§ 3. Очистка отходящих газов двухванных печей

На ряде металлургических предприятий мартеновские печи реконструированы в двухванные, которые работают значительно интенсивнее. Количество отходящих газов из рабочего пространства холодной камеры равно 50 000—60 000 м³/ч, их температура 1400—1500 ^оС. В отходящих газах содержится, %: 4—11 С0₂; 0,2—0,8 СО; 8—17 О₂. При неполном сгорании содержание СО увеличивается до 10 % и выше.

Запыленность отходящих газов 15—25 г/м³. Пыль, содержащаяся в газах, имеет следующий химический состав, %: 86,4 Fe₂0₃; 2,61 FeO; 5,9 Si0₂; 1,94 А1₂0₃; 2,26 CaO; 2,16 MgO; 0,47 MnO; 1,7 S.

Ниже приведен дисперсный состав пыли, замеренный при расходе 6000—6500 м³/ч кислорода на продувку ванны:

Размер частиц, мкм	<1	1—3	3—10	>10
Содержание, % (по массе)	35	37	21	7

Обработка этих данных показывает, что d_m=1,7 мкм при σ_ч = 3,2.

Высокая температура отходящих газов требует применения для их охлаждения котлов-утилизаторов радиационно-конвективного типа (серии РК). Такие котлы-утилизаторы разработаны Центроэнергочерметом, однако до настоящего времени в серийном порядке не изготовляются. Вследствие этого охлаждение отходящих газов двухванных печей перед очисткой приходится осуществлять нерациональными способами — впрыскиванием воды или разбавлением воздухом. Используют и котлы-утилизаторы серии КУ, предназначенные для мартеновских печей.

В СССР имеется опыт эксплуатации за двухванными печами сухой и мокрой систем газоочистки. При сухой схеме газоочистки (рис. 26.3) дымовые газы, выходящие из холодной камеры двухванной печи с температурой 1400—1500 °С, по вертикальному каналу поступают в шлаковик, где охлаждаются впрыскиванием воды до 900—1000 °С. Дальнейшее ох­лаждение газов до 700 °С, предусматривающее также дожига­ние оксида углерода, осуществляют подсосом холодного воз­духа в общий боров через специальные люки. Далее по футерованному шамотным кирпичом газоходу газы отводят или в котел-утилизатор типа КУ (рис. 26.3, а), или в форсуночный скруббер полного испарения, частично футерованный огнеупорным кирпичом (см. рис. 17.2).

Рис. 26.3. Применяемые схемы охлаждения и сухой очистки отходящих газов двухванных печей в электрофильтрах: а — с охлаждением в котле-утилизаторе; б — с охлаждением в скруббере

1 — двухванная печь; 2 — подвод воздуха для дожигания СО и охлаждения; 3 — испарительный скруббер; 4 — сухой электрофильтр; 5 — дымосос; 6 — дымовая труба; 7 — котел-утилизатор.

В скруббере газы охлаждаются до 200 °С и увлажняются до состояния насыщения. После скруббера установлен электрофильтр типа ЭГА с игольчатыми коронирующими и С-образными осадительными электродами. Надежным и устойчивым является режим работы при следующих параметрах:

Расход кислорода на продувку, м3/ч	6000
Температура газа перед электрофильтром, °С	200
Скорость газа в электрофильтре, м/с	1,1
Концентрация пыли в газе, г/м3:
перед скруббером	7,5
перед электрофильтром	3,05
после электрофильтра	0,092

В пределах данного режима газоочистка за двухванной печью работоспособна и эффективна.

На одном из предприятий Юга страны за двухванной печью работает мокрая газоочистка со скрубберами Вентури. На этой установке газы также охлаждаются до 900—1000 °С в шлаковике впрыскиванием воды. В борове газы охлаждаются до 700 °С путем разбавления их воздухом, подаваемым вентилятором через специальное сопло диаметром 700 мм, установленное на входе в боров. Одновременно происходит дожигание оксида углерода, для чего в борове размещены специальные горелки.

Рис. 26.4. Схема охлаждения и мокрой очистки отходящих газов двухванных печей:1 — двухванная печь; 2 — шлаковики; 3 — шиберы; 4— горелки для дожигания СО; 5 — вентилятор для подачи воздуха; 6 — дымовая труба; 7 — дроссельный клапан: 8 — дымососы; 9 — скруббер Вентури; 10 — котел-утилизатор

Охлажденные до 700—800 °С газы направляются в серийный котел-утилизатор типа КУ-80 (рис. 26.4), после чего с температурой 220—250 °С они поступают на газоочистку. Система газоочистки включает 10 параллельно работающих труб Вентури круглого сечения с диаметром горловины 250 мм, изготовленных из стали Х18Н10Т, устойчивой к воздействию высоких температур и агрессивных сред. После труб Вентури газы по­ступают в каплеуловители, а затем дымососами ВМ-100/1200 выбрасываются в дымовую трубу. При скоростях газа в горловине труб Вентури в пределах 115—125 м/с и удельном расходе воды 1—1,2 дм³/м³ газоочистка работает со степенью очистки более 99 % при расходе кислорода на продувку 4000—6000 и на прогрев 2500 м³/ч.

В случае отключения котла-утилизатора газы с температурой 700—800 и даже 900 °С подаются прямо в трубы Вентури. Эффективность работы газоочистки при этом не снижается.