Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Вследствие увеличения присосов к концу кампании объем уходящих газов увеличивается на 10 — 15 о/о. Температура газов после регенераторов — в среднем 600— 700 '.С, в период заливки чугуна на короткое время она повышается до 700 †8 'С. Средний состав уходящих продуктов сгорания печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом, '/о (объемн.): 10,5 — 15,1 СОз, 16 — 16,5 НзО; 62,3 — 66,1 )Чт, 6,5 — 7,1 Оз! следы БОт. 275 и уг ч й (кч 4 ъь ъ и г з Висни, г и и в уг Раста() киглиеиуи Ю енину, чуууг г/ Рнс.
Зб.!. Изменение запыленности газов мартеновской печи: ! — прогрев (без кислорода); и — нлавленне (прадувка кислородом); Ки — доводка (без кислорода) ( — в вертикальном канале; У вЂ” под насадкой; 3 — в абп(ем борове В период плавления при продувке ванны кислородом выделяется большое количество мелкодисперсной пыли (размер частиц < 1 мкм). Большинство исследователей считают, что основной причиной образования пыли (бурого дыма) является испарение металла в зонах высокой температуры с последующим окислением и конденсацией в атмосфере печи. С увеличением удельного расхода (интенсивности продувки) кислорода количество выделяющейся пыли резко увеличивается (рис.
26.1, б). Ниже приведен удельный вынос пыли при подаче в ванну кислорода: Расход кислорода, мз/(т. ч) ... 0 5 1О 15 Выбросы, кг/т .. 2,4 7,2 16,7 30 Интенсивность пылевыделения существенно снижается с рассредоточением подачи кислорода. Оптимальными считают шестисопловые фурмы с наклоном сопел 20 — 30' по отношению к горизонту, Для снижения температуры в зоне продувки в струю кисло- рода иногда добавляют топливо (природный газ или мазут), 276 Пылевынос и физико-химические свойства пыли, Уходящие газы мартеновских печей содержат большое количество пыли, выделение которой по ходу плавки (рис.
26.1, а) неравномерно. Максимальное пылевыделение наблюдается в период плавления при продувке ванны кислородом. В начальный период плавки пыль крупная, она состоит из частиц руды, известняка и некоторых других компонентов. Пылеобразование связано с растрескиванием шихты при нагреве, а также с угаром оплавляемого металла. сыпучие материалы (железорудный концентрат или известь) или просто воду. При этом выбросы пыли заметно сокращаются (на 20 — 30 %). Основную часть пыли составляют оксиды железа, количество которых достигает 65 — 92 %. Примерный состав мартеновской пыли перед газоочисткой при работе печи с продувкой кислородом о/о 92,7 РезОз, 0,9 А!зОз( 1,65 СаО; 0,9 МцО; 1,1 МпО; 0,8 510з. Диспе сный состав пыли во многом зависит от интенсивности продувки ванны и для средних условий может быть выражен следующими цифрами: Размер частип, мкм .
(1 1 — 5 )5 Содержание, ага .. 60 34 6 Об аботка этих данных показывает, что й =0,8 мкм; а,= р = 3,1. Пыль, уносимая из печи, в значительной степени оседает по газовому тракту: 50 — 60% в шлаковике, 15 — 20 % в регенераторах, 1Π— 15% в котле-утилизаторе. Таким образом, запыленное ть газа после котла-утилизатора (перед газоочисткой) составляет 10 — 15 % содержания пыли в газах, выходящ печи. При расчетах запыленность газа можно принимать следующей, г/м'( Вез кислородной продувки ....
3 — 5/0,4 — 0,7 С кислородной продувкой . .. . . 25 — 30/3 вЂ П р им е ч а н и е. В числителе — на выходе из печи, в знаменателе — перед газоочисткой. Удельное электрическое сопротивление пыли составляет 107 — 10(а Ом ° смз, В уходящих газах мартеновских печей, кроме пыли, содержатся вредные газообразные компоненты: 30 — 50 мг/мз оксидов серы и 200 — 400 мг/мз оксидов азота. Из отходящих газов мартеновских печей газообразные компоненты в настоящее время не улавливаются.
9 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей П актически за всеми крупными мартеновскими печами уста/ р новлены котлы-утилизаторы, в которых за счет выработк он вдяного пара температура отходящих газов снижается с 600— 700 до 220 †2 'С. Котлы-утилизаторы мартеновских печей типизированы и изготовляются в серийном порядке котлостроительными заводами,1 Для очистки отходящих газов мартеновских печей как в СССР,' так и за рубежом применяют в основном установки двух типов: сухой очистки в электрофильтрах и мокрой очистки в скрубберах Вентури (рис. 26.2).
Эффективность обоих 277 Печи емкостью, т Показатели сае аоо 693,6/693,6 0,993/0,8!6 0,294/О, 171 1020/1020 !713,6/1713,6 0,894/0,685 0,794/0,678 0,270/О,!41 9,248/0,123 3,5/3,5 5,6/5,6 9,7/8,7 0,065/0,065 0,071/0,071 0,066/0,066 0,348/0,204 1,049/0,615 0,306/0,152 0,844/0,419 0,277/О, 138 0,8 Гй/0,408 279 аппаратов приблизительно одинакова; и в том, и в другом случае можно снизить концентрацию пыли в отходящих газах до 100 мг/м', что соответствует санитарным требованиям. Наиболее подходят для очистки мартеновских газов электрофильтры типа ЭГА, обеспечивающие при скорости газов !— рис 26.2.
