7.Температура сушки °С:

-    начальная - 450;

-    конечная - 250.

8.Установленная мощность, кВт - 135.

9.Отходы переработки:

-    абразив, т/год - 100;

-    масло, т/год - 50;

-    стоки, м³ /год - 150.

10.  Удельный расход энергозатрат на 1 тонну шлифовального шлама:

-    электроэнергии, кВт/ч - 250;

-    технической воды, м³ - 4;

-    природного газа, нМ³ - 80;

-    атмосферного воздуха, нМ³ - 60.

11.Использование расходных материалов, т/год:

-    стекло натриевое жидкое - 8;

-    известь гашеная сухая - 10.

12.Масса системы без учета узлов поз. 13, 43, 14, кг - 52 400.

13. Габаритные размеры, м:

-    длина - 18,0;

-    ширина - 18,0;

-    высота - 7,2.

Список условных обозначений

1.Бункер приемный.

2.Конвейер скребковый.

3.Агрегат сушильный барабанный.

4.Дробилка валковая.

5.Конвейер скребковый.

6.Сепаратор магнитный с демагнитизатором.

7.Элеватор ковшовый.

8.Бункер накопитель.

9.Дозатор.

10.Бункер смеситель.

11.  Конвейер скребковый.

12.  Пресс брикетировочный.

13.  Бункер для металлических брикетов.

14.  Бункер для немагнитного шлама.

15.  Агрегат вентиляторный.

16.  Агрегат вентиляторный.

17.  Секция соединительная.

18.   Рекуператор охладитель.

19.   Секция соединительная.

20.   Дроссель - клапан.

21.   Эжектор.

22.   Система воздуховодов.

23.   Конфузор.

24.  Агрегат вентиляторный.

25.  Электрофильтр.

26.  Система воздуховодов.

27.  Агрегат вентиляторный.

28.  Система воздуховодов.

29.  Ванна для промывки кассет в горячей воде.

30.Ванна для стока воды с кассет.

31.  Стол для обдува и сушки кассет.

32.  Агрегат вентиляторный.

33.  Электрофильтр.

34.  Система воздуховодов.

35.  Бак для отстоя масла и воды.

36.  Бак для хранения масла.

37.  Шкаф для хранения шланга.

38.  Система маслопроводов.

39.  Бак приемный.

40.  Насос - помпа.

41.  Шламосборник.

42.  Газооборудование топки.

43.  Тара для гашеной извести.

44.  Тара для жидкого стекла.

Режим работы участка

Работа участка предусматривается в две смены.

Продолжительность рабочей недели для рабочего режима - 40 часов, продолжительность смены - 8 часов.

Начало смен, окончание их и длительность обеденных перерывов определяются графиком завода.

Расчетный годовой фонд времени работы оборудования и рабочих в рабочем режиме составляет 4130 часов, в режиме выходного дня - 624 часа.

Основные особенности принятых технологических решений

В проекте приняты за основу процесса прогрессивные, малозатратные и экологически обоснованные технологии, дающие экономический эффект.

Технологические процессы предельно просты и не требуют дорого­стоящего импортного оборудования. Степень автоматизации и механиза­ции составляет более 85%.

Отопление, вентиляция

Отопление и вентиляции проектом не предусматриваются, так как используются существующие производственные площади.

Вредных дополнительных выделений нет, поэтому используется существующая общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.

Стоимость оборудования участка составляет порядка 3 – 4 млн. рублей.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Экономический эффект от использования разработок в промышленности образуется за счет следующих основных источников: увеличение доходов от продажи вторичного металлсодержащего сырья, возврат в производство извлекаемых из шламов технических масел, которые можно использовать для малоответственных целей, сокращение расходов за вывоз отходов производства на свалку, уменьшение затрат на утилизацию отходов и природопользование.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Использование участков по переработке металлсодержащих шламов только на металлургических и машиностроительных предприятиях Приволжского региона обеспечит ликвидацию сброса на свалки ежегодно порядка 17 млн. т шламов, загрязненных компонентами СОЖ и смазочными маслами.

Новые потребительские свойства продукции

По сравнению с применяемыми в настоящее время методами прямого прессования металлической стружки, предлагаемый участок обеспечивает:
•возможность работы со шлифовальными шламами и шламовыми отвалами металлургических производств;
•возможность извлечения из отходов не только ферромагнитных включений, но и технических масел

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Специальные требования к сырью и материалам отсутствуют. Продук-ция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

100 млн. руб.

Рынки сбыта

Разработка может использоваться на всех металлургических и машино-строительных предприятиях.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

13.07.2007