СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ РУДНО-ТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F27B3/10 F27D17/00 

Изобретения относятся к черной металлургии, а именно к средствам переработки редкометаллического сырья, в частности к средствам очистки отходящих газов рудно-термических печей.

Известны способ и устройство для очистки отходящих газов рудно-термических печей, описанные в книге авторов Петрунько А.Н. и др. «Титан». - М.: Металлургия, 1983 г., стр.190-194, 200-207.

Известный способ включает плавку титансодержащей руды совместно с восстановителем в рудно-термической печи с разделением продуктов плавки. При плавке в полузакрытом режиме часовая производительность печи по шлаку составляет 2,2 т, а расход электроэнергии на 1 т шлака снизился до 5,8 ГДж. Отходящие газы печей, работающих в полузакрытом режиме, содержащие около 30% углекислого газа, удаляются принудительным путем с помощью вентиляторов горячего дутья. Давление газов в подсводовом пространстве поддерживают на уровне 1,2 Па, а температуру отходящих газов - на уровне 250°С. Пыль, уносимая газами, частично улавливается в циклонах. Уловленную в циклонах пыль возвращают пневмотранспортом в процесс плавки. Коэффициент удаления пыли в циклонах типа СИОТ составляет 40-60%. Опыты по обеспыливанию содержащих около 12 г/куб.м пыли газов рудно-термических печей по выплавке титановых шлаков с помощью металлотканевых (металл - нержавеющая сталь) рукавных фильтров показали возможность улавливания и возврата в процесс около 98% пыли из отходящих газов этих печей.

Известное устройство содержит дымососы для отсоса газов, циклоны, рукавные фильтры.

Недостатком известных средств является низкая степень улавливания пыли и обезвреживания газов рудно-термических печей.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются способ очистки отходящих газов рудно-термических печей и устройство для его осуществления, описанные в одноименном п. РФ №2190171 по кл. F27B 3/10, С22С 33/00, з. 09.01.01, оп. 27.09.02.

Известный способ заключается в том, что отводят отходящие при плавке газы через газоход, охлаждают их ступенчато в три стадии - первоначально до температуры ниже 1300°С, на второй ступени до 700-800°С и на третьей - выше 200°С в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения, проводят двухстадийную очистку газов от вредных примесей и пыли, причем очистку от примесей проводят на первой ступени охлаждения путем сжигания реакционных газов, а очистку от пыли выполняют сначала в циклонах с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, затем в металлотканевых фильтрах с регенерацией фильтра сжатым воздухом, который предварительно сушат, а пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке.

Известная установка содержит печь со сводом, на котором размещен газоход, выполненный в виде ступеней, причем первая, нижняя ступень выполнена в виде усеченной пирамиды, размещена усеченной частью на своде печи и снабжена установкой для дожига реакционных газов и установкой системы испарительного охлаждения, размещенной по периметру пирамиды и по ее верхнему основанию, последующие ступени газохода по всей длине также снабжены установкой системы испарительного охлаждения, каждая ступень газохода с помощью труб для подвода воды и для отвода пара соединена с барабаном-сепаратором, циклоны и металлотканевые фильтры с устройством для регенерации фильтра сжатым воздухом, выполненным в виде пневмоимпульсной установки.

Недостатком известных средств является их сложность. Кроме того, система не имеет устройств контроля работы узлов и параметров отходящих газов, а следовательно, и средств управления процессом очистки, что снижает качество очистки.

Задачей является упрощение средств очистки при повышении ее качества.

Поставленная задача решается тем, что:

- в способе очистки отходящих газов рудно-термической печи, заключающемся в том, что отводят отходящие при плавке газы через газоход, охлаждают их до 200°С в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения, проводят двухстадийную - грубую и тонкую - очистку газов от вредных примесей и пыли, причем очистку от примесей проводят на первой ступени охлаждения путем сжигания реакционных газов, а очистку от пыли выполняют сначала в циклонах с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, затем в металлотканевых фильтрах с регенерацией фильтра сжатым воздухом, который предварительно сушат, а пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, отвод газов осуществляют через два газохода, охлаждение газов производят путем подсоса атмосферного воздуха, очистку от пыли проводят в циклонах, где улавливают частицы пыли крупностью более 0,1 мм, проводят искрогашение, перемешивают газы с охлаждающим воздухом, тонкую очистку выполняют последовательно в нескольких автономных секциях рукавного фильтра, при этом в ходе технологического процесса контролируют температуру и вибрацию отдельных узлов, потребляемую электродвигателем мощность, измеряют давление и температуру в газоходах перед фильтрами и в зависимости от их величин регулируют производительность дымососа, управляют регенерацией фильтров и работой электродвигателя;

