Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Средние выбросы газов нз дуговых електросталеплавильных печей при отсосе через отверстие в своде и работающей газоочистке (удельный выход газа 350 — 450 нгт/т) На личие в газах оксида углерода делает их взрывоопа н что необ бходимо принимать во внимание при проектировании сиас ыми, стем газоотсоса. Большое влияние на режим газовыделения оказывает ряд факторов и в первую очередь подсос воздуха в печь, зависящий от внутрипечиого давления, качества уплотнения имеющихся зазоров, наличия автоматического регулирования и т. п. Максимальный выход газов может превышать средний на 60 — 70 % и длиться до 30 мин (табл. 28.1). Выходящие из печи газы в значительной степени засорены пылью.
Мелкодисперсная пыль образуется в результате испарения металла в зоне действия электрических дуг и кислородной продувки и последующей конденсации в печном пространстве. Более крупные фракции дают шлакообразующие и молотые доСредняя концентрация пыли в газе 15 — 30 г/м', что дает удельный выход пыли 6 — 9 кг/т стали. став п Ниже приведены 'данные, характеризующие дисперсны" й сов ыли при выплавке среднеуглеродистых и хромистых сталей: Размер частиц, мим ... (0,7 0,7 — 7 7 — 80 )80 1 Содержание, е4 (но массе) . 42 38 18 7 Обработка этих данных показывает, что с( = 1,2 мкм при а„= 13.
Основным компонентом пыли являются оксиды железа, суммарное количество которых составляет: в период расплавления 80 /о, в период кипения (при продувке кислородом) 62 % и в период доводки 53 о/о. В период расплавления в пыли появляются оксиды марганца (11 о ), в период доводки — оксиды кальция (6 о/о) и магния (9 %). Удельное электрическое сопротивление пыли довольно значительно, при очистке газа в электрофильтрах следует принимать меры для его снижения. В небольших количествах в газах находятся следующие токсичные микрокомпоненты, мг/м' (г/т): окснды азота 550 (270), оксиды серы 5 (1,6), цианиды 60 (28,4), фториды 1,2 (0,56).
Неорганизованные выбросы в цехах достигают 40 % технологических выбросов. й 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов В процессе эксплуатации дуговой электросталеплавильной печи осуществляются подъем и опускание электродов, подъем и по1' ворот свода, наклон ванны и другие операции. Поэтому созда.
ние стационарного устройства для отсоса газов представляет значительные конструктивные трудности. Если не принять специальных мер, газы, выделяющиеся в процессе плавки через загрузочные окна, зазоры между электродами и сводом и другие иеплотности, поступают непосредственно в помещение цеха, от- 802 куда удаляются через фонари здания посредством аэрации. При этом пыль выпадает из медленно поднимающегося потока, оседает на своде печи, оборудовании, конструкциях здания, что снижает светопроницаемость окон и требует создания специальных устройств для уборки. Загазованность и запыленность помещения цеха часто 'настолько увеличиваются, что в верхней зоне затрудняется видимость для крановщиков, а на рабочей площадке концентрация пыли и газов во много раз превышает санитарные нормы. Пыль и газ выбрасываются через фонари и вытяжные шахты и существенно загрязняют атмосферу.
Поэтому с ростом производительности печей и количества образующихся газов, особенно при применении кислородной' продувки, такое решение вопроса становится совершенно неприемлемым. Несколько лучшим решением является отсос газов с помощью зонтов и колпаков. В простейшем случае над печью выше электродов сооружают зонт, ие связанный с конструкцией печи, охватывающий все места пыле- и газовыделений и не мешающий обслуживанию печи. Вследствие больших подсосов воздуха температура газов у стен зонта не превышает 100 — 150 'С; зонт может быть сделан из обычной листовой стали толщиной 2 — 4 мм. Вместо зонта иногда делают колпаки, укрепленные на каркасе печи непосредственно у мест пыле- и газовыделения.
Такое решение эффективнее, но усложняет конструкцию, так как колпаки перемещаются вместе с печью н требуют шарнирных соединений со стационарным газоходом. Для эффективной работы отсоса необходимо, чтобы скорость во входном сечении зонта или колпака была не менее 2 м/с, что вызывает большие подсосы воздуха. Общими недостатками отсоса газов с помощью зонтов и колпаков являются: невысокая эффективность (70 — 80 %); большой расход энергии на перемещение больших масс газа с присосаиным воздухом; значительная металлоемкость; ухудшение условий обслуживания и доступа к печи. Наиболее целесообразным способом удаления газов из печи является отсос их из рабочего объема через специальное отверстие чаще всего в своде печи вблизи рабочего окна (рис.
28.1, а). Скорость газов в отверстии при отсосе должна быть не менее 20 м/с во избежание отложения пыли. Температура газов в отверстии близка к температуре газов печи. Другим конструктивным решением вопроса является отсос газов через арку рабочего окна (рис. 28.1, б). В верхней части арки, выполненной несколько удлиненной формы, делают црямоугольное отверстие размером 300Х800 мм, над которым с небольшим зазором (-20 мм) устанавливают газозаборное устройство Г-образной формы.
