Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Старк-Пылеулавливание_учебник-ВЕСЬ-копия.doc
Скачиваний:
531
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
36 Мб
Скачать
☆

Глава 26

ОЧИСТКА ГАЗОВ В МАРТЕНОВСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

§ 1. Характеристика отходящих газов и пыли

В мартеновских цехах производится более 50 % всей выпускаемой стали.

Количество, состав и параметры дымовых газов. В мартеновской печи дымовые газы образуются в результате сгорания топлива, нагрева и разложения сыпучих материалов и окисления углерода шихты (углекислый газ и оксид углерода).

Ниже приведено максимально возможное количество продуктов сгорания Vmax, поступающих на газоочистку при работе на природном газе [9]:

Садка печи, т

100

200

300

400

500

600

900

Vmax. тыс. м3/ч

68

80

90

101

112

125

161

Как показывают промышленные исследования, на 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 печи. Для печей, работающих с подачей мазута (20—50 % по теплу), количество продуктов сгорания увеличивается на 5%. Вследствие увеличения присосов к концу кампании объем уходящих газов увеличивается на 10—15%.

Температура газов после регенераторов — в среднем 600—700 °С, в период заливки чугуна на короткое время она повы­шается до 700—800 °С.

Средний состав уходящих продуктов сгорания печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом, % (объемн.): .10,5—15,1 С02; 16—16,5 Н20; 62,3—66,1 N2; 6,5—7,1 02; следы S02.

Пылевынос и физико-химические свойства пыли. Уходящие газы мартеновских печей содержат большое количество пыли, выделение которой по ходу плавки (рис. 26.1, а) неравномерно. Максимальное пылевыделение наблюдается в период плавления при продувке ванны кислородом.

Рис. 26.1. Изменение запыленности газов мартеновской печи: I — прогрев (без кислорода); II — плавление (продувка кислородом); III — доводка (без кислорода), 1 — в вертикальном канале; 2 — под насадкой; 3 — в общем борове.

В начальный период плавки пыль крупная, она состоит из частиц руды, известняка и некоторых других компонентов. Пылеобразование 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 частиц <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. 26.1, б). Ниже приведен удельный вынос пыли при подаче в ванну кислорода:

Расход кислорода, м3/(т·ч)

0

5

10

15

Выбросы, кг/т

2,4

7,2

16,7

30

Интенсивность пылевыделения существенно снижается с рассредоточением подачи кислорода. Оптимальными считают шестисопловые фурмы с наклоном сопел 20—30° 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 %).

Основную часть пыли составляют оксиды железа, количество которых достигает 65—92 %. Примерный состав мартеновской пыли перед газоочисткой при работе печи с продувкой кислородом, %: 92,7 Fe203; 0,9 А1203; 1,65 СаО; 0,9 MgO; 1,1 МпО; 0,8 Si02.

Дисперсный состав пыли во многом зависит от интенсивности продувки ванны и для средних условий может быть выражен следующими цифрами:

Размер частиц, мкм

<1

I—5

>5

Содержание, %

60

34

6

Обработка этих данных показывает, что dm = 0,8 мкм; σч = 3,1.

Пыль, уносимая из печи, в значительной степени оседает по газовому тракту: 50—60 % в шлаковике, 15—20 % в регенераторах, 10—15% в котле-утилизаторе. Таким образом, запыленность газа после котла-утилизатора (перед газоочисткой) составляет 10—15 % содержания пыли в газах, выходящих из печи. При расчетах запыленность газа можно принимать следующей, г/м3:

Без кислородной продувки……………. 3—5/0,4—0,7

С кислородной продувкой ……………. 25—30/3—6

Примечание. В числителе — на выходе из печи, в знаменателе — перед газоочисткой.

Удельное электрическое сопротивление пыли составляет 107—1010 Ом·см2.

В уходящих газах мартеновских печей, кроме пыли, содержатся вредные газообразные компоненты: 30—50 мг/м3 оксидов серы и 200—400 мг/м3 оксидов азота.

Из отходящих газов мартеновских печей газообразные компоненты в настоящее время не улавливаются.