Рисунок 2 - Схема охлаждения и очистки конвертерных газов с полным дожиганием
СО
1-конвертер; 2-котел-охладитель; 3-орошаемый газоход; 4-скрубберы Вентури; 5-циклон-каплеотделитель; 6-дымосос; 7-дымовая труба
Образование «тампона» обеспечивает нависающий над конвертером колпак, опускающийся и частично перекрывающий зазор во время продувки и автоматически поднимающийся в начале и в конце продувки. В моменты подъема колпака зазор полностью открыт, и благодаря устремляющемуся в него воздуху осуществляется дожигание конвертерного газа в СО2, т.е. образуется «тампон» из нейтральных газов.
В установках без дожигания окиси углерода очистку газа почти всегда осуществляют в
мокрых пылеуловителях.
Мокрая очистка газов от пыли без дожигания СО производится в аппаратах, аналогичных применяемым установкам для очистки с полным дожиганием СО. Система отвода газа (рисунок 3) состоит из кессона, переходящего в камин, в который встроен котел-утилизатор, где газ охлаждается до 800-900 °С; доохлаждение его идет вначале в горизонтальном газоходе за счет подачи мелко распыленной воды, а затем в низконапорных трубах Вентури с регулируемым сечением горловины; коагуляция мелкодисперсной пыли происходит в высоконапорной трубе Вентури. Очистка от крупных капель шлама осуществляется в инерционных пыле- и брызгоуловителях, на которых установлены трубы Вентури;окончательная очистка газа от укрупненной пыли производится в центробежном скруббере.
Рисунок 3 - Система очистки конвертерного газа без дожигания СО
1-конвертер; 2-водоохлаждаемая муфта; 3-кислородная фурма; 4-котел-утилизатор; 5-орошаемый газоход; 6-коллектор запыленного газа; 7-гидрозатвор; 8-трубы Вентури; 9-инерционный пыле- и брызгоуловитель; 10-газоход; 11-труба-коагулятор; 12-центробежный скруббер; 13-дымосос; 14-труба Вентури; 15-дымовая труба; 16-дожигающее устройство
Работа газового тракта при частичном дожигании окиси углерода протекает с полностью открытым зазором. Дымосос устанавливают на работу с постоянной производительностью, на 10-15% превышающей выход конвертерного газа в период максимального газовыделения. В этом случае в начальный период продувки, когда конвертерного газа, а следовательно, и окиси углерода выделяется мало, из атмосферы через открытый зазор энергично подсасывается воздух и горение окиси углерода идет с большими избытками воздуха, т.е. в газовом тракте присутствуют кислород и углекислый газ, а окиси углерода нет. По мере увеличения выхода конвертерного газа избыток кислорода быстро
уменьшается и при α=1 становится близким к нулю. В это время в газоходе нет и окиси углерода, которая полностью сгорает в углекислый газ. Иначе говоря, образуется «тампон» из инертного газа СО2 + N2, который продувает газоотводящий тракт, освобождая его от остатков кислорода. За «тампоном» движется газ, в котором присутствует окись углерода, но совершенно отсутствует кислород. По окончании продувки те же процессы проходят в обратном порядке. Таким образом, «тампон» из инертного газа, образующийся в начале и конце кислородной продувки, надежно разделяет транспортируемый газ различного качественного состава, не допуская перемешивания окиси углерода с воздухом и образования взрывоопасной смеси.
При режиме работы с частичным дожиганием СО возможности использования конвертерного газа в качестве топлива значительно уменьшаются. Практика показывает, что из всего времени продувки газ с высоким содержанием СО выходит из газового тракта за 6-10 минут, что составляет 25-30% всего времени плавки. В остальное время газ для использования в качестве топлива не пригоден вследствие пониженного содержания окиси углерода. Поэтому практически все установки с частичным дожиганием окиси углерода работают с дожиганием конвертерного газа перед выбросом в атмосферу на свече.
В установках с частичным дожиганием СО запыленность газов перед очисткой несколько больше, чем в установках с полным дожиганием, вследствие меньшего поступления в газы воздуха, и составляет 30-80 г/м3. Дисперсный состав пыли при частичном дожигании СО при прочих равных условиях мало отличается от состава при полном дожигании. Химический анализ пыли показывает, что при частичном дожигании СО в начальный и конечный периоды продувки, большая часть пыли окислена до Fe2O3. В основной период продувки большая часть пыли представлена в виде FeO.
Практика эксплуатации имеющихся установок, работающих с частичным дожиганием окиси углерода, показала, что очистка газа в мокрых пылеуловителях, подобных тем, которые применяют в установках с полным дожиганием СО, дает вполне удовлетворительные результаты. Поэтому при переводе процесса с полного на частичное дожигание СО нет необходимости в реконструкции систем газоочистки.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют системы газоотвода от конвертера?
2. В каких аппаратах производится очистка конвертерного газа от пыли?