Inteligentny system przygotowywania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych

OPIS PROJEKTU nr POIR.01.02.00-00-0171/16

pt. Inteligentny system przygotowania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych w ramach Działania 1.2 ”Sektorowe programy B+R” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020 współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Cele Projektu

Celem projektu jest opracowanie Inteligentnego systemu przygotowania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych SmartStamp, składającego się z: inteligentnego programu sterującego procesem przygotowania wsadu ubijanego ControlStamp oraz innowacyjnego mechanizmu ubijania SingleStamp. Na podstawie właściwości mieszanki wsadowej, system dobierze parametry procesu ubijania, które pozwolą na przygotowanie wsadu o gęstości gwarantującej jego trwałość i jednorodność oraz powtarzalność parametrów jakościowych koksu.

Etapem finalnym będzie opracowanie demonstracyjnej wersji systemu SmartStamp, jego implementacja i weryfikacja na przemysłowej baterii koksowniczej.

Wdrożenie systemu SmartStamp przyczyni się do zwiększenia efektywności ekonomicznej i ekologicznej koksowni poprzez: zwiększenie produktywności komory koksowniczej (eliminacja przestojów produkcyjnych spowodowanych destrukcją wsadu, pełne wypełnienie komór koksowych), zapewnienie powtarzalnych parametrów jakościowych koksu, ograniczenie emisji szkodliwych związków uwalnianych do powietrza.

Inteligentny system przygotowywania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych SmartStamp jest rozwiązaniem techniczno-technologicznym, służącym usprawnieniu operacji ubijania mieszanki węglowej do procesu koksowania.

W obecnie eksploatowanych rozwiązaniach stosowane są uproszczone systemy automatyczne sterujące procesem ubijania wsadu, polegające na manualnym, skokowym wyborze czasu ubijania, dokonywanym intuicyjnie przez operatora, niezależnie od właściwości ubijanego surowca węglowego. Sekwencja pracy zespołu ubijającego jest stała, niezależnie od wybranego czasu ubijania.

System SmartStamp pozwoli na kompleksową kontrolę i automatyczne sterowanie procesem przygotowania ubitego wsadu węglowego, eliminując tzw. czynnik ludzki. W skład systemu wejdzie mechanizm ubijania SingleStamp sterowany za pomocą modułu ControlStamp.

PRZEWIDYWANE EFEKTY

Rezultatem projektu jest rozwiązanie technologiczne, którego wdrożenie do praktyki przemysłowej będzie miało pozytywny wpływ na realizację zasady zrównoważonego rozwoju.

Klasyczne rozwiązania, stosowane przy procesie ubijania wsadu skutkują problemami eksploatacyjnymi w postaci jego uszkodzeń podczas obsadzania. Powoduje to występowanie przestojów operacyjno-ruchowych, wynikających z konieczności usunięcia awarii oraz niecałkowite wypełnienie komory koksowniczej, co skutkuje:

• podwyższeniem jednostkowego zużycia energii w procesie koksowania (straty energii do otoczenia w czasie, gdy otwarte są drzwi piecowe, ogrzewanie pustych komór koksowniczych w czasie usuwania awarii, zużywanie tej samej ilości energii na proces koksowania przy jednoczesnym spadku produktywności baterii),
• powstawaniem dodatkowej emisji niezorganizowanej substancji szkodliwych do powietrza (pył, kancerogenne komponenty surowego gazu koksowniczego) w czasie usuwania awarii.

Skutki te w sposób bezpośredni oddziałują nie tylko na środowisko pracy na terenie koksowni, ale i na globalny wzrost emisji zanieczyszczeń.

W wyniku zastosowania opracowanego rozwiązania znacznie poprawiona zostanie efektywność przygotowywania wytrzymałego naboju węglowego oraz zmniejszona zostanie ilość awarii produkcyjnych. W efekcie końcowym poprawie ulegnie efektywność ekonomiczna poprzez zmniejszenie jednostkowego zużycia energii i ekologiczna procesu produkcji koksu w bateriach systemu ubijanego.

Wartość projektu: 13 532 990,65 zł
Wartość dofinansowania: 5 861 023,03 zł

SMARTSTAMP PRZYSZŁOŚĆ KOKSOWNICTWA

Koksownictwo stanowi istotny element gospodarki naszego kraju. Od wielu lat Polska jest liderem w produkcji koksu w Unii Europejskiej. W Polsce eksportuje się około 5-6 mln ton produkowanego rocznie koksu, dzięki czemu nasz kraj jest drugim największym na świecie eksporterem tego produktu. Aby utrzymać swoją pozycję na światowym rynku, branża koksownicza musi się rozwijać, głównie poprzez wprowadzanie innowacyjnych i proekologicznych rozwiązań poprawiających efektywności procesu produkcyjnego.

Nasz autorski projekt „Inteligentny system przygotowania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych” jest nowoczesnym rozwiązaniem technologicznym. Jego wdrożenie do praktyki przemysłowej będzie miało pozytywny wpływ na realizację zasady zrównoważonego rozwoju.

