Запыленность и температура газов

Вынос пыли газами из конвертора неравномерен. Особенно он велик в начальный период продувки при отсутствии или небольшом количестве наведенного шлака или в периоды присадки сыпучих. Количество пыли выносимое в единицу времени возрастает с интенсивностью продувки. Это оказывает существенное влияние на выбор скоростей потока газов в охладителе по условию эрозионного износа его поверхностей, а также на работоспособность систем газоочистки. На крупность пыли и ее состав оказывают влияние способ проведения кислородной продувки, время подачи присадок, а также способ отвода газов из конвертора. Расход кислорода при продувке постоянен. Уровень шума в первый период достигает 85 дБ по мере наведения шлака уровень шума снижается до . 12-20 дБ. Соответственно уменьшается и запыленность газов. Запыленность отходящих газов колеблется в пределах 40-1000 г/м³ в зависимости от технологии, периода продувки и состояния шлаковой фазы. Конвертерная пыль состоит в основном из окислов железа и содержит 60-65 % Fе, 2-6 % Мn, остальное SiO₂, СаО, Аl₂О₃ и другие окислы. Приблизительно 50-80 % частиц имеют размер менее 10^-6 м, что затрудняет очистку газов. При их значительном содержании в шихтовых материалах эти частицы могут уноситься потоком отходящих газов. В результате в период добавки шихтовых материалов (чаще всего извести) концентрация пыли увеличивается в два-четыре раза, резко возрастает и содержание SiO₂ и СаО в пыли. Образующие частицы пыли тем меньше, чем выше температура процесса, при которой образуются пары. В начале продувки (1300°С), отбираемая пыль состоит из сравнительно крупных частиц (0,5 мкм), когда температура ванны достигает 1600-1700°С, значительное количество частиц имеет размер 0,02-0,1 мкм.

Выбор системы очистки газа зависит от наличия воды в данном районе. При мокрой очистке капитальные затраты на 20% ниже, чем в случае использования электрофильтров, но эксплуатационные затраты в первые годы работы на 10-15 % выше. Это сопровождается ростом мощности и габаритов используемого оборудования, что усложняет его изготовление в соответствующих отраслях машнностроения, переход на бездожиговую систему отвода конвертерных газов существенно облегчает решение задачи.

При очистке в скруббере газы движутся по спирали сверху вниз. Содержащиеся в них частицы увлажняются, укрупняются и выпадают из газового потока. Из скруббера газы поступают в устройство для очистки - набор установленных вертикально труб Вентури, Поток газов проходит вдоль продольной оси каждой из труб Вентури и благодаря изменению направления и скорости движения, а также подаче воды во входную часть (соосно или перпендикулярно к потоку газа) или в пережим труб и происходящей при этом коагуляции частиц очищается от пыли. В циклонах под действием центробежных сил из потока газов выводится влага вместе со смоченными, укрупнившимися частицами пыли (шлам). Шлам удаляется во время профилактического обслуживания конвертеров или в процессе работы с помощью насосов. Такая система газоочистки называется мокрой. Перед дымососом отходящие газы после очистки имеют температуру 50-55°С и запыленность 0,02-0,1 г/м³ газа.

Система газоотводящего тракта с дожиганием отходящих конвертерных газов и использованием тепла во многом аналогичны. Конвертерные газы поступают в специальный ОКГ, называемый иногда также котлом-утилизатором. Он состоит из камина, имеющего подъемную радиационную и опускную конвективную ветви. На внутренней поверхности радиационной ветви газохода расположен экран из стальных трубок. Во избежание появления пара, ухудшения теплоотвода и прогара экрана температура воды не должна быть выше температуры кипения.

Вода с помощью насосов подается в бак-сепаратор, где при снижении давления образуется пар. В конвективной секции газохода расположены испарительные и экономайзерные поверхности нагрева обеспечивающие дальнейшее снижение температуры газа.

Довольно часто применяют и устройства для сухой очистки газа - электрофильтры. Принцип работы их заключается в том, что газ с пылью проходит через систему электродов, на. которые подан электрический потенциал. В электрическом поле, окружающем электроды, частицы пыли приобретают заряд и оседают на электроде, имеющем противоположный знак заряд. Электрофильтры позволяют уменьшить расход воды, но в этом случае потребуются специальные устройства для поддержаштя температуры и влажности очищаемых газов на уровне, обеспечиваю-щем эффективнзто очистку. Содержание пыли в очищенном газе составляет 0,1 г/м³ и более.

