Глава 6. Назначение, состав и эксплуатация устройств по очистке и транспортировке доменного газа

6.1. Схема транспортирования и очистки газа

В доменной печи образуется 2000-2500 м3 колошникового газа на 1 т выплавляемого чугуна. Этот газ, содержащий в зависимости от механичес­ких свойств шихты 50/150 г/м3 пыли (после очистки - 0,01/0,03 г/м3), ис­пользуют в качестве топлива в воздухонагревателях доменных печей, марте­новских и коксовых печах, зажигательных горнах агломерационных лент, печах для нагрева металла и топках котлов паросиловых установок. Для транспортирования газа и его очистки у доменной печи сооружают систему газопроводов и очистных устройств, проходя которые, газ последовательно подвергается трем стадиям очистки: грубой, полутонкой и тонкой. На рис. 6.1 показана схема сети газопроводов и очистных устройств доменной печи.

И з колошниковой части доменной печи газ отводится с помощью рав­номерно расположенных по ее окружности четырех-восьми газоотводов 5, которые соединяются попарно в один наклонный газопровод 5а, идущий к пылеуловителю 6. В пылеуловителе газ подвергается грубой очистке и по­ступает в аппарат полутонкой мокрой очистки 9 - скруббер. Иногда для грубой очистки газа рядом с пылеуловителем устанавливают циклон или тан­генциальный пылеуловитель. Отводимый из верхней части скруббера газ по вертикальному газопроводу 11 направляется в трубу-расширитель 13 (труба Вентури) и далее проходит через дроссельное устройство 14 (дроссельная группа)*. Параллельно дроссельной группе может быть установлена ГУБТ (газоутилизационная бескомпрессорная турбина). В трубе-расширителе и дроссельном устройстве газ подвергается тонкой очистке, завершающая ста­дия которой может дополнительно осуществляться в электрофильтре 15. Пос­ле аппаратов тонкой очистки и каплеуловителя 20 очищенный газ под давле­нием 0,04-0,08 ати (4,00-8,00 кПа) поступает в коллектор 21 газовой сети завода. По газопроводу 1 очищенный от пыли газ подают на колошник до­менной печи для выравнивания давления в межконусном пространстве 2 загрузочного устройства с давлением в печи перед опусканием большого конуса. Для отделения системы газоочистки от газовой сети завода после дроссельной группы (по ходу газа) устанавливают листовую задвижку.

Содержание пыли в газе после грубой очистки составляет 1-3, после полутонкой - 0,1-0,5 и после тонкой очистки - 0,005-0,015 г/м3.

Рассмотрим стадии очистки газа, конструкцию и основное оборудова­ние очистных устройств.

6 .1.1. Грубая очистка

Грубую очистку газа осуществляют сухим способом в пылеуловите­лях, сооружаемых у доменной печи со стороны, противоположной скипо­вому подъемнику. Пылеуловитель (рис. 6.2) представляет собой вертикально расположенный цилиндр 1 диаметром до 12 м с конусообразными торцами.

Кожух пылеуловителя сваривают из стальных листов толщиной 15—20 мм. Опорой служат металлические колонны. Внутренние стенки пылеуловителя футеруют шамотным кирпичом толщиной 115 мм.

Газ в пылеуловитель поступает по газопроводу 2 через вертикальную трубу 3, вваренную по оси пылеуловителя. При переходе газа из трубы 3 в цилиндр 1 направление его движения изменяется на 180°, а скорость умень­шается во столько раз, во сколько площадь сечения цилиндра больше пло­щади сечения трубы. Далее газ, уже с меньшей скоростью, уходит по газо­проводу 4 на дальнейшую очистку. Частицы пыли под действием силы тяжес ти и приобретенной в трубе 3 инер­ции движутся вертикально и осажда­ются в нижнем конусе пылеуловителя. Скорость газа после его расширения недостаточна, чтобы увлечь за собой крупные частицы пыли

С целью предотвращения изно­са корпуса и уменьшения выделения конденсата при минусовых температу­рах (зимой) пылеуловитель изнутри футеруется шамотным кирпичом Пы­леуловитель опирается на фундамент при помощи четырех колонн, между которыми находится железнодорож­ный путь для постановки вагонов под выгрузку пыли В пылеуловителе осаж­дается 70-85% пыли, содержащейся в доменном газе, которая периодически выгружается из него в вагоны с помо­щью винтового (шнекового) конвейера.

