Очистка вредных выбросов литейных цехов
В литейных цехах металлургических предприятий чугунное и стальное литье производится в вагранках и дуговых электропечах. Характеристики вредных выбросов электропечей, организация отсоса и очистки газов подробно освещены в гл. 28.
Основным источником пыли в чугунолитейном производстве являются вагранки, производительность которых в зависимости от размеров характеризуется следующими данными:
Диаметр вагранки, мм 600 700 800 900 1100 1300 1500 1800 2100
Производительность, т/ч 2 3 4 5 7 10 15 20 25
Удельные выделения загрязнений из вагранок на 1 т составляют: 1000 м3 газа, 15-20 кг пыли и 150-200 г оксида углерода. Выбросы сернистого ангидрида зависят от содержания серы в шихте и коксе. Температура газов на выходе из вагранки может достигать 800-900 °С.
В колошниковых газах вагранок до искрогасителя обычно содержится до 20 г/м3 пыли и до 15 % оксида углерода. Так как в отходящих газах вагранок присутствует оксид углерода, они взрывоопасны.
Колошниковая пыль вагранок содержит 22-25 % оксидов железа, 28-31 % оксидов кремния, 3-4 % оксида кальция, потери при прокаливании 28-33 %, остальное — прочие компоненты в небольших количествах.
Ниже приведен дисперсный состав пыли1:
Размер частиц, мкм | <5 | 5—10 | 10—25 | 25—50 |
Содержание ,% | 16,6/— | 13,3/2,4 | 16,0/6,2 | 13,2/21,8 |
Размеры частиц, мкм | 50-75 | 75—150 | >150 | |
Содержание, % | 12,5/26,4 | 18,4/29,9 | 10/13,3 |
__________________________
1 В числителе — при горячем дутье, в знаменателе — при холодном дутье.
Обработка этих данных показала, что при горячем дутье dт= 30 мкм, σч=6, а при холодном дутье dт =70 мкм, σч = 2,3.
В чугунолитейном и сталелитейном производстве, кроме выбросов из вагранок, происходит выделение других вредных выбросов, которые улавливаются, очищаются и удаляются аспирационными системами.
Способы очистки ваграночных газов от пыли весьма разнообразны. Наиболее простой из них — применение искрогасителей, размещаемых на выходе газов из вагранки. Различают сухие и мокрые искрогасители. В сухих искрогасителях выпадение частиц пыли происходит за счет действия гравитационных и инерционных сил при выходе из трубы в камеру больших размеров или при поворотах газового потока. Эффективность сухих искрогасителей невысока и обычно не превышает 40—50 %. Естественно, что они улавливают только наиболее крупную пыль.
Действие мокрых искрогасителей основано на промывке газового потока распыленной водой. При этом частицы пыли смачиваются, коагулируют, утяжеляются и выпадают из газового потока, после чего их отводят в виде шлама вместе с водой. Эффективность мокрых искрогасителей несколько выше, но не превышает 60—70 %. Имеется много различных конструкций искрогасителей, две из которых в качестве примера показаны на рис. 31.2
Рис. 31.2. Общие виды искрогасителей: а - сухой.; б - мокрый. 1 - корпус: 2 - отражатель; 3 - отвод воды: 4 - форсунка; 5 - отвод газов от вагранки.
В целях предотвращения выброса в атмосферу СО в последнее время вагранки снабжают дожигательными устройствами (рис.31.3). Дожигательную горелку, работающую на природном газе, устанавливают в зоне завалочного окна. Горелка должна иметь туннель, в котором устанавливаются запальник, электроспираль – стабилизатор и термопары. Для предотвращения сбивания пламени под туннелем устанавливают козырек. Расход газа для дожигания рассчитывают исходя из условия подъема температуры ваграночного газа до 1100 – 1200 ºС по формуле, м3/ч:
(31.1)
где Vг, сг, Тг - соответственно расход, теплоемкость и температура ваграночного газа; Qнр — теплота сгорания природного газа. При Qнр = 35000 кДж/м3 расход газа составляет 3-5 м3/ч (ч·т).
Рис. 31.3. Узел дожигания ваграночных газов: 1-спираль; 2-козырек; 3 -основная горелка; 4 -туннель; 5 -термопара,; 6 -горелка-запальник (постоянно работающая); 7 -завалочное окно.
В крупных вагранках целесообразно дожигать оксид углерода с использованием выделяющегося тепла в специальных рекуператорах для подогрева воздуха не выше 160-190 ºС. Для очистки ваграночных газов большой производительности применяют более сложные аппараты газоочистки – циклоны с промывкой, скрубберы Вентури и электрофильтры (рис. 31.4.).
Рис. 31.4. Схемы очистки газов крупных вагранок: а - с циклонами-промывателями конструкции СИОТ; б - со скрубберами Вентури; в - с электрофильтрами. 1 - вагранка; 2 - циклон-промыватель; 3 - труба Вентури; 4 - каплеуловитель; 5 - полый скруббер.; 6 - сухой электрофильтр; 7 -дымосос; 8 - дымовая труба.
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 428;