- в установке очистки отходящих газов рудно-термической печи, содержащей печь со сводом, на котором размещен газоход, двухступенчатую - грубую и тонкую - систему очистки, включающую систему охлаждения газов, циклоны и металлотканевые фильтры с устройством для регенерации фильтра сжатым воздухом, выполненным в виде пневмоимпульсной установки, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, в системе грубой очистки система охлаждения газов выполнена в виде врезанных перед циклонами патрубков с дроссельными клапанами, в системе тонкой очистки фильтр выполнен рукавным и состоит из нескольких автономных секций, каждая из которых снабжена блоком регенерации, при этом установка снабжена автоматизированной системой управления (АСУ) газоочисткой, включающей в себя на первом уровне датчики технологических параметров, соединенные на втором уровне со средствами обработки измеренной информации, и связанные с ними на третьем уровне средства предоставления информации о ходе процесса и состоянии технологического оборудования газоочистки печи технологическому персоналу печи и выработки управляющих и блокирующих воздействий.

Отвод газов через два газохода позволяет производить их охлаждение путем подсоса атмосферного воздуха, что в совокупности с последующим перемешиванием в дальнейшем отходящих газов с охлаждающим воздухом упрощает процесс очистки и делает его более дешевым; грубая очистка в циклонах с улавливанием частиц крупностью более 0,1 мм и последующая последовательная тонкая очистка в нескольких автономных секциях рукавного фильтра в совокупности с контролем работы оборудования в ходе технологического процесса и контролем температуры и давления в газоходах для последующего регулирования производительности дымососа и управления регенерацией фильтров позволяют значительно повысить качество очистки.

Реализация способа обеспечивается за счет введения в установку для очистки системы охлаждения газов путем подсоса атмосферного воздуха, выполнения фильтров рукавным из нескольких автономных секций, снабженных блоками регенерации, и введения системы контроля и управления процессом газоочистки, включающем датчики параметров, средства обработки измеренной информации и системы представления полученной информации в цеховую систему управления, позволяющими упростить оборудование и повысить качество очистки.

Технический результат - упрощение технологии и оборудования, возможность отслеживания параметров техпроцесса, контроля работы оборудования, позволяющая управлять процессом газоочистки.

Способ очистки отходящих газов рудно-термической печи обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как отвод газов через два газохода, охлаждение газов путем подсоса атмосферного воздуха, очистка от пыли в циклонах, где улавливают частицы пыли крупностью более 0,1 мм, искрогашение, перемешивание газов с охлаждающим воздухом, выполнение тонкой очистки последовательно в нескольких автономных секциях рукавного фильтра, контроль и управление процессом очистки и работой узлов с учетом технологических параметров процесса, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Установка очистки отходящих газов рудно-термической печи обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как выполнение системы охлаждения газов в системе грубой очистки в виде врезанных перед циклонами патрубков с дроссельными клапанами, выполнение фильтра в системе тонкой очистки рукавным и состоящим из нескольких автономных секций, каждая из которых снабжена блоком регенерации, наличие системы автоматического управления газоочисткой, включающей в себя на первом уровне датчики технологических параметров, соединенные на втором уровне со средствами обработки и отображения измеренной информации, и связанные с ними на третьем уровне средства предоставления информации о ходе и состоянии технологического оборудования газоочистки печи технологическому персоналу печи и выработки управляющих и блокирующих воздействий, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения для каждого объекта заявленной группы, обладающие отличительными от выбранных прототипов признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата. Кроме того, каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники и не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками каждого из объектов группы влияние на достижение технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемые технические решения соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Заявляемые технические решения могут найти широкое применение в черной и цветной металлургии, в частности для очистки отходящих газов рудно-термических печей, а потому соответствуют критерию «промышленная применимость».

Изобретения иллюстрируются чертежом, где показана структурная схема установки для очистки отходящих газов рудно-термической печи.

