Очистка газов электросталеплавильных печей 1

Для улавливания и отвода газов, выделяющихся от электропечей, принимают различные системы:

  1. Фонари или вытяжные шахты в крыше цеха, через которые попавший в цех газ удаляется естественным путем. В некоторых случаях для улучшения общеобменной вентиляции в шахтах или в крыше печных пролетов устанавливают вентиляторы. При таком методе отвода газ сначала попадает в цех, загрязняет его атмосферу, что затрудняет создание в цехе нормальных санитарно-гигиенических условий работы.

  2. Установка над электропечью зонта (рис. 7.25, а), полностью перекрывающего в плане свод печи. В конструкции зонта 9 предусмотрен специальный колпак 8 над загрузочным окном печи, предназначенный для отсоса газа, выделяющегося при загрузке и в процессе работы печи. Вместе с газом в зонт из цеха подсасывается воздух, в результате чего объем газа, поступающего на газоочистку, резко возрастает. Поэтому устройство зонта над электропечью требует установки газоочистки и дымососов большой производительности. При отсосе через зонт не все количество выделяющегося из печи газа попадает в зонт. Часть запыленного газа проникает в здание цеха, загрязняя его, а затем при выходе через фонарь вызывает загрязнение атмосферы.

  3. Секционный отсос (рис. 7.25, б) представляет усовершенствованное укрытие, состоящее из нескольких секций, присоединенных к вытяжному газоходу посредством двухшарнирного телескопического патрубка 7. Газ, выходящий через зазоры между электродами и сводом печи, удаляется через отсосы 2 и 3. Кольцевой отсос 6 с укрытием 4 служит для улавливания газа, выбивающегося через неплотности в месте соединения свода и корпуса печи. Над желобом печи устроен зонт 5. Все эти отсосы объединены сборником газа 1, присоединенным к патрубку 7. При отсосе газа через рабочее сечение зонта со скоростью не менее 2 м/с или через секционный отсос производительность газоочистки и дымососа принимают в зависимости от емкости печи:

    При применении кислорода объем отсасываемого газа увеличивается примерно на 60 %. На практике применяют зонты и отсосы разных конструкций. Однако все они не обеспечивают полного улавливания и отвода газа, выделяющегося из электропечи, особенно во время подачи в ванну кислорода, и часть газа проникает в цех. Вследствие большого количества отсасываемого газа и громоздкости зонтов и отсосов их устанавливают на электропечах емкостью до 12 т.

  4. Отвод газа непосредственно из свода печи (рис. 7.25, в). В своде печи делают специальное отверстие, через которое при помощи водоохлаждаемого патрубка 10, соединенного шарнирно с газоотводящим газопроводом, отсасывают газ, образующийся в процессе плавки стали. Под сводом печи создают разрежение 4,5 - 13 Па, которое исключает выбивание газа через неплотности печи. В некоторых случаях в печи образуют небольшое избыточное давление 5 - 30 Па, при котором создается восстановительная атмосфера. При разрежении в печи подсасываемый воздух окисляет закись железа до высших окислов, которые не воспламеняются. Избыточное давление в печи исключает подсос воздуха и возможность взрывов газа и хлопков в ее рабочем пространстве.

    Количество удаляемого газа регулируют специальной задвижкой 11, соединенной с датчиком автоматического регулирования 12, работающим в зависимости от изменения давления в печи. При принятом расположении патрубка подсасываемый воздух не распространяется по всему объему печи и оказывает небольшое влияние на охлаждение металла.

    Такой метод отвода газа предусматривает перед подачей его на газоочистку дожигание CO в специальной камере. Для предотвращения выбивания газа из печи через отверстия для электродов зазоры между электродами и сводом печи закрывают специальными уплотнителями.

  5. Отвод газа из свода печи через патрубок с разрывом (рис. 7.25, г). При этом газоотводящий патрубок 13 располагают на расстоянии 20 - 50 мм от стационарно установленной приемной воронки 14 или приемного патрубка. Выходящая из печи струя газа подсасывает окружающий воздух, в результате чего объем смеси увеличивается примерно в шесть раз. Содержащуюся в газе окись углерода дожигают в специальной камере в атмосфере подсасываемого воздуха, затем газ направляется в систему газоочистки. Такой метод отвода газа безопасен и удобен, так как шарнирное соединение 15 трубопровода дает возможность отводить воронку перед наклоном электропечи.

  6. Отвод газов способом полного укрытия печи (рис. 7.25, д), в котором производят загрузку, плавку и слив металла, обеспечивая снижение уровня шума и возможность производства ремонтных работ. По такой схеме Запорожский филиал Гипрогазоочистки разработал несколько проектов. Обеспечивается практически полный отвод газов от печи при резком снижении мощности системы отсоса газов по сравнению с отводом газа через подкрышный зонт. Одновременно благодаря звукоизолирующему действию укрытия достигается уменьшение уровня шума на рабочих местах. Газы на очистку отводятся из верхней части укрытия в течение всего периода плавки. Для загрузки печи шихтой предусмотрены соответствующие дверцы. В период их открытия с целью предотвращения выхода газов можно использовать воздушную завесу. Подобные установки применяются на заводах ФРГ, США, Италии, Швеции, Японии и др.