Способ отвода технологических газов металлургических печей Советский патент 1984 года по МПК C21C5/38 

Л 1

СП

ю

Изобретение относится к печной теплотехнике, в частности к процессам отвода и охлаждения технологических газов металлургических печей, и может быть использовано в газоотводящих трактах сталеплавильных агрегатов.

Известно, что технологические га зы действукицих сталеплавильных агрегатов, например .двухванных: и электродуговых печей, при транспортировке к гаэоочистной установке охлаждаются в тракте за счет впрыска в газовнй поток воды, диспергируемой с помощью устройства центробежного или газодинамического типа 1J.

Известные решения не обеспечивают степени диспергирования воды в газовом потоке, необходимой для ее преимущественного испарения в ограниченных объемах газоотводящего тракта, особенно при существующих изменениях расхода газов и их температуры. Из-за низкого коэффициента испарения воды технологические газы flByxBaHHuxi, печей приходится доохлаждать их до заданной температуры разбавлением атмосферным воздухом, что резко ухудшает управление гидоавлическим режимом всей печи, увеличивает выбросы вредных веществ в атмосферу и расходы на очистку газов от пыли.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отвода технологических газов металлургических печей, включающий их охлаждение подачей перегретой воды, полученной смешением пара и воды L2.

В условиях современных сталеплавильный печ(рй. оснащенных газоочистными установками, ограниченные возможности качественного диспергирования перегретой воды при изменении ее расхода в широких пределах,- несмотря на специальное ее приготовление путем смешения воды и пара, не позволяют использовать известное решение для поддержания заданной стабильной температуры технологических газов перед котлом-утилизатором и газорчисткойо

Целью изобретения является сокращение количества технологических выбросов и уменьшейтие затрат на очиску.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему охлаждение газов подачей перегретой воды, полученной смешением воды и пара, охлаждение газов до температуры, приемлемей для передачи их в котел-утилизатор или на газоочистку, .осуществляют регулированием расхода воды, подаваемой на смешение а паром.

При максимальных температуре и расходе технологических газов соотношение теплосодержания пара и воды в смеси устанавливают в пределах 8-1

Регулирование расхода основной охлаждаемой составляющей смеси парвода существенно упрощает управление функциональной связью температура отходящих технологических газов расход охладителя, причем регулирование расходом воды от максимума позволяет поддерживать высокую степень диспергирования воды при уменьшении ее расхода через,сопло за счет повышения доли пара в смеси. Для достижения высокой эффективности предложенного способа отвода технологических газов в этом случае необходимо обеспечить параметры перегретой воды, гарантирукмцие высокую степень диспергирования ее в экстремальный мдмент - при максимальном теплосодержании газового потока. Эти параметры определяются соотношением теплосодержания пара и воды, подаваемых на смешение в пределах 8-10.

При уменьшении этого соотношения ниже 8 степень диспергирования воды резко снижается и крупность получаемых при этом капель воды/превышает возможность их испарения в потоке технологических газов, проходящих через отводящий тракт сталеплавильных агрегатов существунлцей конструкции.

Повышение соотношения теплосодержания пара и воды выше 10 увеличивает вероятность интенсивного.парообразо.вания в сопле при уменьшении расхода воды во время минимальных температур и расхода технологических газов, что влечет за собой возникновение пульсаций в струе и ухудшение дробления воды.

Осуществление способа на двухванных сталеплавильных печах.

После смешения пара и воды перегретую воду подают через сопла Лаваля в газовый поток на выходе из шлаковика. Для регулирования температуры газов перед котлом-утилизатором изменяют расход технической воды, подаваемой на смешение с паром, в пределах 6-8,5 м/ч„ При максимальном количестве технологических газов 60000 нм.З/ч и их температуре 1500°С заданная температура охлаждения перед котлом-утилизатором 750°С достигается и стабильно поддерживается при соотношении теплосодержаний пара и воды 10,0.

Осуществление способа на электродуговых печах.

На крупнотоннажной электросталеплавильной печи, оснащенной электрофильтрами для очистки технологических .газов требуется поддерживать их температуру 200-250 с при колебаниях расхода газов за печью 15,030,0 нмЗ/ч и температуры 1000-li600°C

Подачу перегретой воды после смешения пара и воды осуществляют соплами Лаваля в газовый поток на на-, чальном участке отводящего тракта. Заданная температура охлаждения технологических газов обеспечивается при соотношении теплосодержаний пара и воды, подаваемых на о ешенне, равных 8, при этом изменяют -расход воды от 9,0 до 4,0 .

Преимуществами предлагаемого способа отвода технологических газов металлургических печей являются обеспечение заданной температуры охлаждения газов независимо от их количества и температуры, минимальный расход воды и пара на охлс1ждение, что обеспечивает также, минимальное увеличение объема газов после охлаждения, а также простота управления системой охлаждения.

В результате применения предлагаемого способа достигается возможность отказа от использования воздуха для разбавления газов, для охлаждения, что обеспечивает сокращение расходов газов на очистку на 20-25% и более полную эвакуацию газов из рабочего пространства, а также улучшение условий зксплуатации отводящего тракта - уменьшаются отложения пыли в тракт. Кроме того, обеспечивается возможность автоматического поддержания згщанной температуры охлаждения. Вследствие улучшения отвода газов и увеличения тяги из печи улучшается тепловой режим работы, что приводит к экономии чугуна, огнеупоров и увеличению выплавки стали. Уменьшение расходов газа перед газоочисткой приводит к уменьшению капитальных затрат и эксплуатационных затрат, связанных с потреблением электроэнергии, ВОды и природного газа. Поддержание постоянной температуры перед котломутилизатором на максимально возможном уровне обеспечивает увеличение выработки пара в нем.

1. СПОСОБ ОТВОДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ, включакщщй их охлаждение подачей перегретой воды,- полученной смешением пара и воды, отлнчающи йен тем, что, с целью сокращения технологических выбросови уменьшения затрат на очистку, охлаждение газов до температуры, приемлемой для передачи их в котел-утилизатор или на газоочистку, -осушествляют регулированием расхода воды, подаваемой на смешение с паром. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что при максимальных температуре и выходе газов отношение теплосодержаний пара и воды с устанавливают в пределах 8-1Q,