Способ очистки отходящих газов рудно-термической печи заключается в следующем. Отводят отходящие при плавке газы через два газохода. Охлаждают их путем подсоса атмосферного воздуха до 200°С в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения. Проводят двухстадийную очистку газов от вредных примесей, осуществляя искрогашение и перемешивание газов с охлаждающим воздухом с в циклонах, При этом грубую очистку от примесей проводят на первой ступени охлаждения путем сжигания реакционных газов, а очистку от пыли выполняют сначала в циклонах, где улавливают частицы пыли крупностью более 0,1 мм с возвратом уловленной пыли на процесс плавки. Тонкую очистку выполняют последовательно в нескольких автономных секциях рукавного фильтра с регенерацией фильтра сжатым воздухом, который предварительно сушат. Пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке. В ходе технологического процесса контролируют температуру и вибрацию отдельных узлов, потребляемую электродвигателем мощность, измеряют давление и температуру в газоходах перед фильтрами и в зависимости от их величин регулируют производительность дымососа, управляют регенерацией фильтров и работой электродвигателя.

Установка очистки отходящих газов рудно-термической печи (см. чертеж) содержит последовательно технологически связанные между собой печь 1 со сводом, на котором размещены газоходы 2, систему 3 грубой очистки, систему 4 тонкой очистки, систему 5 вывода продуктов очистки, а также систему 6 регенерации воздуха и систему 7 управления. При этом выходы системы 7 управления соединены соответственно со входами систем 3 и 4 грубой и тонкой очисток, со входом системы 5 вывода продуктов очистки, а также со входом системы 6 регенерации.

Система 3 грубой очистки включает в себя последовательно соединенные между собой систему 8 охлаждения газов и систему 9 искрогашения, а также систему 10 управления охлаждением, вход которой соединен с одним из выходов системы 7 управления, а выход - со входом системы 8 охлаждения. При этом система 8 охлаждения газов выполнена в виде патрубков с дроссельными клапанами, а системы 10 управления - в виде электрических исполнительных механизмов, врезанных перед системой 9 искрогашения, которая представляет собой циклоны-искрогасители.

Система 4 тонкой очистки входом содержит многосекционный рукавный фильтр 11 из металлоткани, каждая секция которого включает корпус 12 фильтра и связанный с ним бункер 13 для пыли, причем входы фильтра 11 через продувочные клапаны 14 подключены к выходам системы 6 регенерации воздуха. Другие входы фильтра 11 соединены через отсечные клапаны 15 с выходом коллектора 16 «грязного газа», соединенного с выходом системы 9 искрогашения.

Система 5 вывода продуктов очистки включает в себя коллектор 17 «чистого газа», связанный через отсечной клапан 18 с одним из входов дымососа 19, а также последовательно связанные между собой систему 20 регулирования работы дымососа, исполнительные механизмы 21, направляющие аппараты 22, подключенные к дымососу 19, систему 23 охлаждения, подключенную к одному из входов дымососа 19, связанному с вытяжной свечой 24, и систему 25 пылеудаления, связанную входами с выходами системы 9 искрогашения и выходами бункеров 13 для пыли системы 4 тонкой очистки, а выходом соединенную с системой переработки пыли в микрокремнезем (на чертеже не показана).

Система 6 регенерации включает в себя последовательно связанные между собой систему 26 управления регенерацией, систему 27 подготовки воздуха, осушитель 28 сжатого воздуха и систему 29 удаления конденсата, соединенную через блоки 30 регенерации и продувочные клапаны 14 с входами секций фильтра 11.

Система 7 управления является автоматической и включает в себя на первом уровне датчики 31 технологических параметров, связанные с системой 32 измерения параметров, соединенную на втором уровне с системой 33 обработки и отображения измеренной информации, и связанную с ней на третьем уровне систему 34 предоставления информации о ходе процесса и состоянии технологического оборудования газоочистки печи технологическому персоналу печи и выработки управляющих и блокирующих воздействий, соединенную с пультом 35 управления, связанным в свою очередь соответственно со входами системы 10 охлаждения, системы 20 регулирования работы дымососа и системы 26 управления регенерацией.

Датчики 31 технологических параметров системы 7 управления газоочисткой установлены в виде следующих датчиков на следующих узлах установки.

