Выделение пыли в ДСП переменного тока

Количество образующихся при электроплавке газов и пыли зависит от марки выплавляемой стали, качества шихты, количества и вида вводимых в печь добавок, технологии плавки, интенсивности продувки ванны кислородом и расхода топлива при использовании горелок. Следует различать

1. первичные гаэовыделения. образующиеся в печи в процессе плавления и доводки металла, которые составляют 85—90 % от общего количества газов, образующихся за плавку.
2. вторичные газы, выделяющиеся при загрузке шихты в печь и выпуске металла в ковш.

По опытным данным, при отсосе первичных газов непосредственно из рабочего пространства на печах обычной мощности на газоочистку поступало 500—700 м³/т стали в час.

При увеличении мощности печи и интенсивном введении кислорода количество газов увеличилось до 800—1200 м³/т стали в час.

На сверхмощных печах с газо-кислородными горелками количество отсасываемых газов достигло 1500 м³/т-ч.

Приведенные данные характеризуют количество газов перед газоочисткой, в то время как количество образующихся в печи газов относительно невелико. Так, например, на высокомощной 100-т электропечи, оборудованной газокислородными горелками суммарной мощностью 30 МВт и кислородной фурмой для продувки ванны с интенсивностью 1 м³/ [т • мин), количество газов на выходе из патрубка газоотсоса в период плавления составит 18000 м³/т и в окислительный период 24000 м³/ч.

Газы в сводовом патрубке имеют следующий состав:

• в период плавления - 3 % СО, 15 % СО₂, 36 % Н₂О, 10 % О₂, и 36 % N₂,
• в окислительный период - 25 % СО, 11 % СО₂, 14 % О₂, и 50 % N₂.

Температура газов на выходе из патрубка в период плавления составляет 1650, в период продувки 1430 °С. Приведенные цифры относятся к параметрам газа на выходе из сводового патрубка. При этом принимают, что образующиеся в результате проведения технологического процесса (продувка кислородом, сжигание газа) газы разбавлены определенным количеством воздуха (80 - 100% от общего объема образующихся газов), подсасываемого через рабочее окно.

В целом количество газов, выделяющихся из печи по ходу плавки, различается в отдельные периоды плавки в 6—10 раз. Наибольшее количество газов выделяется во время работы топливно-кислородных горелок и продувки ванны кислородом. Количество газов при этом возрастает пропорционально расходу топлива и кислорода. Для этих периодов характерны также наибольшие тепловые потери с отходящими газами. Так, при интенсивности продувки ванны кислородом 1 м³/мин) на 100-т электропечи максимальная мощность тепловых потерь достигает 30—35 МВт.

Количество пыли, содержащееся в улавливаемых газах, по различным данным колеблется от 2 до 25 г/м³. Такой большой диапазон колебаний объясняется тем, что различные авторы приводят эти данные для различных участков тракта газоотсоса, не конкретизируя их. При отборе проб газа непосредственно в рабочем пространстве при продувке ванны кислородом содержание пыли в нем достигает 148 г/м³. Количество улавливаемой газоочисткой пыли колеблется в более узких пределах и составляет 2,5—10 кг/т выплавляемой стали. Таким образом, при работе 100-т высокомощной электропечи в течение года улавливается 4000 т пыли.

По экспериментальным данным, осажденная из электропечных газов пыль имеет следующий средний состав: 38% Fе, 6 % Мn, 8 % SiO₂, 6,5 % СаО, 12% МgО, 1,2% Сr₂O₃. Плотность пыли составляет 4—4,5 т/м³.

Примерно 95% всех частиц пыли имеют размеры < 2 мкм. На вынос пыли из электропечи большое влияние оказывают фракционный состав шлакообразующих и легирующих, способ их введения в печь и интенсивность отсоса.

Так, до 4% загружаемых а печь материалов уносится с отходящими газами. Такое содержание пыли в отходящих от электропечи газах требует применения высокоэффективных способов их очистки. Используемые в современных ЭСПЦ установки обеспечивают улавливанием 95 - 99 % всей пыли, содержащейся в газах. В таком случае в очищенном газе обычно содержится 50—150 мг/м³ пыли.

Однако требования по остаточной концентрации пыли в отходящих газах во всех странах непрерывно ужесточаются. Так, например, если в Великобритании в 1960 г. допускалось загрязнение воздуха в промышленных районах до 115 мг/м³, то изданные в 1970 г. в США инструкции ограничивают предельное загрязнение значением 10 мг/м³.

Следовательно, системы улавливания и очистки газов должны непрерывно совершенствоваться.