Zastosowanie naszego rozwiązania w bateriach koksowniczych znacząco poprawi skuteczność przygotowania wytrzymałego naboju węglowego, przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby awaryjnych sytuacji podczas produkcji. W efekcie końcowym, zdecydowanie poprawi się efektywności ekonomiczna oraz ekologiczna procesu produkcyjnego koksu w bateriach systemu ubijanego.
 

EKOLOGICZNIE ODPOWIEDZIALNA KOKSOWNIA

Koksownia Częstochowa Nowa Sp. z. o.o. jest uznanym na ryku europejskim producentem najwyższej jakości koksu, produktów węglopochodnych oraz gazu koksowniczego dla odbiorców zewnętrznych. Spółka od 2009 r. wchodzi w skład GRUPY ZARMEN, która stworzyła warunki do dynamicznego rozwoju zakładu pracy zlokalizowanego w Częstochowie.

Koksownia została odbudowana, jako zakład z trzema bateriami koksowniczymi, nowoczesnym oddziałem węglopochodnych i jest obecnie jednym z najnowocześniejszych i proekologicznych przedsiębiorstw w swojej branży. Realizowany przez firmę szeroki program inwestycyjny o wartości ponad 600 mln zł, w zasadniczy sposób minimalizuje wpływ produkcji koksu na środowisko naturalne. Spełniając tym samym najważniejsze normy techniczno-technologiczne, zgodne z wymogami najlepszych dostępnych technik (BAT). 

NOWOCZESNA BATERIA 4 BIS

W listopadzie 2017 r. Koksownia Częstochowa Nowa Sp. z o.o. oddała do użytku nową, szerokokomorową baterię koksowniczą do produkcji wysokojakościowego koksu odlewniczego. We wrześniu 2018 r. ukończono pracę nad Inteligentnym systemem ubijania wsadu węglowego SmartStamp, który stał się integralną częścią wsadnicy Baterii 4 bis.

Bateria koksownicza 4 bis posiada 50 komór koksowniczych o średniej szerokości 550 mm. Jej roczna zdolność produkcyjna wynosi 225 tys. ton, dzięki czemu koksownia zwiększyła produkcję o 25 proc. w skali roku, umacniając swoją pozycję na rynku koksu. Za prawidłową pracę baterii odpowiedzialny jest zdalnie sterowany, nadrzędny system do zarządzania opalaniem i sterowaniem maszyn piecowych.

Zastosowanie szeregu innowacyjnych rozwiązań technologicznych i konstrukcyjnych w urządzeniach obsługujących baterię, pozwoli znacząco ograniczyć emisję gazów do atmosfery. Bateria w pełni spełnia wytyczne Unii Europejskiej w zakresie konkluzji BAT. Generalnym Realizatorem Inwestycji była firma ZARMEN Sp. z o.o.
 

WSADNICA KOKSOWNICZA PRZY BATERII 4-BIS

Wsadnica koksownicza jest zespołem urządzeń przeznaczonym do zagęszczania wsadu węglowego w technologicznym procesie wytwarzania koksu, który składa się z czternastu identycznych ubijarek, usytuowanych nad komorą nabojową. Jego zadaniem jest stopniowe i warstwowe ubijanie węgla, podczas wsypywania go do komory nabojowej maszyny wsadowej, obsługującej piece baterii koksowniczej.

Wyróżniająca się konstrukcja komory nabojowej w połączeniu z opatentowanym rozwiązaniem zasypu węgla oraz jego ubijania i wyrównywania, gwarantuje uzyskanie naboju o stałej i powtarzalnej geometrii oraz o wysokich parametrach technologicznych. Cały proces technologiczny załadunku nabojów odbywa się bezawaryjnie i jest ograniczony emisyjnie. 
 

SMARTSTAMP – PRZYSZŁOŚĆ KOKSOWNICTWA

SmartStamp jest innowacyjnym rozwiązaniem techniczno-technologicznym, służącym usprawnieniu operacji ubijania mieszanki węglowej do procesu koksowania. System pozwala na kompleksową kontrolę i automatyczne sterowanie procesem przygotowania ubitego wsadu węglowego, eliminując tzw. czynnik ludzki. W jego skład wchodzi inteligentny program sterujący procesem przygotowania wsadu ubijanego ControlStamp oraz innowacyjny mechanizm ubijania SingleStamp. System dobiera parametry procesu ubijania na podstawie właściwości mieszanki wsadowej co pozwala na przygotowanie wsadu o gęstości gwarantującej jego trwałość i jednorodność oraz powtarzalność parametrów jakościowych koksu.

Inteligentny system przygotowania wsadu ubijanego dla baterii koksowniczych znacząco przyczynia się do zwiększenia efektywności ekonomicznej i ekologicznej koksowni poprzez: zmniejszenie ilości awarii produkcyjnych i zwiększenie produktywności komory koksowniczej (eliminacja przestojów produkcyjnych spowodowanych destrukcją wsadu, pełne wypełnienie komór koksowych), zapewnienie powtarzalnych parametrów jakościowych koksu, zmniejszenie jednostkowego zużycia energii oraz ograniczenie emisji szkodliwych związków uwalnianych do powietrza.

Biuro Prasowe Projektu:

INTEBUCO Polska Sp. z o.o.

tel.: +48 32 790 99 88
email: biuro@intebuco.pl