ГАЗООТВОДЯЩИЙ ТРАКТ КИСЛОРОДНОГО КОНВЕРТЕРА Российский патент 2006 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к газоотводящим трактам кислородных конвертеров.

Известен газоотводящий тракт сталеплавильного агрегата, включающий охладитель конвертерных газов, мокрую газоочистку, дымопровод и дымосос.Такой газоотводящий тракт работает с полным дожиганием отходящих газов (см. Бережинский А.И., Циммерман А.Ф. Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров. - М.: Металлургия, 1983, с. 11-12). Недостатком такого газоотводящего тракта является невозможность улавливания газов, выделяющихся при завалке лома и заливке чугуна в конвертер.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является газоотводящий тракт кислородного конвертера фирмы «Баумко» (ФРГ). Компоновочная схема его содержит конвертер, кессон с установочным кольцом, подъемный газоход, мокрую двухступенчатую вертикальную газоочистку в одном корпусе с бункером и гидрозатвором, эксгаустер (дымосос), шламопровод, поворотные заслонки, измерительную трубу, дожигательные горелки, газгольдер, вспомогательный зонт, соединенный дополнительным газоходом с мокрой двухступенчатой газоочисткой и систему клапанов (см. Бережинский А.И., Циммерман А.Ф. Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров. - М.: Металлургия, 1983, с. 148).

Недостатком этого технического решения является возможность возникновения взрывоопасных газовых смесей в тракте и даже их взрыва, а также низкая эффективность очистки газа от пыли при заливке чугуна в конвертер и попадание отходящего газа в шламопровод. Врезка дополнительного газохода в вертикальную боковую стенку мокрого аппарата газоочистки приводит к попаданию влаги в газоход с последующим оседанием в нем пыли вплоть до полного перекрытия сечения. При одновременном закрытии обоих клапанов происходит перелив воды в дополнительный дымопровод, его переполнение водой и возможное обрушение. За счет этого происходит снижение производительности дымососа с возникновением помпажа (неустойчивый режим, сопровождающийся резкими колебаниями производительности, мощности, вибрацией корпуса, толчками рабочего колеса и т.п.). Поэтому клапан на основном газоходе всегда открыт (максимальное закрытие 90%).

Возникновение взрывоопасных газовых смесей в тракте возможно либо на продувке - при открытии клапана на дополнительном газоходе, либо на заливке чугуна в случае использования кускового топлива (угля) на нагрев металлического лома в конвертере. В первом случае по основному тракту идет газ с недожогом СО более 12,5%, т.к. он запирается атмосферным воздухом, идущим по дополнительному газоходу. Во втором случае - наоборот: дополнительный газоход балластируется воздухом, идущим через основной тракт. В месте их смешения возможно образование взрывоопасных смесей.

Поток воды, вытекающий из бункера мокрой газоочистки через гидрозатвор, эжектирует отходящий токсичный газ и образовавшаяся газожидкостная смесь попадает в шламопровод и далее в оборотный цикл на очистку.

Задачей изобретения является улучшение экологии за счет повышения степени очистки отходящих газов от пыли и снижения выброса вредных веществ в атмосферу, а также повышение надежности работы оборудования за счет исключения взрывов отходящих газов при работе конвертера в процессе завалки шихты, прогрева лома, заливки чугуна и основной продувки.

Поставленная задача достигается тем, что газоотводящий тракт кислородного конвертера, содержащий основной газоход, мокрую двухступенчатую газоочистку, включающую бункер с гидрозатвором, дымосос, вспомогательный зонт, соединенный дополнительным газоходом с мокрой двухступенчатой газоочисткой, систему клапанов и шламопровод, согласно изобретению дополнительно снабжен системой сухой газоочистки от пыли, выполненной в виде колен-сепараторов, установленных на поворотах дополнительного газохода, с радиусом поворота, уменьшающимся от первого колена к последнему, и соединенных трубопроводами с осадителями, при этом первая ступень мокрой газоочистки расположена горизонтально и к ее верхней стенке подведен дополнительный газоход, а вторая ступень расположена вертикально, причем основной газоход клапаны перед первой ступенью мокрой газоочистки и дополнительной газоход снабжены газоплотными клапанами. В газоотводящем тракте кислородного конвертера гидрозатвор бункера мокрой двухступенчатой газоочистки выполнен петлевым, а его верхний изгиб расположен выше уровня сливного отверстия бункера.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем.

Выполнение мокрой газоочистки из двух ступеней, первая из которых горизонтального расположения, а вторая вертикального, позволяет установить газоплотные клапаны на основном и дополнительном газоходах, что в свою очередь позволяет исключить просасывание холодного воздуха через основной газоход при заливке чугуна в конвертер и предотвратить образование взрывоопасных смесей газов. Подвод дополнительного газохода к верхней стенке первой ступени мокрой двухступенчатой газоочистки исключает заполнение его пылью или водой.

Установка системы сухой газоочистки позволяет очистить газ от не смачиваемой водой графитовой спели и сажи до попадания их в мокрую двухступенчатую газоочистку. Выполнение сухой газоочистки в виде нескольких колен-сепараторов позволяет выделить дисперсные частицы из газа с высокой температурой 450-600°С без дополнительных энергетических затрат, используя естественные повороты дополнительного газохода. Уменьшение радиуса поворота колен-сепараторов от первого колена к последнему увеличивает центробежные силы, воздействующие на частицы в криволинейном потоке и повышает эффективность очистки газа от пыли.

Расположение верхнего изгиба петлевого гидрозатвора выше уровня сливного отверстия бункера мокрой газоочистки подавляет процесс эжектирования водяным потоком газа, находящегося над поверхностью воды.

Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении надежности отвода газа без взрывов газовых смесей, снижении степени выбивания факела газов в атмосферу цеха при заливке чугуна в конвертер, улучшении санитарного состояния на рабочих местах и уменьшении количества дисперсных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена компоновочная схема расположения устройства; на фиг.2-схема петлевого гидрозатвора.

Газоотводящий тракт кислородного конвертера 1 содержит основной газоход 2, мокрую двухступенчатую газоочистку, состоящую из горизонтальной ступени 3 и вертикальной ступени 4, соединенную дополнительным газоходом 5 с дымососом 6. Над зоной заливки чугуна из ковша 7 расположен вспомогательный зонт 8, соединенный дополнительным газоходом 5 с верхней стенкой первой ступени 3 мокрой газоочистки. На основном газоходе перед местом врезки дополнительного газохода расположен клапан 9. На дополнительном газоходе 5 установлены клапан 10, колена-сепараторы 11, 12, соединенные трубопроводами 13, 14 с осадителями 15, 16 соответственно. В газоотводящем тракте имеется шламопровод 17 и мокрая двухступенчатая газоочистка содержит бункеры 18, 19 со сливными отверстиями 20, 21 и петлевыми гидрозатворами 22, 23. Верхние изгибы петлевых гидрозатворов 22 и 23, расположены выше (на ΔН) над сливными отверстиями 20 и 21 бункеров 18 и 19 соответственно.

Газоотводящий тракт работает следующим образом.

В конвертер 1 заваливают стальной лом, известь и уголь. Открывают клапан 9 и закрывают клапан 10. Ставят конвертер 1 в вертикальное положение, включают подачу кислорода и производят нагрев лома в конвертере. Образующиеся при сжигании угля газы проходят через основной газоход 2, ступени 3 и 4 мокрой двухступенчатой газоочистки горизонтального 3 и вертикального 4 расположения, дымосос 6 и через свечу выбрасываются в атмосферу. После окончания нагрева лома прекращается подача кислорода и производится выдержка для проветривания газоотводящего тракта. Затем закрывается клапан 9 и открывается клапан 10. Конвертер 1 наклоняется и начинается заливка чугуна из ковша 7 в конвертер 1. Образующиеся газы с пылью поступают во вспомогательный зонт 8, дополнительный газоход 5. В коленах-сепараторах графитсодержащая пыль выделяется из газового потока. Более крупная пыль выделяется на колене-сепараторе 11, мелкая на колене-сепараторе 12 и, проходя через трубопроводы 13 и 14, осаждается в осадителях 15, 16. Дальше газ поступает в мокрую двухступенчатую газоочистку 3 и 4, дымосос 6 и сбрасывается в атмосферу. После заливки чугуна из ковша 7 открывается клапан 9 и закрывается клапан 10. Во время продувки конвертерные газы из конвертера 1 проходят через основной газоход 2, очищаются от возгонной пыли в мокрой газоочистке 3 и 4 и выбрасываются в атмосферу. Вода с осевшей пылью собирается в бункерах 18 и 19, проходит через отверстия 20 и 21, петлевые гидрозатворы 22 и 23 и поступает в шламопровод 17.

Применение предлагаемого газоотводящего тракта позволяет повысить надежность отвода газа без взрывов газовых смесей, снизить степень выбивания факела газов в атмосферу цеха при заливке чугуна в конвертер, улучшить санитарное состояние на рабочих местах, уменьшить количество дисперсных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Предлагаемый газоотводящий тракт промышленно применим и используется в сталеплавильном производстве в кислородно-конвертерном цехе.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к газоотводящим трактам кислородных конвертеров. Газоотводящий тракт содержит основной газоход, мокрую двухступенчатую газоочистку, включающую бункер с гидрозатвором, дымосос, вспомогательный зонт, соединенный дополнительным газоходом с мокрой двухступенчатой газоочисткой. Газоотводящий тракт дополнительно снабжен системой сухой газоочистки от пыли, выполненной в виде колен-сепараторов, установленных на поворотах дополнительного газохода, с радиусом поворота, уменьшающимся от первого колена к последнему, и соединенных трубопроводами с осадителями, при этом первая ступень мокрой газоочистки расположена горизонтально и к ее верхней стенке подведен дополнительный газоход, а вторая ступень расположена вертикально, причем основной газоход перед первой ступенью мокрой газоочистки и дополнительный газоход снабжены газоплотными клапанами. Гидрозатвор бункера мокрой двухступенчатой газоочистки выполнен петлевым, а его верхний изгиб расположен выше уровня сливного отверстия бункера. При использовании изобретения обеспечивается повышение надежности отвода газа без взрывов газовых смесей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Газоотводящий тракт кислородного конвертера, содержащий основной газоход, мокрую двухступенчатую газоочистку, включающую бункер с гидрозатвором, дымосос, вспомогательный зонт, соединенный дополнительным газоходом с мокрой двухступенчатой газоочисткой, систему клапанов и шламопровод, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен системой сухой газоочистки от пыли, выполненной в виде колен-сепараторов, установленных на поворотах дополнительного газохода, с радиусом поворота, уменьшающимся от первого колена к последнему, и соединенных трубопроводами с осадителями, при этом первая ступень мокрой газоочистки расположена горизонтально и к ее верхней стенке подведен дополнительный газоход, а вторая ступень расположена вертикально, причем основной газоход перед первой ступенью мокрой газоочистки и дополнительный газоход снабжены газоплотными клапанами.2. Газоотводящий тракт по п.1, отличающийся тем, что гидрозатвор бункера мокрой двухступенчатой газоочистки выполнен петлевым, а его верхний изгиб расположен выше уровня сливного отверстия бункера.