Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 41
Текст из файла (страница 41)
. . . !00 200 300 400 500 600 900 !7,аак, тме. маГч .. 40 47 53 59,6 66 73,5 95 Как показывают промышленные исследования, в современных мартеновских печах количество продуктов сгорания перед газоочисткой из-за присосов по газовому тракту оказывается в 1,8— 2,0 раза больше количества газов, образующихся в головках печей. Для печей, работающих с подачей мазута (20 — 50а~е по теплу), количество продуктов сгорания увеличивается на 5%.
Вследствие роста присосов к концу кампании объем уходящих газов увеличивается на 1Π— 15'е. Температура газов после регенераторов составляет в среднем 600 — 700' С, повышаясь в период заливки чугуна на короткое время до 700 — 800' С. Средний объемный состав уходящих продуктов сгорания печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом, е7е: 10,5— 15,1 СО,; 16 — 16,5 Н,О; 62,8 — 66,1 )Ча; 6,5 — 7,1 О,; следы 50,. 77ылевынос и физико-химические свойства пыли. Уходящие газы мартеновских печей содержат большое количество пыли, выделение которой по ходу плавки (рис. 101, 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. Пыле- образование связано с растрескиванием шихты при нагреве, а также с угаром оплавляемого металла.
В период плавления при продувке ванны кислородом выделяется большое количество мелкодисперсной пыли (размер ча- 213 стиц (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.
101, 6). Ниже приведен удельный вынос пыли при подаче в ванну кислорода: Расход кислорода, мз1(т ч) ... О 5 1О 15 Выбросы, кг(т ......... 2,4 7,2 16,7 ЗО Интенсивность пылевыделения существенно снижается с рассредоточением подачи кислорода. Оптимальными считают шестисопловые фурмы с наклоном сопел 20 — ЗО' по отношению к горизонту.
Для снижения температуры в зоне продувки в струю кислорода иногда добавляют топливо (природный газ или мазут), сыпучие материалы (железорудный концентрат или известь) или просто воду. При этом выбросы пыли заметно сокращаются (на 20 — 30%). йь мд 20 ы 4 с'" !В й' !2 йыВ й (ь О Рнс. )0). Изменение запыленности газов мартеновской печи: — прогрев (без кислорода); 11 — плавлеиие (продувка кислородоми 1!1 — доводка (без кислорода); ! — в вертикальном канале, 1 — под насадкок; 3 — и общем борове чь ось!2 1 2 'У 4 В о' 8 бремя, ч а й' 4 О Ф 8 12 расход кислорода д данну,мз1(т ч~ Ю Основную часть пыли составляют окислы железа, количество которых достигает' 55 — 92%.
Примерный состав мартеновской пыли перед газоочисткой при работе печи с продувкой кислородом, %: 92,7 гевОв; 0,9 А!зОз; 1,65 СаО; 0,9 Мд01 1,1 МпО; 0,8 510з. Дисперсный состав пыли во многом зависит от интенсивности продувки ванны и для средних условий может быть выражен следующими цифрами: Размер частиц, мкм ...... <1 1 — 5 )5 Содержание, % ........ Ьо 34 6 Пыль, уносимая из печи, в значительной степени оседает по газовому тракту: 50 — 50% в шлаковике, 15 — 20% в регенераторах, 10 — 15% в котле-утилнзаторе.
Таким образом, запыленность 214 газа после котла-утилизатора (перед газоочисткой) составляет 10 — 15070 содержания пыли в газах, выходящих из печи. При расчетах запыленность газа, г!ма, можно принимать следующей: На выходе Перед газо. из печи очисткой Без кислородной продувки ... 3 — 5 0,4 — 0,7 С кислородной продувкой .... 25 — 30 3 — 6 Удельное электрическое сопротивление пыли составляет 10'— 10ьз Ом см'.
В уходящих газах мартеновских печей, кроме пыли, содержатся вредные газообразные компоненты: 30 — 50 мг!ма окислов серы и 200 — 400 мг7ма окислов азота. 2 3 0 у Б 2 7 с о Д-!и! ь'з и-в Сз ' о а Рис. 102. Применяемые схемы очистки отходящих газов мартеновских печек: 7 — мартеновсная печь; у — котел-утилизатор; а — труба Вентури; а— каплеуловитель; а — дымосос; б — дымоная труба; 7 — сукой злентро. фильтр Из отходящих газов мартеновских печей газообразные компоненты не улавливаются.