Тканевые фильтры снижают содержание пыли в газе до 0,01 г/м . Такая очистка из-за ряда причин (отсутствие достаточно надежных в работе тканей, необходимость поддержания перед фильтром заданной температуры газа и др.) не получила пока широкого распро­странения.

Вопросы для самоконтроля.

1. В какой период продувки вынос пыли газами из конвертора особенно велик?

2. Выход конвертерных газов имеет циклический характер и определяется в первую очередь скоростью выгорания …..

3. Два вида дутья в конверторном производстве

4. Два вида продувки конвертора

5. Два способа конверторного производства

6. Для чего в конвертор вводят раскислители?

7. Дутье, подаваемое в воздушную коробку, поступает в полость конвертора через ………………….

8. Как осуществляется загрузка и разгрузка конвертора?

9. Как предотвращают разрушение кирпичных труб после мокрой газоочистки?

10. Как умень­шают отложений пыли на лопатках и корпусе эксгаустера?

11. Какие устройства над горловиной конвертора сокращают окисление аыбрасываемых газов?

12. Кислородно-конвертерные шламы могут быть использованы в качестве ……………………..

13. Кислородно-конверторный процесс – это выплавка стали из ………………..

14. Кислородный конвертор представляет собой поворачивающийся на цапфах………………

15. Когда над горловиною конвертора появляется яркое пламя?

16. Конвертеры представляют собой ……………….

17. Кривая графика работы бездожиговой системы отвода конверторных газов

18. Мелкая пыль образуется за счет сублимации ..............

19. Основной задачей в утилизации техногенных отходов является разработка процессов……………

20. Основной недостаток систем с дожиганием газов металлургического производства.

21. Основные операции конвертерного процесса

22. Основные элементы газоотводящего тракта кислородного конвертора

23. Основным шихтовым материалом кислородно-конверторного процесса является ………………

24. От какого параметра плавки в конверторе зависит крупность выносимой пыли?

25. Плавку начинают с загрузки в конвертор ………………

26. По способу отвода и выброса конвертерных газов в атмосферу газовые тракты кислородных конвертеров делят на (по α)

27. После достижения требуемого содержания углерода продувку завершают, металл через горловину конвертора сливают в ….

28. Почему образуются четыре цвета конверторного дыма

29. Почему шламы металлургической промышленности следует рассматривать как ценное техногенное сырье?

30. При каких температурах существуют четыре цвета конверторного дыма

31. При каком значении α конвертерный газ становиться взрывоопасным?

32. При отводе газов из конвертора без дожигания пыль: 1) крупная, темно-серая” 2) мелкая, черно-бурая.

33. При содержании пыли более 500 мг/м³ газ отходящий от конвертора имеет окраску: 1) темно-красную; 2) красную; 3) розовую; 4) серую.

34. При содержании пыли 100-150 мг/м³ газ отходящий от конвертора имеет окраску: 1) темно-красную; 2) красную; 3) розовую; 4) серую.

35. При содержании пыли 200-250 мг/м³ газ отходящий от конвертора имеет окраску: 1) темно-красную; 2) красную; 3) розовую; 4) серую.

36. При содержании пыли менее 70 мг/м³ газ отходящий от конвертора имеет окраску: 1) темно-красную; 2) красную; 3) розовую; 4) серую.

37. Радикальный метод сокращения выбросов бенз(а)пирена

38. С чем свидетельствует появление бурого дыма над горловиной конвертора?

39. Сосотав конверторного газа

40. Сущность конверторных процессов

41. Схема бездожиговой системы отвода конверторных газов

42. Три основные части конвертора

43. Утилизация отходов.

44. Характеристика системы отвода и выброса конвертерных газов с 0,11>α>0,15

45. Характеристика системы отвода и выброса конвертерных газов с 1>α>0

46. Характеристика системы отвода и выброса конвертерных газов с α>1

47. Четыре цвета конверторного дыма

48. Что такое α при характеристике сталеплавильных процессов?

49. Экологическая целесообразность внедрения кислородно-кон­вертерного процесса

50. Что происходит при продувке жидкого чугуна кислородом в конвертере?

51. Что содержат конверторные газы?