ОЧИСТКА ДОМЕННОГО ГАЗА

Доменный газ, содержащий до 35 % горючих компонентов и 50-60 г/м куб. пыли при работе печи с повышенным давлением на колошнике (и 15-20 г/м куб. - с нормальным давлением), должен быть очищен от пыли перед его отправкой потребителям - на коксовые батареи, на горелки доменных воздухонагревателей и др. - до достижения концентрации пыли не выше 10 мг/м куб. Для очистки газа до столь низких концентраций пыли на металлургических заводах применяют многоступенчатые комбини¬рованные схемы (рис. 1) Как правило, первоначально очистку доменного газа проводят в сухих пылеуловителях диаметром 5-8 м, в которых осаждаются частички пыли размером 50 мкм и более. В этих аппаратах улавливается 70-90 % пыли, содержащейся в доменном газе, благодаря воздействию сил грави¬тации и инерционных сил, возникающих при повороте газового потока на 180 градусов. Пыль из пылеуловителя удаляется при помощи винтового конвейера, смачиваемого водой. Остаточное содержание пыли в доменном газе после грубой очистки не превышает 3-10 г/м куб. Для второй ступени очистки газа используют системы мокрой очистки. Обычно доменный газ из системы грубой сухой очистки посту¬пает на полутонкую очистку газа, в которой выделяются частички раз¬мером 20 мкм и более и газ очищается до остаточного содержания пыли на выходе 0.6-1.6 г/м куб. Полутонкую очистку осуществляют в аппара¬тах мокрого типа - форсуночных полых скрубберах и трубах Вентури. Газы в доменных скрубберах имеют скорость 1-2 м/с при удельном рас¬ходе воды, состовляющем 3-6 кг/м куб. газа. Проходящий через скруб¬бер доменный газ охлаждается с 250-300 до 40-50 градусов цельсия и полностью насыщается влагой. Степень очистки газа от пыли в скруббе¬ре не превышает 60-70 %. После скруббера газ в большинстве случаев поступает в две- че¬тыре низконапорные трубы Вентури, скорость газов в горловине которых равна 50-80 м/с при удельном расходе воды 0.2 кг/м куб. Здесь завер¬шается полутонкая очистка газа. Тонкую очистку доменного газа, содержащего до 10 мг/м куб. пы¬ли,осуществляют в аппаратах 1 класса. В связи с широким внедрением на заводах черной металлургии газорасширительных станций, использую¬щих потенциальную энергию давления доменного газа для выработки электроэнергии в газовых утилизационных бескомпрессорных турбинах (ГУБТ), для тонкой очистки газа обычно применяют аппараты, работаю¬щие с малой потерей давления, например мокрый электрофильтр. Таким образом, в зависимости от наличия или отсутствия ГУБТ, на отечественных заводах обычно применяют две схемы очистки доменного газа (рис 2): 1) доменная печь - сухой пылеуловитель - форсуночный полый скруббер - труба Вентури - каплеуловитель - дроссельная группа - каплеуловитель - чистый газ потребителю; 2) доменная печь - сухой пылеуловитель - форсуночный полый скруббер - труба Вентури - каплеуловитель - мокрый электрофильтр - чистый газ на получение электроэнергии в ГУБТ. Выбор системы очистки доменного газа зависит от требуемой сте¬пени его чистоты и экономических показателей пылеочистки. При приме¬нении трубы Вентури расходуется около 600-800кг воды и 10.8-14.4 МДж электроэнергии на 1000 м куб. газа. За трубой Вентури устанавливают каплеуловитель-сепаратор, кото¬рым может быть мокрый циклон, скруббер или канальный сепаратор. В электрофильтрах для промывки и охлаждения электродов расходу¬ется 0.5-1.5 кг воды и 3.6-4.3 МДж электроэнергии на 1000 м куб. га¬за. Затраты на устройства для очистки от пыли и газов всех основных источников загрязнения атмосферы доменного цеха, т.е. газов, отводи¬мых при загрузке кокса в бункеры6 транспортировании и сортировке ру¬ды и кокса перед загрузкой в печь, отводе доменного газа и воды из очистных сооружений и отстойников, составляет примерно 15-20 % суммы всех капиталовложений цеха, включая и все соответствующие вспомога¬тельные службы. Объем капиталовложений зависит от мощности предприятия и его технической оснащенности. Некоторые устройства используют одновре¬менно для нескольких пылегазоочистных агрегатов (газоходы, отстойни¬ки устройства для переработки шлама, вспомогательные агрегаты), бла¬годаря чему объем капиталовложений снижается. Эксплуатационные затраты на очистные сооружения доменного цеха зависят в основном от стоимости электроэнергии, водоснабжения и обс¬луживания. Таблица 1 СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ И ШЛАМОВ Способы Схема технологического процесса Особенности и преимущества | | Классифика¬ция в ги¬дроциклоне Отделение частиц, содер- жащих свинец и цинк, - изготовление миниокатышей- спекание на агломашине Продукт после удаления 60-80% | цинка применяется как компо- | нент аглошихты. В процессе | агломерации используется | углерод, содержащийся в пыли | Получение окатышей: | | а) миниока-|Обезвоживание- смешивание-|Использование миниокатышей | тышей |окомкование- спекание на |предотвращает снижение газо- | |агломашине |проницаемости шихты при про- | | |изводстве агломерата | | | | б) хлориро-|Окислительный обжиг исход-|Возможность использования пы- | ванных |ного материала-смешивание-|ли разного происхождения. Вы- | неофлюсо-|окомкование- обжиг |сокая степень очистки от цин- | ванных | |ка и других примесей | | | | в) металли-|Обезвоживание- смешивание-|Высокая степень очистки от | зованных |окомкование- востанови- |цинка, свинца, соединений ще- | |тельный обжиг-доменная(или|лочных металлов. Снижение | |электросталеплавильная) |расхода кокса в доменной печи. | |печь |Создание бескоксовой метал- | | |лургии | | | | г) безобжи-|Обезвоживание- смешивание |Низкие капитальныезатраты | говых |со связующим- окомкование-|из-за отсутствия обжигового | |сушка- доменная печь или |оборудования | |конвертер | | Таблица 2 ВАЛОВЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ НА ЛИТЕЙНОМ ДВОРЕ | Объем | Производи¬печи,м куб. | тельность пе- | чи, т/сут | | -- | Количество примесей | кг/т чугуна | ----------------------------------- пыли | СО | SO2 |