Датчики 36 температуры установлены в газоходах 2, в фильтре 11, на подшипниках дымососа 19, на подшипниках его электродвигателя, в ходовой части дымососа 19, на обмотках статора и железа статора в двигателе (показаны частично на узлах схемы установки), датчики 37 давления размещены в системах 4 и 23 охлаждения, в фильтре 11, в пневмонакопителях системы 6 регенерации, датчики 38 вибрации - в дымососе 19, датчики 39 гидросопротивления - в фильтре 11.

Средства системы 33 обработки и индикаторы системы 34 размещены в шкафу управления (ШУ) (на чертеже не показан), связанном с пультом 35 управления газочисткой (ПУГО).

Конструктивно элементы и узлы установки выполнены, в частности, следующим образом.

Газоходы 2 печи 1 имеют диаметр 2120 мм, циклоны-искрогасители 9 - диаметр 3500 мм, дроссельные клапаны 18 - диаметр 1000 мм. Циклоны-искрогасители 9 установлены на отдельном постаменте с площадками обслуживания.

Фильтр 11 представляет собой рукавный фильтр типа ФРИК-8300. Для системы 25 пылеудаления используются шлюзовые питатели КР-400 фирмы «MicroPul France» (Франция). Для выгрузки пыли используют автоматические роторные питатели КР-400 французской фирмы «MicroPul France». Продувочные и отсечные клапаны 14 и 15 поставляются фирмой «Camozzi» (Италия). Система 32 подготовки сжатого воздуха в системе 6 регенерации воздуха использует компрессоры серии ZT производства бельгийской фирмы «Atlas Сорсо». В качестве осушителей 28 воздуха используют осушители марки РВ 230 этой же фирмы, оборудованные автоматической системой 29 удаления конденсата. В качестве дымососа 19 используют центробежный дымосос двустороннего всасывания типа ДН 26х2Ф с электродвигателем АОД 1250/800-8/10У1 мощностью 1250 кВт производства ОАО «Сибэнергомаш» (г.Барнаул). В качестве исполнительных электрических механизмов 21 используют механизмы марки МЭО-1600/63-0, 25р-92к. В качестве датчиков 36 температуры используют термосопротивления типа ТСП-0193 (завод «Теплоприбор», г.Челябинск), в качестве датчиков 37 давления - датчики «Метран-100» (ЗАО ПГ «Метран», г.Челябинск), а также электроконтактные манометры марки ДМ2010 (ОАО «Манометръ», г.Томск), для измерения вибрации -преобразователи 38 виброскорости типа ВК-310С, в качестве автоматических систем 34 выработки управляющих воздействий - промышленные контроллерные комплексы германской фирмы «Schnaider electric».

Способ очистки отходящих газов рудно-термической печи осуществляется с помощью установки следующим образом.

Отходящие от зонта рудно-термической печи 1 дымовые газы по двум газоходам 2 диаметром 2120 мм первоначально поступают в два циклона-искрогасителя 9 диаметром 3500 мм. В случае, если контролируемая с помощью датчиков 36 температура поступающих газов выше 200°С°С, то производится их охлаждение с помощью системы 8 до 200°С путем подсоса атмосферного воздуха с помощью патрубков с дроссельными клапанами диаметром 1000 мм, врезанных перед циклонами 9. Подсос производится автоматически; управление дроссельными клапанами и регулирование количества подсасываемого воздуха в зависимости от температуры очищаемых газов осуществляется с помощью системы 10 управления посредством электрических исполнительных механизмов марки МЭО 630/25 (на чертеже не показаны).

В циклонах-искрогасителях 9 происходит улавливание частиц крупностью более 0,1 мм, искрогашение и перемешивание дымовых газов с охлаждающим воздухом. Для обслуживания дроссельных клапанов системы 8 охлаждения и исполнительных механизмов системы 10 управления предусмотрена площадка на отм. +12,200 м. Пыль из бункеров циклонов-искрогасителей 9 через дисковые затворы (на чертеже не показаны) выгружается в автомобильный транспорт шлюзовыми питателями КР-400 фирмы «MicroPul France» (Франция). После циклонов-искрогасителей 9 газы по двум газоходам 2 диаметром 2120 мм поступают на тонкую очистку в рукавный фильтр 11. Рукавный фильтр 11 установлен на постаменте с площадками обслуживания на отм. +4,900 м и +9, 620 м. Фильтр 11 состоит из 16 автономных секций 11₁-11₁₆, связанных соответственно входами и выходами с общими коллекторами 16 и 17 «грязного» и «чистого» газа. Каждая секция 11i включает корпус 12, бункер 13 пыли и соединена с блоком 30i регенерации. При помощи отсечных клапанов 15 и 18, установленных на коллекторах 16 и 17, любая из 16-ти секций может быть отключена от газоходов 2 «чистого» и «грязного» газа. Закрытие клапана 15 на коллекторе 16 «грязного» газа производится вручную при остановке секции 11i на ремонт.

