Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 61
Текст из файла (страница 61)
(27.2) Для определения максимального выхода конвертерных газов известно много эмпирических формул для различных условий процесса продувки. Применяя трехсопловую фурму и руду в качестве охладителя, получим У,„= 2,2$'„ (27.3) где у' — расход кислорода в период максимума газовыделе- ния. Если охладителем служит скрап, то )У .„=--(1,86 —: 2) У„. (27.4) Количество газов, выделяющихся из конвертера на 1 т стали, Ут = 1,86 (Мч/т!) Сс, (27.5) где М, — содержание чугуна в шихте, о/о ', Сс — содержание углерода в чугуне, о/о, т! — выход годного, о/о.
По практическим данным количество конвертерных газов, выходящих из горловины конвейера, составляет 70 — 90 мз на каждую тонну садки. Отношение максимальной величины скорости обезуглеро- живания к средней при многосопловых фурмах равно — 1,4. Химический состав конвертерных газов колеблется обычно в следующих пределах, о/о: 85 — 90 СО; 8 — 14 СОь6 1,5 — 3,5 Оз, 0,5 — 2,5 (ч)з.
Температура конвертерных газов на выходе из гор- ловины конвертера по мере проведения кислородной продувки повышается от 1250 †13 'С в начале продувки до 1600— 1700 'С в середине и конце ее. С газами из конвертера выносится мелкодисперсная пыль, количество которой резко увеличивается с ростом интенсивно- сти продувки. По периодам плавки выброс пыли распределя- ется неравномерно (рис. 27.1, в).
Максимальные значения за- пыленности отмечаются в момент подачи сыпучих (указаны стрелками). Среднюю интенсивность выноса пыли, состоящей из оксидов железа, можно определять по формуле, кг/мин: Мср Мрем' 100/геобщ (27.6) 284 где Мр,— средняя интенсивность выноса оксидов железа из одной реакционной зоны, кг/мнн (находится по рис. 27.1, б); и — число реакционных зон (сопел фурмы); Реоож — содержание железа в конвертерной пыли на выходе из горловины конвертера, о/о. Максимальный вынос пыли, учитывающий выбросы сыпучих реагентов, равен Ммаа = йтМср.
Суммарный вынос пыли за плавку Мх = йаМср( (27.8) где 1 — продолжительность продувки, мин. Коэффициенты /е! и йу зависят от удельной интенсивности продувки О„д! при Оуд=3 м'/(т мин) й!=1,8 и йз=1,3; при Оуд — — 6 м'/(т ° мин) й! = 8 и йз= 2,8. При потере с плавильной пылью 1,5 о/о металла средняя запыленность конвертерных газов будет равна 250 г/мз. Пылевыделение при продувке происходит неравномерно, наибольшее количество пыли выделяется в периоды подачи сыпучих.
С конвертерными газами уносится до 14 о/о серы, содержащейся в шихте; из них 13 о/о содержится в пыли и 1 о/е в газовой фазе. Оксидов азота в конвертере практически не образуется. Однако при дожигании СО в котле-охладителе выход оксидов азота составляет примерно 100 мг/мз, или 50 г/т,стали.
Оксиды азота образуются также при дожигании конвертер- ного газа на свече в количестве 30 г/т стали. Химический состав пыли, о/о: 60 — 70 железа и его оксидов; 5 — 17 извести; 0,7 — 3 кремния и некоторые другие компоненты. Химический состав пыли мало зависит от интенсивности продувки, но значительно изменяется по периодам плавки. По дисперсному составу пыль можно разделить на две фракции: высокодисперсную, образующуюся из окисленного железа ((3 мкм), и более крупную, образующуюся в результате уноса частиц шлака и сыпучих (>3 мкм).
Усредненный за плавку дисперсный состав пыли характеризуется следующими данными (2): Размер частиц, мкм ..... <3 3 — 60 60 — 250 >250 Содержание, % (по массе] .. 65 7 9 !9 Обработка этих данных показывает, что е( =0,35 мкм при он=2000. $2. Охлаждение конвертерных газов Перед подачей в систему газоочистки газы необходимо подвергать охлаждению, которое может быть осуществлено различными способами.
