Новая установка растаривания от Завода технологического оборудования АО "Иргиредмет"
Завод технологического оборудования АО "Иргиредмет"
В ответ на потребность заказчиков в специализированных технических средствах АО "Иргиредмет" была разработана и испытана новая, эффективная мобильная установка растаривания стальных барабанов химически активных и токсичных сыпучих материалов без контакта с ними обслуживающего персонала.
В конце 2020 года приказом Ростехнадзора № 505 "Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых" было введено требование по обращению с токсичными материалами, которое запрещает осуществлять растаривание химических реагентов в ручном режиме и обязывает применять специальные механизированные и автоматизированные устройства.
Проектами большинства предприятий, построенных и введенных в эксплуатацию до 2020 года, вышеуказанное оборудование не предусмотрено. В связи с этим с середины 2021 года наблюдается значительное увеличение спроса на поставку установок растаривания стальных барабанов химически активных и токсичных сыпучих материалов.
Сотрудниками АО "Иргиредмет" был проведен анализ предлагаемых на рынке установок растаривания российских и казахстанских производителей с целью выявления причин дефицита такого оборудования. Специалисты института пришли к следующим выводам:
- Энергоемкость процесса растаривания с размывом водой (так называемым мокрым способом) в значительной степени зависит от реагента. Так, если практически полное размытие активных реагентов, например, цианида натрия, выполняется достаточно быстро, то с размытием гипохлорита кальция возникает много сложностей. Они связаны с тем, что реагент долгое время не вступает вреакцию с водой, образовывая плотную смоченную корку, существенно затрудняющую дальнейшее размытие.
- У всех проанализированных установок 10–25 % гипохлорита присутствовало в виде нерастворенного остатка. Причиной этого являлся затрудняющий размыв полиэтиленовый мешок, вставленный в барабаны для дополнительной безопасности (ионы реагентов в летучем состоянии опасны для человека).
- Существует необходимость применения дополнительного оборудования для растворения остатков и нейтрализации барабана перед его прессованием.
Задача растаривания барабанов с цианидом натрия или кальция решается посредством предлагаемого на рынке оборудования. В то же время работа с гипохлоритом натрия или кальция на большинстве производств выполняется сухим методом с помощью шнеков или вообще вручную, что не только опасно для здоровья человека и окружающей среды, но и недопустимо в соответствии с вышеупомянутым приказом Ростехнадзора.
С учетом очевидной потребности отрасли Заводом технологического оборудования (ЗТО) АО "Иргиредмет" была разработана мобильная установка растаривания "РМ-1", предназначенная для вскрытия стальных барабанов с токсичными сыпучими продуктами без контакта с ними обслуживающего персонала.
Узел растаривания состоит из защитного купола с уплотнением и форсунками обмыва барабана, мачты с приводом (мотор-редуктор, управляемый частотным преобразователем) и цепной передачей для перемещения штанги, пустотелого копья с наконечником специальной формы для пробивания барабанов, внутреннего штока, снабженного вращающейся форсункой специальной конструкции (размытия в трех плоскостях).
Установка обеспечивает вскрытие барабана и вымывание содержащегося в нем реагента в контактный чан "КЧР-6,3", производит обмыв барабанов технической водой после завершения растаривания и перекачку раствора в расходную емкость. Управление процессом производится автоматической системой на базе микроконтроллеров с общего щита управления.
Во время растаривания и обмывки барабанов в емкости приготавливается раствор заданной концентрации, после чего он перекачивается насосами в составе РМ-1 в технологический процесс. Объем перекаченных растворов контролируется уровнемером, установленным в КЧР.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Принцип работы установки РМ-1:
- Стальной барабан с реагентом при помощи тельфера и захватного устройства поднимается на площадку для растаривания, помещается на направляющие и поступает в узел растаривания. Одновременно на площадку может быть установлено от одного до трех барабанов.
- По нажатии кнопки «пуск» на пульте управления барабан накрывается защитным куполом для обеспечения герметичности, сквозь который опускается копье со специальным наконечником. Наконечник пробивает барабан, оставляя в днище открытое отверстие.
- Из наконечника выдвигается шток с форсункой, и подается техническая вода на вымывание содержимого барабана. Вода в шток поступает от насоса высокого давления, оснащенного контрольно-измерительными приборами, фильтрами грубой и тонкой очистки, предохранительным клапаном, при необходимости сбрасывающим давление обратно в систему.
- По окончании промывки (19 минут для гипохлорита кальция) барабан омывается чистой технической водой из форсунок в куполе, шток задвигается в копье, копье и защитный купол поднимаются в исходное состояние, опорожненный барабан вручную снимается с установки и помещается в установку прессования.