Применяемые аппараты и схемы очистки. В настоящее время практически за всеми крупными мартеновскими печами устайовлены котлы-утилнзаторы, в которых за счет выработки водяного пара температура отходящих газов снижается от 500 — 700 до 220 — 250' С. Котлы-утилизаторы мартеновских печей типизированы и изготовляются в серийном порядке котлостроительными заводами. 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. 102).
Эффективность обоих аппаратов приблизительно одинакова: и в том, и в другом случае можно снизить концентрацию пыли в отходящих газах до уровня не более 100 мг(ма, что соответствует санитарным требованиям. Проведенные подсчеты показывают, что наименьшая величина удельных капитальных затрат достигается при установке скрубберов Вентури (рис. 102, а), а минимальный уровень эксплуатационных расходов — при использовании сухих электрофильтров (рис. 102, 6).
Ниже даны приведенные затраты на очистку отходящих газов мартеновских печей различной емкости: Емкость печи, т .............. 200 300 400 600 900 Приведенные затраты на 1000 м' газа, рубл скрубберы Вснтурн........... О,!74 0,172 0,167 0,186 0,184 електрофильтры ............ О,!58 0,170 0,149 О,!650,166 Для печей всех типов экономические преимущества имеют электрофильтры, хотя разница в приведенных затратах не так уж велика. Это объясняется тем, что установка дешевых мокрых пылеуловителей требует организации соответствующего водного хозяйства, стоимость которого весьма значительна. С другой стороны, энергозатраты при эксплуатации электрофильтров в несколько раз ниже, чем при эксплуатации мокрых аппаратов.
В настоящее время ведущие газоочистные организации рекомендуют применять для очистки отходящих газов мартеновских печей электрофильтры типа УГ. Если установить электрофильтр УГ из-за отсутствия места невозможно, то рекомендуется установка прямоугольных труб Вентури с регулируемым сечением горловины, снабженных капле- уловителем с завихривающим устройством. Эти трубы Вентури работают со скоростью газа в горловине!00 — 120 м!с при удельном расходе воды 1,0 — 1,2 дма1ма.
Значительное улучшение технико-экономических показателей очистки газов как в электрофильтрах, так и в скрубберах Вентури можно обеспечить утилизацией уловленной пыли, в которой содержание железа составляет не менее 60 — 70ете. 4 75. ОчисткА ОтхОдящих ГАЗОВ двухВАниых печей В настоящее время на многих металлургических заводах в СССР и за.рубежом мартеновские печи реконструируют в двух- ванные, работающие значительно интенсивнее. Количество отходящих газов из рабочего пространства холодной камеры равно 50 000 — 60 000 ма!ч, их температура 1400— 1500' С.
В отходящих газах содержится 4 — 11'е СО,; 0,2 — 0,8ете СО 8 — 17е4 О,. Запыленность отходящих газов 15 — 25 г!ма. Пыль, содержащаяся в газах, имеет следующий химический состав, ете: 86,4 ЕеаОа; 2,61 ЕеО; 5,9 510,; 1,94А1,0,; 2,26СаО; 2,16МЯО; 0,47МпО; 1,7 5.
Ниже приведен дисперсный состав пыли, замеренный при расходе 6000 — 6500 ма1ч кислорода на продувку ванны: Раамер частиц, мнм........ (! ! — 3 3 — !О Ь!О Содержание, ете (ао массе)..... 33 37 2! 7 Высокая температура отходящих газов требует применения для их охлаждения котлов-утилизаторов радиационно-конвективного типа (серии РК). Такие котлы-утилизаторы разработаны Центроэнергочерметом, однако до настоящего времени в серийном порядке не изготовляются. Вследствие этого охлаждения отходящих газов двухванных печей перед очисткой приходится осуществлять нерациональными способами — впрыскиванием воды или разбавлением воздухом. Иногда используют котлы-утилизаторы серии КУ, предназначенные для мартеновских печей.
2!В В СССР имеется опыт эксплуатации за двухванными печами сухой и мокрой систем газоочистки. При сухой схеме газоочистки (рис, 103) дымовые газы, выходящие из холодной камеры двухванной печи с температурой 1400— Рис. 1ОЗ. Скема охлахгдения п сухой очистки отходящих газов двухванных печей в злектрафильтре: а — с охлаждеавем в скруббере,' б — с охлаждением в котле. утнлнзаторе; 7 — двухваниая печь; 7 — подвод воздуха для дожигания СО; 3 — скруббер; 4 — сухой злектрофнльтр; 5— дымосос; 5 — дымовая труба; 7 — котел-утилизатор 1500' С, по вертикальному каналу поступают в шлаковик, где охлаждаются впрыскиванием воды до 900 — 1000' С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