Наиболее простым способом является впрыск в газы днспергированной воды. Тепло, отнимаемое от газов 285 1 кг впрыскиваемой и испаряющейся воды температурой Тга может быть приближенно определено по формуле 11зпр = 595+ 0,47 (Тг — Та), где Тги — конечная температура газа, 'С. Расход воды на впрыскивание Ма (1! 12)акр (27.10) Я где 1, и 12 — энтальпия конвертер- ных газов до охлаждения и после ~йвО А него.
в Недостатками способа охлажде- гг ния газов впрыскиванием воды яви С ляются значительное увеличение д — ~ ~ объема газов (рис. 27.2) за счет Е р в образующихся паров воды и невоз~ф~ можность утилизации тепла газов. ° да ° Поэтому данный способ применяют лг — х х 1 В только для частичного охлаждения В ж 1ССС !Вввт С газов. Значительно рациональнее охРис. 27.2. Изменение объема ! мз конпертериого газа, прниеденнаго ЛВЖДЕНИЕ КОНВЕРТЕРНЫХ ГВЗОВ В КОТ- к нормальным услааням прн ох- Лак-утИЛИЗВТОраХ, ПОЗВОЛяЮщвв ИС лажденнн: ! — объем конзертерного газа при ПОЛЬЗОВВТЬ ИХ ТЕПЛО И ПраКТИЧЕСКИ а:р! г — то же, продуктоп стара- почти не изменякущее их объния прн и 2; 3 — физический объем продуктоа сгорания при раба.
ема (отнесенного к нормаЛьным усчих условиях при а 2; А — изменение рабочего объема продук- ЛОВИЯМ) ° топ сгорания прн поверхностном Котлы-охладители конвертерных охлаждении до !330'С; АС и Вв— та же. при охлаждеийнпнрыскиаа- газоВ типа ОКГ работаЮт в очень яием аоды; ВВ и 61 — нзмеаение тех же объемов, приведенных к ТЯ!КЕЛЫХ УСЛОВИЯХ, СВЯЗВННЫХ С ЦИ- нормальным услозиям !саотаетст кличностьЮ выхода конвертерных пенно по линиям АС н ВО! газов, их высокой температурой и большой запыленностью. Для таких условий работы наиболее целесообразны котлы с принудительной циркуляцией, осуществляемой с помощью циркуляционных насосов и не зависящей от режима работы котла.
Цнкличный характер выхода конвертерных газов обусловливает и цикличный характер выработки пара, которая происходит только во время кислородной продувки, составляющей примерно половину всего периода плавки. В целях нормализации работы котла-охладителя во второй полупериод плавки, когда конвертерные газы в него не поступают, котел подтапливают коксовым или природным газом, поддерживая выработку пара на уровне 15 — 25 Рф от максимальной. Для сглаживания колебаний в расходе вырабатываемого пара за котламиохладителями конвертерных газов устанавливают паровые аккумуляторы, в которые поступает пар, вырабатываемый котлом. 286 Котел-охладитель целесообразно проектировать в одном блоке с конвертером, так как простои котла и конвертера на чистке и ремонте примерно одинаковы. На каждый блок конвертер — котел надо предусматривать газоочистку.
Котлы-охладители конвертер ных газов можно !в разделить на две группы: п радиационно -конвективные и радиационные. В радиа- + ционно-конвективных кот- Г лах (рис. 27.3) в подъемном газоходе расположены экраны, воспринимающие в в тепло излучений, в опуск- У ном — змеевиковые поверхности, воспринимающие г тепло конвекций, И в том, и в другом случае обрат 1 зующаяся пароводяная 7 смесь направляется в бара- 0 бан котла. В радиационных котлах конвективная часть отсутствует (рис. 27.4). Это объясняется рядом недостатков, свойст- Рис. 27.3, принципиальная схема раднацион- ВЕННЫХ КОНВЕКТИВНЫМ ПО.