Вся конструкция выполнена сдвойными стенками, между которыми циркулирует охлаждающая 808 а,- вода. Основным преимуществом такого отсоса является то, что перед выходом из печи газы проходят слой шихты, фильтруясь через нее и отдавая ей часть своего тепла. цх~~И ~ Одновременно сокращаются под- сосы воздуха в печь через рабочее ря, „, о„,ня„„н„„„„„, окно. Поэтому по сравнению с отзов из электросталейлавкльиой ве- СоСОм чЕрЕз чЕтВЕртоЕ отВЕрСтИЕ в своде газы, отсасываемые через де; 8- подвижный газохош 4 — арку рабочего окна, характеризустацнонаряый гавоход; 8 — арка ра- ю ся меньшей запыленностьуо и температурой. Таким образом, вынос пыли и потери тепла с отсасываемыми газами сокращаются. Промышленные испытания и эксплуатация такой системы газоотсоса на нескольких печах одного из предприятий показали работоспособность и эффективность газоотсоса через арку рабочего окна в печах малой и средней емкости.
Различают две системы организации отсосас с разрывом и без разрыва газового потока. Отсос газов с разрывом газового потока, подсасыванием воздуха и дожиганием оксида углерода осушествляют при сохранении между отверстием в своде н отсасывающей трубой расстояния около 0,3 м. Подсасываемый в этом месте атмосферный воздух разбавляет газы и вызывает дожигание оксида углерода, вследствие чего установка становится взрывобезопасной.
Так как выход газов из отверстия оцределяется режимом давления в печи, то при хорошем уплотнении' электродных зазоров отсос практически не влияет на процессы, идущие в печном пространстве. Вследствие подсосов воздуха и горения оксида углерода расход газов в газоотводящем тракте значительно превышает выход газов из печи. Отсос газов без разрыва газового потока предусматривает устройство на отверстии футерованногой или водоохлаждаемого патрубка, жестко связанного со сводом и перемещающегося вместе с последним. В рабочем положении отверстие патрубка примыкает к отверстию стационарного газохода, образуя разьемное соединение, иногда с уплотняющим устройством. Ввиду того что организованного дожигания оксида углерода на выходе из печи нет, система взрывоопасна и требует специального регулирования, выполняемого двухпозиционно: для окислитель- ного и восстановительного периодов работы печис) В окислительный период во время максимального газовыделения в газоотводящий тракт вводят воздух в таком количестве, чтобы коэффициент расхода воздуха а был не менее 2,0.
При этом содержание в газовом тракте оксида углерода становится равным 1,7— 2,0 %, что надежно обеспечивает безопасность работы. Наименьшая производительность газоотсоса наблюдается Ряс. 88.8. Уплотнение зазоров электродов электросталеплавильной дуговой печи: а — газодяяаническое; б — бортовые отсосы. 1 — воздушное кольцо; у — подвадящий вовлУхопровод; 8— алек~род; 4 — опорное нольцо; 5 — бортовые стсосы от электродов; б — отвод к вентилятору; у — свод печи; 8 — держатели электродов; 9 — колпак у сливного желоба; !Р— колпак у рабочего окна при работе без разрыва газового тракта. При газоотсосе с разрывом расход газа увеличивается примерно в 3 — 4 раза, а при удалении газов с помощью зонтов и колпаков — в 12 — 16 раз и более.
Примерно пропорционально растут размеры газоочистки, производительность дымососов, затраты на эксплуатацию и сооружение газоотводящего тракта. В металлургии для крупных дуговых электросталеплавильных печей йаибольшее распространение получили системы газоотсоса с разрывом газового потока. Большое влияние на газоотсос оказывает уплотнение мест прохода электродов.
При хорошем уплотнении сокращается подсос воздуха или выбивание газов, уменьшается расход электродов вследствие меньшего окисления их поверхности, сокращается производительность газоотсоса, Наиболее просты и достаточно эффективны газодинамические уплотнения (рис. 28,2, а), при которых в уплотнительную коробку, расположенную на керамическом кольце, покоящемся на своде, тангенциально подается вентиляторный воздух под давлением 600 — 800 Па (до !200 мз/ч на каждый электрод).
Замыкание фаз воздуховодами предотвращается установкой на них электроизолирующих прокладок и резиновых шлангов. На некоторых предприятиях применяют секторные уплотнения из нержавеющей стали, охватывающие электрод и плотно прижимающиеся к нему за счет напряжения, создаваемого специальными грузами. В последнее время стали применять уплотнения в виде бортовых отсосов высотой около 700 мм, отстоящих от свода печи на расстоянии около 600 мм, что предохраняет их от сгорания 306 Рнс. 28.8. Устройство защитного кожуха для злектросталеплавнльиой печи: 7 — клапан для канатов крана )открыт); 2 — то же )закрыт); 8 — окно для обслужиВания печи; 4 — отверстие дл» отсоса газов; 8 — загрузочные ворота йт 3. Способы очистки газов Наиболее распространенной схемой очистки газов, отсасываемых нз дуговых электросталеплавнльных печей, является очнстка в скрубберах Вентурн прн газоотсосе с разрывом газового потока (рнс. 28.4).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
