Конвертерное производство

Общая характеристика газоотводящих трактов

Отходящие  конвертерные  газы  содержат  до  250  г/м3  пыли.  По  санитарным  нормам  допускается  выброс  в  атмосферу  газов,  содержащих  <0,1  г/м3  пыли,  поэтому  все  кислородные конвертеры  оборудуют  системами  отвода  и  очистки  отходящих  газов.  Эта  система  (газоотводящий  тракт)  обычно  включает:  ОКГ (Охладитель  конвертерных  газов)  с  располагаемым  перед  ним  при  необходимости  устройством  для  уплотнения  зазора  между  горловиной  конвертера;  газоочистные устройства;  дымосос  (эксгаустер);  трубу  для  выброса очищенного  газа  в  атмосферу  с  устройством  для  дожигания  СО  или  газгольдер  для  сбора  СО.  Находят  применение  следующие  системы  отвода  и  очистки  отходящих  газов:

  • полным  дожиганием  СО  в  ОКГ  (коэффициент  избытка  воздуха  а ≥1,0);
  • с  частичным сжиганием  (а =  0,2  +  0,75);
  • без дожигания  СО  (а≤ 0 ,1 1).

При  отводе  по  первому  способу  в  зазор  между  горловиной  конвертера  и  ОКГ  подсасывается  воздух  в  количестве,  обеспечивающем  полное  сжигание  СО  в  ОКГ.  Выделяющееся  при  сжигании  тепло  утилизируется  в  ОКГ,  однако  объем  газов,  подлежащих  очистке  в  результате  подсоса  воздуха,  возрастает  в  3,5—4,0  раза  по  сравнению  с  количеством  газа,  выделяющимся  из  конвертера.

При  отводе  с  частичным  сжиганием  зазор  между  горловиной  конвертера  и  ОКГ  не  герметизируют.  Производительность  дымососа  поддерживают  постоянной,  а  расход  кислорода на  продувку  таким,  чтобы  при  максимальном

выделении  конвертерных  газов  в  ОКГ  мог  подсасываться  воздух,  обеспечивающий  дожигание  части  СО  при  а ≤ 0,75.  При  этом  в  начале и конце продувки,  когда выход конвертерных  газов  меньше,  чем  в  середине  продувки,  количество подсасываемого воздуха возрастает, т. е.  а  самопроизвольно  изменяется  по  ходу  продувки  (от  0,20  до  0,75).

При  отводе  газов  без  дожигания  зазор  между  горловиной  конвертера  и  ОКГ  герметизируют,  исключая  подсос  воздуха.  Объем  очищаемых  газов  при  этом  в  три-четыре  раза  меньше,  чем  в  случае  с дожиганием,  что  позволяет значительно упростить  и удешевить ОКГ  и  газоочистку.  Наибольшее  распространение  получили  две  системы  герметизации  входа  в  газоотводящий  тракт:  система  ИРСИД— КАФЛ,  разработанная  во  Франции,  и  система  ОГ,  разработанная  в  Японии.  В  системе  ОГ  герметизация  зазора  между  конвертером  и  ОКГ  обеспечивается  подвижной  муфтой  и  подачей  в  зазор  азота.  Система  ИРСИД—  КАФЛ  предусматривает  установку  над  горловиной  конвертера  перемещающейся  в  вертикальном  направлении  и  герметично  соединенной  с  ОКГ  «юбки»  (колокола)  (рис.  1).

.  Схема уплотнения зазора между ОКГ  и  горловиной  конвертера

1  — конвертер,  2  — юбка,  3 — датчик  давления,  4 — ОКГ

Рисунок 1.  Схема уплотнения зазора между ОКГ  и  горловиной  конвертера

Диаметр  юбки  в  1,5—2,5  раза  больше  горловины и в нижнем положении она должна перекрывать горловину по высоте примерно на  1м. Под юбкой   автоматически  поддерживается  небольшое  избыточное  давление,  предотвращающее  подсос  воздуха  в  зазор  между  юбкой  и  конвертером.  На  основании  показаний  расположейного  под  юбкой  датчика давления  АСУ  регулирует  сечение  газоотводящего  тракта,  обеспечивая  необходимое  избыточное  давление.  Усовершенствованную  систему  ИРСИД—КАФЛ  применяют  на  отечественных  заводах.

Первые  отечественные  кислородные  конвертеры  оборудовали  газоотводящими  трактами  с  полным дожиганием  конвертерных газов.  Однако  много лет назад с целью экономии капитальных затрат и эксплуатационных расходов новые конвертеры  начали  сооружать  с  газоотводящими  трактами,  работающими  без  дожигания.  Подобный  тракт,  рассчитанный  на  пропуск  максимально  возможного  количества  выходящих  из  конвертера  газов,  позволяет  работать также  с  полным  и  частичным  дожиганием.  Однако  при  этом для обеспечения  возможности  пропуска  по  тракту  подсасываемого  воздуха,  необходимо  уменьшить  количество  выходящих из  конвертера  газов,  т.  е.  уменьшить  расход  кислорода  на  продувку.  Так,  газоотводящий  тракт,  рассчитанный  на  работу  без  дожигания  при  расходе  кислорода  на  продувку  1500—  1600  м3/мин  надежно  работает  с  частичным дожиганием  при  расходе  кислорода  1200— 1400  м3/мин  и  с  полным  дожиганием  при  расходе  кислорода  600—800  м3/ мин.  Независимо от  применяемого  способа  отвода  газов  газоотводящие  тракты  всех  отечественных  и  зарубежных  заводов  имеют  несколько  последовательно  расположенных  газоочистных  устройств (несколько  ступеней  газоочистки).