Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах

Запыленные газы выделяются в огнеупорных цехах при обжиге огнеупорного сырья и огнеупорных изделий, а также при сушке огнеупорных материалов. Наибольшее количество пыли выделяется при обжиге огнеупорного сырья - шамота, доломита, магнезита, извести. Обжиг ведут в основном во вращающихся и шахтных печах, реже в вагранках. Некоторые данные по процессам обжига различных материалов в печах разного типа приведены в табл. 31.1.

Таблица 31.1. Основные характеристики процессов обжига огнеупорного сырья при температуре сгорания 600—800 °С

Продолжение таблицы 31.1

При обжиге огнеупорных изделий вредные выбросы обусловлены только химическим составом топлива (наличием серы) и несовершенством организации процесса горения (наличием оксида углерода). По практическим данным, количество оксида углерода в дымовых газах печей не превышает 5 кг/т готового продукта. Концентрация оксидов азота за высокотемпературными туннельными печами находится в пределах 120 мг/м³. Пыль при сжигании газообразного топлива в продуктах сгорания отсутствует.

Огнеупорные материалы осушают обычно в сушильных барабанах. Унос пыли при сушке глины зависит от конечной влажности и характеризуется при нормальном режиме сушки следующими данными:

При сушке магнезита и хромитовой руды унос пыли не превышает 1 % массы материала, загружаемого в барабан.

Для очистки газов в огнеупорном производстве чаще всего применяют циклоны различных, типов и сухие электрофильтры. Ввиду того что пыли огнеупорных материалов присущи вяжущие свойства, не рекомендуется применять мокрые способы очистки газов. Тканевые фильтры в производстве огнеупоров также почти не применяют из-за высокой абразивности пыли, особенно шамота и доломита.

Несмотря на сравнительно крупную пыль, циклоны и бата­рейные циклоны, устано за вращающимися обжиговыми печами, работают с низкой эффективностью, не превышающей 70-75 %. Основными причинами неудовлетворительной работы батарейных циклонов являются большие присосы воздуха из-за быстрого износа выхлопных труб и образования отложений в направляющих аппаратах. Одиночные циклоны также не обеспечивают санитарной нормы вследствие ухудшения эффективности с увеличением размеров и малой плотности пыли огнеупорных материалов.

На предприятиях огнеупорной промышленности за обжиговыми печами установлены электрофильтры устаревших ныне конструкций типа АП, ПГД, ГПК, ДГПН, Ц, а также типа ПГДС (УГ). Последние характеризуются наибольшей степенью очистки, однако вследствие высокой начальной запыленности газа, и они не очищают газ до санитарной нормы.

Работа электрофильтров в производстве огнеупоров осложняется высоким удельным сопротивлением пылей, что обусловливает потерю части рабочего напряжения на слое и возникновение режима обратной короны.

Оптимальными условиями работы электрофильтров за обжиговыми печами при сжигании природного газа являются: скорость газа в активной зоне 0,6-0,8 м/с, температура газа 110-120 °С, влажность 70—80 г/м³.

Снижение удельного электрического сопротивления пыли достигается кондиционированием дымовых газов. Наиболее простым и дешевым способом, не требующим сложного аппаратурного оформления (дозирующих устройств, приборов контроля), является кондиционирование водяным паром, при котором повышаются влажность газа, электропроводность пыли, электрическая прочность разрядного промежутка и уменьшается вязкость газа. В качестве кондиционирующих присадок применяют также серный ангидрид, аммиак, хлористый натрий, углекислый калий и др.

В настоящее время при обжиге доломита, извести и глины на шамот во вращающихся печах предусматривают двухступенчатую систему очистки (рис. 31.1, а) с предварительной очисткой в группе циклонов и тонкой очисткой в электрофильтре типа ЭГА с применением кондиционирования дымовых газов.

Рис. 31.1. Схемы газоочисток, применяемых в производстве огнеупоров: а — при обжиге доломита, магнезита и глины на шамот во вращающихся трубчатых печах; б — при обжиге доломита на шамот в шахтных печах; в — при обжиге известнее шахтных печах. 1 — печь; 2 — группа циклонов; 3— электрофильтр; 4 — дымосос; 5 — дымовая труба.

В шахтных печах при обжиге доломита и глины на шамот вследствие пониженной начальной запыленности удовлетворительные результаты дает одноступенчатая очистка в электрофильтре типа ЭГА (рис. 31.1, б), а при обжиге извести можно ограничиться только группой циклонов (рис. 31.1, в).