§ 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров

По способу отвода и выброса конвертерных газов в атмосферу газовые тракты кислородных конвертеров делят на три группы:

1. системы, работающие с подсосом воздуха через зазор между конвертером и котлом-охладителем и полным дожиганием в последнем оксида углерода, т.е. с коэффициентом расхода воздуха α > 1;

2. системы, работающие без доступа воздуха в газовый тракт и без дожигания оксида углерода, т.е. практически при α < 0,15;

3. системы, работающие с частичным дожиганием оксида углерода в котле-охладителе конвертерных газов, т.е. при 1 > α > 0.

Режим работы газоотводящего тракта определяется величиной давления, поддерживаемого в зазоре между конвертером и котлом-охладителем. Если в зазоре поддерживается достаточное разрежение, то в котел-охладитель вместе с конвертерным газом по периметру струи подсасывается окружающий воздух в количестве, необходимом для сжигания газа, т.е. при α>1. В этом случае газоотводящий тракт будет работать с полным дожиганием оксида углерода.

Когда давление в зазоре равно атмосферному, подсос воздуха в газоотводящий тракт исключается и дожигания оксида углерода вообще не происходит (α≈0). Так как при этом режиме газ может выбрасываться в цех, то в горловине поддерживают минимальное разрежение, допуская небольшие подсосы воздуха (α=0,11). При небольшом разрежении в зазоре подсасываемого воздуха будет недостаточно для полного дожигания оксида углерода и газоотводящий тракт будет работать в режиме частичного дожигания СО. В соответствии с разрежением в зазоре через газоотводящий тракт проходят либо продукты полного сгорания, либо несгоревший конвертерный газ, либо частично сгоревший газ.

Следует отметить, что при α<0,75 конвертерный газ становится взрывоопасным. В этих случаях во избежание взрыва следует исключить возможность соприкосновения газа с воздухом, особенно в зоне низких температур, где газ не горит и образуются взрывчатые смеси. Для этого необходимы газоплотность газоотводящего тракта и полное исключение подсоса воздуха в него. Нужно также, чтобы при движении по тракту вслед за горючим газом двигался «тампон» из инертного газа, затем воздух, а потом снова тампон и т. д.

Величина разрежения в зазоре регулируется положением заслонки в газоотводящем тракте перед дымососом.

Количество тепла, выносимого газами из конвертера и утилизируемого в пределах газоотводящего тракта на 1 м³ конвертерного газа, кДж/м³:

Q_yт = Q_ф + α·Q_н^р + Q_п, (27.11)

где (Q_ф и Q_н^р — физическое тепло и теплота сгорания конвертерного газа; α — коэффициент расхода воздуха в котле-охладителе; Q_п — энтальпия пыли (Q_п ≈ 0,05·Q_ф).

Из формулы (27.11) следует, что с уменьшением коэффициента а тепло, выделяющееся в пределах газоотводящего тракта, уменьшается и, следовательно, пропускная способность газоотводящего тракта растет, что иллюстрируется следующими данными:

Таким образом, при пропуске одного и того же количества конвертерного газа газоотводящие тракты в случае работы с малыми значениями а будут иметь значительно меньшие размеры.