- Растворенный реагент поступает в контактный чан, где происходит его механическое перемешивание для улучшения растворения и усреднения концентрации по объему емкости. Уровень растворов контролируется датчиками с выводом информации на панель управления.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Установка реализована в мобильном виде, представляет собой блочно-модульную конструкцию, состоящую из двух основных блоков, смонтированных друг на друга. РМ-1 имеет два режима управления: ручной (для технического обслуживания узла растаривания) и автоматический.
С целью обеспечения безопасной для персонала эксплуатации установки предусмотрен вытяжной вентилятор, выход которого объединяется с системой аспирации предприятия либо может быть выведен отдельно. Контроль работы РМ-1 и управление процессом производятся со шкафа управления, который может быть расположен как в первом блоке установки, так и на втором уровне.
Состав установки показан на мнемосхеме, отображенной на панели управления. Органы управления и контроля (кнопки, переключатели и контрольные лампы) установлены в соответствующих частях схемы, что обеспечивает интуитивно понятное управление процессом и сокращает время на подготовку и обучение персонала.
Общий вид установки растаривания "РМ-1"
Для защиты узлов, а также оператора, обслуживающего установку растаривания, в системе автоматизации предусмотрен ряд блокировок:
- блокировка включения установки при отключенной системе аспирации и КЧР;
- блокировка включения насоса при недостаточном уровне жидкости в расходной емкости;
- блокировка подачи воды на промывку при поднятом промывном устройстве;
- блокировка включения перемешивающего устройства при недостаточном уровне жидкости в расходной емкости;
- аварийная сигнализация при превышении максимального уровня в КЧР;
- все время работы установки сопровождается сигналом большого маячка оранжевого цвета, установленного в верхней части шкафа управления.
Технические характеристики установки растаривания РМ-1
Наименование |
Параметр |
Растариваемый реагент |
Порошкообразный, гранулированный или таблетированный реагент; может находиться в дополнительной полиэтиленовой упаковке |
Растариваемый барабан |
Стальной барабан по ГОСТ 5044-79 |
Объем растариваемого барабана, дм3 |
От 60 до 120 |
Диаметр барабана, мм |
От 270 до 484 |
Высота барабана, мм |
От 420 до 685 |
Масса барабана, кг |
До 120 |
Наименование рабочей среды |
Раствор гипохлорита кальция/натрия |
Производительность по барабанам, шт./ч |
3 |
Производительность насосов перекачки реагента, м3/ч |
До 20 |
Напор, м |
20 |
рН рабочей среды |
9-12 |
Рабочая температура среды, °С |
+5...+25 |
Взрывоопасность |
Нет |
Пожароопасность |
Нет |
Габариты установки Д×Ш×В, мм |
4875×2400×6290 |
Масса смонтированной установки, кг |
5 410 (с пустой емкостью) |
Напряжение, В |
380 |
Установочная мощность, кВт |
21 |
Назначенный срок службы, лет |
5 |
Гарантийный срок, месяцев |
12 |
Установка была испытана на базе ЗТО "Иргиредмет" с двумя основными реагентами, имеющими наихудшие показатели по растворению: негашеной известью и гипохлоритом кальция.
Испытания с негашеной известью выполнены 21 раз, первые 11 – для определения оптимальной конструкции вращающейся форсунки. Последующие десять испытаний показали эффективность размытия 96–100 %. результата в 100 % возможно достигнуть при увеличении продолжительности растаривания до 30 минут, но оптимальным временем принято 19 минут с результатом 96 %.
Далее работа была проведена на гипохлорите кальция. После восьми испытаний были получены следующие результаты:
- размытие выполнено на 99,8 % за 19 минут работы;
- размытие выполнено на 98,3 % за 15 минут, при засыпке сухого реагента общим весом 44 кг остаток после сушки составил 0,73 кг.
Были зафиксированы следующие преимущества установки «РМ-1» перед существующими аналогами:
- размытие выполнено на 99,8 %,при засыпке сухого реагента общим весом 44 кг остаток после сушки составил 0,3 кг;
- обезвреживание барабана в установке, отсутствие необходимости в применении дополнительного оборудования, например емкости обезвреживания тары.
Завод технологического оборудования АО "Иргиредмет" рассматривает разработку установок растаривания как крайне перспективное направление и в дальнейшем планирует работать над совершенствованием соответствующих процессов, добиваться еще большего снижения энергоемкости и затрат ресурсов.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 11 (300), НОЯБРЬ 2023 ГОДА
© АО "Иргиредмет", 2024