но-конзектипиого котла-охладитсля коииер- терных газов с полным дожнганием СО: !в ВсрХНОСТям НВГрЕВВ, ОСНОВ- зиад питательной аодм; г — аодянай зкаио- майзер; 3 — барабан котла; а — фильтр; и— НЫМИ ИЗ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ: опускная линия; и — цнркуляцнонные насосы; менцпая эффективность 7 р .д гц „ду ры, и р.
ные трубы; Р— нспарнтельные поверхности: теплопередачи и значитель- 1р — отвод пароаодяной смеси и барабан; !!в ные объемы, требующиеся для их размещения; подверженность засорению пылью; повышенные подсосы воздуха в газоходы; трудность ремонта и другие. Технико-экономические расчеты показали, что для большегрузных конвертеров (емкостью 250 †3 т) экономически выгодным является применение радиационных котлов, для которых приведенные затраты оказываются значительно меньше, несмотря на повышенную температуру отходящих газов.
Котел состоит из кессона, откатываемого на период перефутеровки, и стационарного газохода, укрепленного неподвижно. На кессоне имеются сменные элементы для прохода фурмы и пропуска сыпучих. Наиболее распространенные на металлургических предприятиях котлы-охладители приведены в табл. 27.1. В целях упрощения конструкции и сокращения энергозатрат в настоящее время начинают применять раднационные котлы-охладители с комбинированной циркуляцией, в которых 287 Т а б л и ц а 27.1.
Основные характеристики котлов-охлкйителей ОКГ.260 окг-ню.з ОКГ-2ИЬ2 окг-ию Характеристика БД БД ПД БД Способ отвода газов Расход конвертерных газов, тыс. мз7ч Максимальная производительность, т/ч Козффициент избытка воздуха за котлом Температура газов за кот. лом, 'С Гидравлическое сопро. тивление, Па Тип котла Суммарная поверхность нагрева, мз В том числе радиационного газохода, мз Размеры радиационного газохода, м Длина радиационного газохода, м Поверхность нагрева переходного газохода и фестоиа, мз Конвективная поверх. ность нагрева в опускном газоходе, мв Диаметр и длина барабана Давление в барабане, мПа 40 168 330 370 320 160 210 0,11 0,11 0,11 1,3 800 750 1000 300 200 Р 200 Р 300 Р 2000 РК 1240 825 400 2800 !240 825 400 470 4,8Х4,85 3,42 Х3,42 77 = 3,36 3,57Х3,57 30 130 2185 ЗХ!8 4,0 ЗХ!4,4 2,6 2,5 Х9,25 1,9 2Х12 4,6 При м е ч а иве. ПД вЂ” полное дожигвиие СО; ВД вЂ” без дожигания СО; РК вЂ” радиационно-кпввектнзимй; Р— радиационный.
ерид б — л Рнс, 2х4. схемы радиационных котлов-оклацнтелей канвертериык газов: а — котел типа Окг-220; б — кптел типа ОкГ-200-2; а — котел типа ОКГ-400. 1 — откатной кссспн; 2 — юбка.колокозс 3 — стационарный Радиационный газокол; 4— место прохода фурмы; З вЂ” барабан наиболее надежно работающие контуры переводят на естественную циркуляцию. Установка пароперегревателя в котлах-охладителях не предусмотрена, так как в условиях цикличности парообразования работа пароперегревателя особенно осложняется. В случае необходимости перегрев пара осуществляют в отдельно стоящем пароперегревателе, отапливаемом газом. $3.
Газоотводящие тракты кислородных конвертеров По способу отвода и выброса конвертерных газов в атмосферу газовые тракты кислородных конвертеров делят на три группы: 1) системы, работающие с подсосом воздуха через зазор между конвертером и котлом-охладителем и полным дожиганием в последнем оксида углерода, т. е. с коэффициентом расхода воздуха а>1; 2) системы, работающие без доступа воздуха в газовый тракт и без дожигания оксида углерода, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