Запыленный газ с температурой не более 200°С из коллектора 16 грязного газа фильтра 11 через специальные проемы поступает в межрукавное пространство фильтра 11. После фильтрации очищенный газ направляется в секционированные вертикальными перегородками камеры «чистого» газа и далее через отсечные клапаны 18 в коллектор 17 «чистого» газа.

Регенерация фильтровальных рукавов 11 осуществляется с помощью системы 8 регенерации посекционно, периодической подачей осушенного сжатого воздуха с осушителя 28 после удаления конденсата с помощью системы 29 с давлением 5-6 кг/см². Сжатый воздух подается внутрь фильтровальных рукавов 11i сверху через продувочные клапаны 14. При этом отсечной клапан 18 на «чистом» газе закрывается.

Процесс регенерации управляется системой 26 управления, конструктивно расположенной в шкафу управления (ШУ). Период и время регенерации устанавливается во время пуско-наладочных работ и далее корректируется по ходу эксплуатации.

Для обеспечения сжатым воздухом системы 6 регенерации рукавного фильтра 11 установлена автономная система 27 подготовки сжатого воздуха, включающая компрессоры, осушители 28 с системами 29 удаления конденсата. Потребность в сжатом воздухе составляет не менее 9,2 куб./мин с давлением не менее 4,2 кгс/кв.см. Для подготовки воздуха используют компрессоры производства фирмы Atlas Сорсо (Бельгия) - один рабочий, другой - резервный.

Компрессоры 27 серии ZT - промышленные безмасляные компрессоры, производящие безмасляный сжатый воздух, смонтированы на собственной раме, оснащены всеми соединительными трубопроводами и патрубками, а также автоматической системой слива конденсата. Для установки компрессора 27 не требуется подготовка фундамента. Работа компрессора 27 малошумна и не требует выгораживания отдельного помещения.

Сжатый воздух из компрессоров 27 поступает в осушители 28 сжатого воздуха РВ 230 фирмы «Atlas Сорсо» (Бельгия) - один рабочий, другой - резервный. Осушитель 28 удаляет влагу из сжатого воздуха путем охлаждения его до точки росы. Осушитель 28 сжатого воздуха оборудован автоматической системой 29 удаления конденсата. Компрессоры 27 и осушители 28 конструктивно размещены в существующем помещении газоочистки печей №2, 3, 5 на отм. +10,900 м.

Для обеспечения бесперебойной работы пневмооборудования рукавного фильтра 11, расположенного на отм. +17.635 м, в верхней части фильтра 11 установлено утепленное отапливаемое помещение (шатер). Для ведения ремонтно-монтажных работ: замены рукавов, снятия крышек люков и пр. внутри шатра запроектированы два монорельса с электроталями. Один монорельс выведен за пределы шатра для подъема-опускания грузов между отметками ±0,000 и +17.635 м.

Проектируемые газоочистные аппараты фильтра 11 (ФРИК-8300) работают под постоянным разрежением. После фильтра 11 очищенные газы по газоходам диаметром 2320 мм подаются во всасывающие карманы дымососа 19. Регулирование производительности и напора дымососа 19 осуществляется осевыми направляющими аппаратами 22. Привод лопаток направляющих аппаратов 22 осуществляется от исполнительного электрического механизма 21 (МЭО-1600/63-0,25р-92к).