В циклонах или тангенциальных пылеуловителях (рис 6.3) отделение пыли происходит следующим образом. Газ подводится по касательной к цилиндрической поверхности 1 пыле­уловителя, у стенок которого образу­ется вихревой вращающийся поток Под действием развиваемой центро­бежной силы частицы пыли прижима­ются к стенкам пылеуловителя и, встре­чая препятствие в виде расположенных по образующей уголков 4, теряют ско­рость и оседают вниз на щит 3 Отво­дится газ из циклона вверх по трубе 2. Сейчас сооружают доменные печи без циклонов.

Пылеотсечной клапан и винто­вой конвейер (рис 6.4), которыми обо­рудован пылеуловитель, предназначе­ны для выпуска из него пыли. Клапан установлен на патрубках 1 и состоит из сварного корпуса 2, седла 3, тарелки 4 и контргруза 5, насаженного на два рычага б, которые жестко закреплены на валу 7 тарелки.

В закрытом положении тарелка плотно прилегает к седлу под действи­ем контргруза. Открывают клапан при помощи электрической лебедки, со­единенной с контргрузом канатом 8.

П ри открытии клапана пыль через отверстие поступает на два шнека 9 винтового конвейера, которые вращаются навстречу друг другу в корпусе 10, перемещая пыль из приемного отверстия 11 к разгрузочному отверстию 12. Шнеки конвейера приводятся в движение электрическим приводом. Для уменьшения пылевыделения при выгрузке пыли из пылеуловителя в корпус конвейера на шнеки подводится вода форсунками 13, а в зимнее время для предварительного прогрева корпуса перед включением воды подается пар.

К роме этого, пылеуловитель снабжен пылевыми клапанами, установ­ленными на боковом патрубке и предназначенными для прямого выпуска пыли из пылеуловителя в вагон в случае повреждения отсечного клапана или конвейера. Эти клапаны тарельчатого типа управляются электролебедками.

Над пылеуловителем устанавливают отсекающий клапан, служащий для отделения наклонного газопровода от пылеуловителя. Иногда отсекающий клапан устанавливают после пылеуловителя (по ходу газа). Клапан конус­ного типа (рис. 6.5) состоит из цилиндрического корпуса 2 с двумя седлами 1, двух конусов-тарелок 3 и штанги 4, которая в месте прохода через корпус клапана имеет сальниковое, лабиринтное или лабиринто-паровое уплотнение. Оба конуса подвешены на штанге. Нижний конус закрепляют, а верхний на­саживают свободно. Это обеспечивает более плотное прилегание конусов-тарелок к контактным поверхностям седел. Для более надежного отделения газопровода от пылеуловителя в пространство между седлами подают пар, давление которого превышает возможное давление газа. В открытом положении клапана конуса-тарелки удерживают­ся в верхней части при помощи каната 5, со­единенного с барабаном электрической ле­бедки.

Кроме того, пылеуловитель оборуду­ется атмосферным клапаном тарельчатого типа (рис. 6.6), служащим для выпуска газа в атмосферу во время остановок доменной печи и для вентиляции пылеуловителя при ремонтных работах Клапан состоит из кор­пуса 1, установленного на газоотводе; седла клапана 2, прикрепленного к корпусу болта­ми; крышки клапана 3, связанной с рыча­гом; рычага клапана 4 и рычагов контргру­за 5. Привод клапана состоит из электроле­бедки с червячным редуктором, барабаном и тормозом. Предусмотрена возможность ручного привода лебедки.