Система газоочистки в металлургии: печи, ЭСПЦ, переработка шлама, мокрая и сухая газоочистка

Металлургия относится к сложнейшим видам производства, которое сопровождается большим количеством выбросов в атмосферу. Многочисленные процессы по организации процессов плавки, значительная доля транспортной передачи и хранения ресурсов, сложность технологии и высокие температурные показатели, необходимые для обработки металла – все это становится причиной появления вредных веществ, которые попадают в атмосферный воздух.

Система газоочистки в металлургической отрасли используется в промышленных или санитарных целях. Промышленная газоочистка заключается в фильтрации вторичных включений для их дальнейшей утилизации, а также в возврате очищенного от загрязнителя газа в производственный процесс. Санитарная очистка предусматривает устранение из газовоздушной смеси остаточных включений, что позволяет добиться высокого ее качества. При выборе аспирационных и газоочистных систем, а также технологии очистки следует исходить из особенностей производства, состава отработанных газов, необходимых показателей очистки и прочее.

Главная особенность металлургического производства – это выделение большого количества газа и пыли. В большинстве случаев оба побочных продукта удаляются из печи одновременно.

Выделяют следующие виды газов, образующихся в процессе обработки металла:

• технологические, возникающие в результате химических реакций;
• топочные, относящиеся к продуктам сжигания топлива.

В состав технологических газов в большинстве случаев входят сернистые ангидриды, углекислый газ, оксид углерода, а также водяные пары. В некоторых отраслях металлургии побочными продуктами могут быть мышьяк, хлор, хлориды в газообразном состоянии и прочее. Продуктами сжигания топлива в основном являются углекислый газ, оксид углерода и водяной пар.

По дисперсному составу пыль газоочистки черных металлов можно разделить на тонкую и грубую. Грубые включения образуются в результате воздействия газовоздушного потока на частицы перерабатываемой шихты или отходы металлургической обработки. Грубые пылевые включения имеют осколочную форму с дисперсностью от 3-10 до нескольких сот мкм. Тонкий загрязнитель попадает в воздушный поток за счет возгонки легколетучих компонентов (цинка, кадмия, германия, индия и прочих редких и рассеянных элементов).

Сегодня ЭПСЦ оснащаются оборудованием, которое обеспечивает полный отвод газов через газотрубные патрубки. В помещении газоочистки загрязненный воздух устраняется из плавильного пространства печи и из-под фонарной области. Газы сжигаются в специальных камерах и направляются в камеры быстрого охлаждения. Этот процесс осуществляется за счет воды или всасываемого атмосферного воздуха. При использовании воды поток частично очищается от загрязнителя, который вместе с водой направляется в шламосборник. После охлаждения до нужной температуры поток подается через систему отсечки газа в общий газоход, отходящий от вытяжного зонта.

Газоочистное оборудование контролирует остаточное давление в дуговых сталеплавильных печах на протяжении всего процесса плавки в различное время. Принудительная вентиляция направляет поток из газохода на фильтрующую установку, которая избавляет его от остатков побочных включений. После фильтрации воздушный поток выбрасывается в атмосферу, а шлам и пыль газоочистки выбросов электросталеплавильной печи передаются в шламосборник для дальнейшей переработки.

В газоочистке ЭСПЦ более широкое распространение получил мокрый способ фильтрации посредством труб Вентури. Фильтры на тканевой основе используются крайне редко. Это объясняется небольшими размерами установки мокрой очистки и несущественными тратами на их монтаж. Но, вместе с тем, мокрый способ очистки потребует значительных эксплуатационных затрат из-за большого расхода воды. Кроме того, необходима ее очистка в оборотных и замкнутых системах водоснабжения.

Использование малоотходных способов производства подразумевает отделение от шлама и пыли металлических частиц для последующего их «спекания». Такой способ переработки пыли газоочистки сталеплавильного производства позволяет получить агломерат, который необходим для агломерационной шихты при выплавке чугуна.

Более современным и перспективным методом считается брикетирование пыли газоочистки. Процесс заключается в создании брикетов из мелких металлических отходов и обрезков, которые в дальнейшем используются в литейном производстве.

