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 | |||||||
Vmax. тыс. м3/ч |
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) | ||||
Выбросы, кг/т | 2,4 | 7,2 | 16,7 |
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, % |
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.
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 356;