§ 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей

Ввиду большой запыленности газа мелкодисперсной пылью и высоких требований к очистке, связанных с последующим использованием газа как топлива, наибольшее распространение получила мокрая двухступенчатая очистка газа (рис. 29.1). Обычно ферросплавная печь имеет два — три отвода газа. На каждом отводе ставят свою газоочистку.

Первой ступенью очистки служит полый скруббер в комплексе с наклонным орошаемым газоходом, в качестве второй применяют высоконапорный скруббер Вентури. Наклонный газоход, имеющий длину 3—4 м, соединяет газоотсосный стакан, расположенный на своде печи, с полым скруббером. Проходящий по нему газ со скоростью 10—15 м/с обильно орошается водой через близко расположенные друг к другу форсунки или перфорированную трубу, размещенную вдоль газохода, или направленным пленочным орошением стенок газохода. В наклонном газоходе газ охлаждается до 60—80 °С, насыщается парами воды и осуществляется первичная очистка его от пыли (на 30—50 %). Уловленная водой пыль в виде пульпы стекает в скруббер, куда поступает и насыщенный влагой газ; в наклонном газоходе расходуют ~50 % всей воды, потребляемой установкой газоочистки.

Рис. 29.1. Схема очистки газов закрытой ферросплавной печи: 1 — печь; 2 —стакан; 3 — наклонный орошаемый газоход; 4 — скруббер; 5 —труба Вентури; 6 — каплеуловитель; 7 — вентилятор; 8 — заслонка: 9 — дымовая труба; 10 — газопровод к потребителю

В скруббере газ, поднимающийся со скоростью 0,7—1,2 м/с, орошается охлажденной водой из оборотного цикла, в результате чего его температура снижается до 30—40 °С. При этом за счет конденсационного эффекта и коагуляции содержание пыли в газе снижается до 2—4 г/м³ в основном вследствие улавливания крупнодисперсной пыли.

Во вторую ступень очистки (трубу Вентури) поступает газ, содержащий практически только очень мелкодисперсную пыль (микронных и субмикронных размеров), для улавливания которой труба Вентури должна работать с очень высокими скоростями (120—150 м/с и выше) и перепадом давления 15—20 кПа. Для обеспечения стабильности режима применяют трубы Вентури с регулируемой горловиной или с рециркуляцией части газа после дымососа снова в трубу-распылитель. Установка должна быть снабжена автоматикой, поддерживающей на трубе Вентури заданный перепад давления.

Во избежание отложений шлама на лопатках дымососа к каплеуловителю, находящемуся за трубой Вентури, предъявляют высокие требования. Практика показывает, что наилучшие результаты получают при применении каплеуловителя с завихрителем или прямоточного циклона. Из каплеуловителя шлам необходимо сливать через гидрозатворы с достаточной высотой запирающего столба (3—4 м) в баки ящичного типа, что определяет размещение газоочистки выше рабочей площадки печи.

Эффективность пылеуловителя Вентури второй ступени можно рассчитать по известной формуле.

Известен положительный опыт работы газоочистки, в которой вместо скруббера установлена низконапорная труба Вентури (скорость газа 50 м/с и перепад давления ~3 кПа) с удлиненной горловиной, что придает всей установке большую компактность. В качестве каплеуловителя первой ступени могут быть использованы простейшие конструкции водоотделителей. По основным показателям работы такая установка не уступает газоочистке с полым скруббером.

На некоторых предприятиях вместо дымососов с успехом эксплуатируют водокольцевые вакуумные насосы типа ВВН-50 со следующей характеристикой:

В этом случае от скруббера отказываются полностью; за вакуумными насосами предусматривают простейшие инерционные водоотделители. Установка проста и надежна в эксплуатации.

Опыта работы закрытых ферросплавных печей с сухой очисткой газа в СССР нет, однако в принципе работа газоочистки с тканевыми фильтрами и предварительным охлаждением газа за закрытой печью вполне возможна.