Для достижения лучших результатов газоочистка доменной печи и других подобных агрегатов осуществляется с использованием скрубберов, а также иного оборудования с мокрым способом улавливания частиц. Принцип работы таких пылегазоулавливающих установок в металлургии заключается в поглощении жидким абсорбентом (водой) вторичных частиц и их склеивании между собой или с жидкой средой. После этого очищенный газ направляется в атмосферу, а отработанная жидкость сливается из рабочей камеры.

Основными составными частями скруббера являются:

• рабочая камера (в большинстве случаев она имеет цилиндрическую форму);
• форсунки, подающие воду;
• патрубки, по которым подается чистая и выводится грязная вода;
• различного рода насадки, заполняющие внутреннюю полость установки (провальные тарелки, решетки и прочее);
• отвод для слива отработанной жидкости (шлам газоочистки).

Виды скрубберов:

• центробежные (форсуночные);
• насадочные;
• полые;
• скруббер Вентури;
• тарелочные (пенные или барботажные).

Примеры фильтров:

Доменная газоочистка скрубберными установками любого типа достигает 99%. Такое оборудование незаменимо в сферах и отраслях, в которых производственные процессы сопровождаются экстремально высокими температурами, пожаро- и взрывоопасностью, появлением сильно наэлектризованных частиц.

Мокрая газоочистка в металлургии эффективна также в сочетании с сухими методами. Комбинированный способ отлично справляется с запахами, примесями и крупной пылью.

Если позволяют особенности производства процесс газоочистки может осуществляться и с помощью оборудования, работа которого основана на сухом методе фильтрации загрязнителя. Перейти в каталог сухих пылеуловителей.

Сухая газоочистка в металлургии представлена также картитриджными фильтрами. Среди их преимуществ можно выделить высокую степень очистки, способность выдерживать значительное дифференциальное давление, возможность промывки в обратном направлении. Установки такого типа показывают очень высокую эффективность в процессе газоочистки от включений дисперсностью до 200 мкм с предельной концентрацией до 5 мг/л.

В зависимости от особенностей производства мы предлагаем картриджи из следующих материалов:

• углеволокна;
• целлюлозы;
• полипропилена;
• синтетических и полиэфирных волокон.

Жесткость фильтр-элементов обеспечивается пластмассовой или металлической каркасной сеткой, а также самим материалом, который складывается плотной гармошкой.

Принцип работы картриджных фильтров заключается в том, что загрязненный воздушный поток подается на входной патрубок системы фильтрации. Далее он направляется на плоские картриджи, которые и очищают газовоздушную смесь от вредных включений. Очищенный поток подается на выходной патрубок, откуда попадает в атмосферу.

Регенерация картриджей осуществляется посредством импульса сжатого воздуха. Под его воздействием осуществляется встряска картриджей, которая способствует тому, что осевший на фильтрующем элементе загрязнитель осыпается в бункер. По мере его наполнения отходы газоочистки попадают в пылесборник.

Принцип работы установки типа циклон основан на использовании центробежной и инерционной сил. Конструкция аппарата сухой газоочистки включает в себя корпус цилиндрической формы и нижнюю часть в виде конуса. Загрязненный воздух подается на установку через спиралевидный входной патрубок. Во внутренней части корпуса имеется вертикальная трубка для выхода очищенного воздушного потока. К нижней части корпуса примыкает бункер-накопитель для сбора загрязнителя.

Входной патрубок придает загрязненному потоку вращательное движение. Под действием центробежной силы загрязнитель отбрасывается на стенки корпуса, с которых осыпается в нижний сектор установки. Далее, под воздействием сил инерции, вторичные включения опадают в бункер-накопитель. Очищенный воздушный поток меняет направление на 180° и подается в вертикально расположенную трубу, из которой выбрасывается в атмосферу.

Конструктивные особенности установок газоочистки определяются тонкостями технологического процесса, концентрацией загрязнителя, объемами очищаемого воздуха и условиями эксплуатации оборудования.

Обращайтесь к нам, мы сделаем расчет установок газоочистки и инжиниринг. Мы подберем нужную конструкцию и размеры, рассчитаем технические характеристики системы аспирации. Также наши инженеры осуществят строительство комплекса газоочистки, вам останется только принять работу.