Дымосос 19 установлен в специальном помещении на отм. ±0,000, расположенном рядом с рукавным фильтром 11. Для проведения ремонтно-монтажных работ по замене электродвигателя, ротора дымососа 19 и пр. в помещении дымососной запроектирован монорельс на отм. +6,800 м с двумя электроталями грузоподъемностью по 10т и высотой подъема 8 м каждая. Запуск дымососа 19 производится при закрытых направляющих аппаратах 22. Во избежание перегрева корпусов подшипников ходовой части дымососа 19 и электродвигателя (на чертеже не показан) предусмотрена система 23 охлаждения и контроля. Система 23 охлаждения и контроля служит для контроля следующих параметров:

- температуры: подшипников электродвигателя; подшипников дымососа; обмоток электродвигателя; железа статора;

- давления охлаждающей воды;

- уровня вибрации подшипников электродвигателя;

- уровня вибрации подшипников дымососа;

- в качестве местного поста управления (ПУ).

Подача технической воды к системе 23 охлаждения подшипников дымососа 19 осуществляется в теплый период года. При понижении температуры наружного воздуха ниже 0°С система 23 водяного охлаждения отключается. Расход воды на охлаждение подшипников дымососа 19 составляет не менее 1 м³/час. На подводящих трубопроводах охлаждающей воды у каждого подшипника дымососа 19 предусмотрен с помощью датчиков 37 давления контроль давления с установкой отборного устройства.

Для удаления в атмосферу очищенных газов имеется вытяжная свеча 24 диаметром 3620 мм, высотой 50 м. Нижняя часть вытяжной свечи 24 выполняется в виде конуса. Для удаления накопившейся пульпы и атмосферных осадков предусмотрена задвижка, опорожнение и чистка конусной части вытяжной свечи 24, которая проводится во время остановки газоочистки. Вытяжная свеча 24 расположена между помещениями дымососной и газоочисткой печей №2, 3, 5 цеха №1. Крепление вытяжной свечи 24 осуществлено на распорках к металлоконструкциям каркаса помещения газоочистки печей №2, 3, 5.

Пылеудаление производится следующим образом.

Пыль, уловленная в рукавном фильтре 11, удаляется из бункеров 13 фильтра 11 системой 25 пылеудаления, включающей в себя пневмотранспорт и установку уплотнения пыли (на чертеже не показаны). Выгрузка пыли из бункеров 13 рукавного фильтра 11 в пневмотрубопровод 25 производится автоматическими роторными питателями КР-400 фирмы «MicroPul France» (Франция) по графику, составляемому с учетом выгрузки пыли из бункеров 13 существующих фильтров 11 газоочисток печей №1, 2, 3, 5. Управление роторными питателями осуществляется АСУ ТП общезаводской установки уплотнения пыли, которая управляет работой всего пневмотранспорта предприятия.

Система 25 пылеудаления из бункеров 13 рукавного фильтра 11 расположена в подбункерном помещении на площадке с отм. +4,700 м. Для обслуживания люков бункеров 13 и дисковых затворов по периметру подбункерного помещения, предусмотрена площадка на отм. +5,800 м. Для обеспечения напора в системе пневмотранспорта использован существующий центробежный нагнетатель СВ-201А общезаводской установки уплотнения пыли.

Пыль, уловленная в рукавном фильтре 11, посредством существующей системы пневмотранспорта переправляется на действующую установку уплотнения пыли для переработки в микрокремнезем, который реализуется российским и зарубежным потребителям как товарный продукт.

В целом автоматизированная система 7 управления газоочистки печи №4 представляет собой трехуровневую децентрализованную структуру, работа которой описана ниже.

Первый (нижний) уровень АСУ 7 представляют датчики 31 технологических параметров (унифицированные средства - контрольно-измерительные приборы и аппаратура (КИП и А) и исполнительные механизмы). Это вышеупомянутые датчики 36 температуры, датчики 37 давления, датчики 38 вибрации, датчики 39 гидросопротивления и исполнительные механизмы 21.

С их помощью производятся следующие замеры:

- температура дымовых газов в газоходах к первой и второй половинам фильтра 11;

- контроль и сигнализация температуры подшипников дымососа 19;

- контроль и сигнализация температуры подшипников двигателя дымососа 19;

- контроль и сигнализация температуры обмоток статора двигателя дымососа 19;

- контроль и сигнализация температуры двигателя железа статора дымососа 19;

- контроль и сигнализация давления воды в системе 23 охлаждения дымососа 19.

Кроме того, в системе предусматривается регулирование разрежения с помощью направляющих аппаратов 22 дымососа 19 при температуре газов на выходе из печи от 130°С до 200°С и регулирование производительности дымососа 19 при помощи направляющих аппаратов 22 по температуре, при температуре газов >200°С и <130°С.