Применяемые схемы охлаждения и очистки газов мартеновских печей: а — мокрая очистка в скрубберах Вентура„ б — сухая очистка в электрофильтрах. 2 — мартеновская печь; 2 — котел-утилизатор; 3 — трубы Веитури: й — каплеуловитель; Б — дымосос; а — дымовая труба; 7 — сухой электрофильтр Т а б л и ц а 26.1. Техаико-экономические показатели схемы очистки газов мартеновских печей [9! Расход отходящих газов, млн. мз/год Годовые капитальные затраты, руб/1000 мв Годовые эксплуатационные расходы, руб/1000 мт Количество пыли (сухой), подготовленной к утилизации, тыс. т Стоимость побочной продукции (пара, ныли, шлама), руб/1000 и" Годовые приведенные затраты на очистку газов и подготовку пыли к утилизации, руб/1000 ' То же, руб/т стали П р и и е ч а и и е. В числителе — очистка газов а скрубберах Веитури (с учетом стоимости водного хозяйства), в знаменателе — очистка газов в электрофильтрах 1,2 м/с степень очистки 98 — 99%.
Примерно такую же степень очистки могут дать прямоугольные трубы Веитури с регулируемой горловииой, работающие со скоростью газов в горловине 100 — 120 м/с и удельным расходом воды 1 — 1,2 дмз/м'. Технико-экономическое сравнение обоих вариантов для печей различной емкости дает следующие результаты (табл. 26.1). Результаты технико-экономического анализа показывают, что очистка газов в электрофильтрах дешевле, чем в скрубберах Веитури: суммарные удельные затраты уменьшаются по мере увеличения емкости печи, причем в варианте с электро- 278 фильтрами более быстрыми темпами.
Общая стоимость побочиой продукции (пара, пыли и шлама), принятая равной 12,93 руб/т, снижает приведенные затраты иа очистку в скрубберах Веитури иа 17%, а в электрофильтрах иа 29%. Удельиые затраты иа газоочистку в мартеновском производстве иаходятся в пределах 0,3 — 0,9 руб/т стали. Стоимость газоочистки составляет в среднем около 20 — 25 % общей стоимости цеха. Таким образом, в современных условиях для очистки отходящих газов мартеновских печей следует рекомендовать электрофильтры типа ЭГА.
Только в тех случаях, когда электро- фильтр из-за отсутствия места установить невозможно, следует применять скрубберы Веитури, из которых наиболее подходящими являются трубы Веитури с регулируемым сечением прямоугольной горловины, снабженные каплеуловителями с завихрителем. $3. Очистка отходящих газов двухваииых печей На ряде металлургических предприятий мартеновские печи рекоиструироваиы в двухваииые, которые работают значительно интенсивнее. Количество отходящих газов из рабочего простраиства холодной камеры равно 50000 — 60000 мз/ч, их температура 1400 — 1500 'С.
В отходящих газах содержится, %: 4 — 11 СО2, 0,2 — 0,8 СО; 8 — 17 02. При неполном сгорании содержание СО увеличивается до 10% и выше. Запыленность отходящих газов 15 — 25 г/мз. Пыль, содержащаяся в газах, имеет следующий химический состав, %: 86,4 Ре202, 2,61 РеО; 5,9 3!02; 1,94 А120,; 2,26 СаО; 2,16 МпО; 0,47 МпО; 1,7 5. Ниже приведен дисперсиый состав пыли, замереииый при расходе 6000 — 6500 мз/ч кислорода иа продувку ванны: Размер частиц, мкм .. (1 ! — 3 3 — !О )10 Содержание, еге (по массе) 35 37 21 7 Обработка этих данных показывает, что с/ =1,7 мкм при о,= =3,2. Высокая температура отходящих газов требует применения для их охлаждения котлов-утилизаторов радиациоиио-коивективиого типа (серии РК). Такие котлы-утилизаторы разработаиы Цеитроэиергочерметом, однако до настоящего времени в серийном порядке ие изготовляются.
Вследствие этого охлаждеиие отходящих газов двухваииых печей перед очисткой приходится осуществлять нерациональными способами — впрыскиваиием воды или разбавлеиием воздухом. Используют и котлы-утилизаторы серии КУ, предназначенные для мартеновских печей. В СССР имеется опыт эксплуатации за двухванными печами сухой и мокрой систем газоочистки. При сухой схеме газоочистки (рис. 26.3) дымовые газы, выходящие из холодной камеры двухванной печи с температурой 1400 — 1500 'С, по вертикальному каналу поступают в шлаковик, где охлаждаются впрыскиванием воды до 900 — 1000 'С. Дальнейшее охлаждение газов до 700 'С, предусматривающее также дожигание оксида углерода, осуществляют подсосом холодного воздуха в общий боров через специальные люки. Далее по футерованному шамотным кирпичом газоходу газы отводят или в котел-утилизатор типа КУ (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