Все вышеперечисленные замеры заводятся в шкаф управления, установленный в системе 7 управления газоочистки печи №4. Со шкафа управления информация передается на пульт 35 управления газоочистки (ПУГО), находящийся в операторском помещении газоочистки печей №1, 2, 3, 5.

Второй уровень включает в себя систему 33 обработки и отображения измерительной информации. Средства системы 15 обработки представляют собой промышленные контроллерные комплексы германской фирмы «Schnaider electric»

В качестве третьего уровня используется система 34 предоставления информации в цех очистки газа и производства огнеупорного микрокремнезема о ходе и состоянии технологического оборудовании газоочистки печи №4 и выработки управляющих и блокирующих воздействий и представления полученной информации технологическому персоналу газоочистки блока печей №1, 2, 3, 5. Средства систем 33 и 34 представляют собой промышленные контроллерные комплексы германской фирмы «Schnaider electric».

Предусмотрена следующая звуковая и световая сигнализация на пульте 35 управления газоочисткой печей №№1, 2, 3, 5:

- при температуре ходовой части дымососа 19>60°С;

- при температуре подшипников электродвигателя дымососа 19>70°С;

- при температуре обмоток электродвигателя дымососа 19>120°С;

- при падении давления воды в системе охлаждения подшипников дымососа 19.

Системой 26 управления регенерации фильтра 11 предусматриваются следующие режимы управления: автоматический, дистанционный, местный, ремонтный. Управление регенерацией фильтра 11 осуществляется с помощью промышленного контроллерного комплекса «Schnaider electric» (Германия), расположенного в ШУ.

Автоматический пуск регенерации фильтров 11 осуществляется в двух случаях: при достижении гидравлического сопротивления, равного уставке в одной из половин фильтра (в первой или во второй); по времени цикла.

Дистанционный режим управления осуществляется с пульта 35 управления, расположенного в операторском помещении газоочистки печей №№1, 2, 3, 5. Местный и ремонтный режимы осуществляются со шкафа управления. Выбор режимов управления осуществляется с пульта 35. При выборе одного из режимов исключается управление по остальным режимам. При получении сигнала на начало регенерации фильтра 11 со шкафа выдаются команды на срабатывание отсечных и продувочных клапанов 15 и 18 согласно диаграмме работы фильтра 11.

Для автоматической регенерации фильтров 11 предусмотрены первичные приборы для следующих измерений:

- контроль и сигнализацию температуры дымовых газов 1 и 2 половины фильтра 11 осуществляет термопреобразователь сопротивления ТСП - 0193, ОАО «Теплоприбор» (г.Челябинск);

- контроль разрежения дымовых газов 1 и 2 половины фильтра с помощью датчиков разрежения Метран-100-ДВ, изготовитель ЗАО ПГ «Метран» (г.Челябинск);

- контроль и сигнализация гидравлического сопротивления 1 и 2 половины фильтра с помощью датчиков разности давления Метран-100, поставляемых ЗАО ПГ «Метран» (г.Челябинск);

- контроль и сигнализация давления сжатого воздуха в пневмонакопителях №1-№16 с помощью электроконтактных манометров ДМ2010, поставляемых ОАО «Манотомь» (г.Томск).

Вся информация с вышеперечисленных приборов заводится в шкаф управления (ШУ), где предусматривается индикация температуры и разрежения дымовых газов и гидравлического сопротивления 1 и 2 половины фильтра.

Со шкафа управления на пульт 35 управления газоочисткой (ПУГО) осуществляется передача следующей информации по связи интерфейса:

- величина гидравлического сопротивления 1 и 2 половины фильтра 11;

- разрежение дымовых газов перед 1 и 2 половинами фильтра 11;

- температура дымовых газов перед 1 и 2 половинами фильтра 11;

- нижнего предела давления сжатого воздуха в каждом из 16 пневмонакопителей;

- положение отсечных клапанов 15, 18 «открыт»-«закрыт»;

- номер срабатывающего продувочного клапана 14 с 1 по 12;

- наличие напряжения 24 В;

- аварийной ситуации.

На пульте 35 происходит визуализация текущих значений параметров фильтра 11, а также светозвуковая сигнализация при следующих значениях параметров:

- при гидравлическом сопротивлении в одной из половин фильтра 11>3 Кра;

- при давлении сжатого воздуха в одном из 16 пневмонакопителей <0,39 Мра;

- при температуре дымовых газов в одном из газоходов 2>205°С;

- при аварии на шкафу управления.

Управление работой газоочистки, основанное на применении микропроцессорной техники с программным обеспечением, разработанным специалистами предприятия, начиная с управления режимами работы дымососа, управления регенерацией рукавных фильтров и заканчивая сбором и эвакуацией уловленной пыли пневмотранспортом для ее переработки в ценную товарную продукцию - микрокремнезем, полностью автоматизировано и не требует оперативного участия человека.

В сравнении с прототипом заявляемые средства очистки являются более простыми по осуществлению и конструкции и позволяют осуществлять более качественную очистку.

Изобретение относятся к средствам переработки редкометаллического сырья, в частности, к средствам очистки отходящих газов рудно-термических печей. Способ очистки отходящих газов рудно-термической печи включает отведение через два газохода отходящих при плавке газов через газоход, охлаждение их путем подсоса атмосферного воздуха до 200°С в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения, двухстадийную - грубую и тонкую - очистку газов от вредных примесей и пыли, при которой очистку от примесей проводят на первой ступени охлаждения путем сжигания реакционных газов, а очистку от пыли выполняют сначала в циклонах, где улавливают частицы пыли крупностью более 0,1 мм, с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, проводят искрогашение и перемешивают газы с охлаждающим воздухом, затем выполняют тонкую очистку последовательно в нескольких автономных секциях рукавного металлотканевого фильтра с регенерацией фильтра сжатым воздухом, который предварительно сушат, а пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке, при этом в ходе технологического процесса контролируют температуру и вибрацию отдельных узлов, потребляемую электродвигателем мощность, измеряют давление и температуру в газоходах перед фильтрами и в зависимости от их величин регулируют производительность дымососа, управляют регенерацией фильтров и работой электродвигателя. Предусмотрена установка для осуществления способа. Обеспечивается упрощение средств очистки при повышении ее качества. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки отходящих газов рудно-термической печи, включающий отведение отходящих при плавке газов через газоход, охлаждение их до 200°С в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения, проведение двухстадийной - грубой и тонкой - очистки газов от вредных примесей и пыли, причем грубую очистку от примесей проводят на первой стадии охлаждения путем сжигания реакционных газов, а очистку от пыли выполняют сначала в циклонах с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, затем в металлотканевых фильтрах с регенерацией фильтра сжатым воздухом, который предварительно сушат, а пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке, отличающийся тем, что отвод газов осуществляют через два газохода, охлаждение газов производят путем подсоса атмосферного воздуха, грубую очистку от пыли проводят в циклонах, где улавливают частицы пыли крупностью более 0,1 мм, проводят искрогашение, перемешивают газы с охлаждающим воздухом, тонкую очистку выполняют последовательно в нескольких автономных секциях рукавного фильтра, при этом в ходе технологического процесса контролируют температуру и вибрацию отдельных узлов, потребляемую электродвигателем мощность, измеряют давление и температуру в газоходах перед фильтрами и в зависимости от их величин регулируют производительность дымососа, управляют регенерацией фильтров и работой электродвигателя.

2. Установка очистки отходящих газов рудно-термической печи, содержащая печь со сводом, на котором размещен газоход, двухступенчатую - грубую и тонкую - систему очистки, включающую систему охлаждения газов, циклоны и металлотканевые фильтры с устройством для регенерации фильтра сжатым воздухом, выполненным в виде пневмоимпульсной установки, отличающаяся тем, что в системе грубой очистки система охлаждения газов выполнена в виде патрубков с дроссельными клапанами, врезанных перед циклонами, в системе тонкой очистки фильтр выполнен рукавным и состоит из нескольких автономных секций, каждая из которых снабжена блоком регенерации, при этом установка снабжена трехуровневой системой автоматизированного управления газочисткой, включающей в себя на первом уровне датчики технологических параметров, соединенные на втором уровне со средствами обработки и отображения измеренной информации, и связанные с ними на третьем уровне средства предоставления полученной информации технологическому персоналу печи о ходе процесса и состоянии технологического оборудования газоочистки печи и выработки управляющих и блокирующих воздействий.