способ очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, включающий отбор и подачу газа в скруббер, охлаждение и смешивание их с душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу, отличающийся тем, что отбор и подачу газа осуществляют с помощью цилиндра, установленного над печью, а при прохождении газов через скруббер удаляют мелкие частицы железа и пыли с помощью электромагнита, а в качестве душирующего потока используют нейтрализующую смесь.

2. Устройство для очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, содержащее печь, скруббер с вводным и выводным патрубками для газа, выполненными в виде цилиндра с наклонным дном и разделенным вертикальной перегородкой недоходящей до наклонного дна, со сливным отводом и оросителем, выполненным в виде перфорированного коллектора с трубами-отростками и размещенным в верхней части входного отсека скруббера, отличающееся тем, что оно снабжено зонтом, имеющим цилиндрическую часть и угловым трубопроводом, снабженным гофрами с обеих сторон и установленным над печью, а также электромагнитом, размещенным в дне скруббера, при этом диаметры труб коллектора оросителя соотносятся как D₁ < D₂ < D₃ < D₄ и выполнены с градуированными отверстиями с диаметрами, увеличивающимися по мере удаления от входа оросителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к очистке воздуха в цехах с электроплавильными дуговыми печами производства стали.

Известна электролитная печь (С. А. Рыскин. Справочник вентиляционных установок машиностроительных заводов. М. : Машиностроение, 1964, с. 237, фиг. 14) для производства стали из руды или лома в ковшах с электродами, где возникает процесс, аналогичный сварочному, но в гораздо больших масштабах с вредным выделением дыма, гари, тепла, разлетающихся искр горячего металла, электродугового свечения, а также мелких включений металла размерами, равными примерно цементной пыли, диаметром в долях миллиметров, что вредно отражается на дыхательных органах, органах зрения, может привести к ожогам и отравлениям.

Для предупреждения вышеизложенного над ковшом печи устанавливают поворотный зонт, с отсасывающей вентиляцией. Недостатком установки является то, что зонт не очищает воздух, а только отсасывает его от печи, направляя зараженный воздух вне помещения, кроме того мелкая металлическая пыль не может улавливаться зонтом. Зонт также не предохраняет окружающих от слепящего света, разлетающихся искр, тепла и т. д. Известно изобретение по а. с. СССР N 1586780, кл. В 03 С 1/10, 1/24, включающее цилиндрический корпус из немагнитного материала с входными и выходными патрубками для пульпы, нижний разгрузочный патрубок для концентрата и гидроаэризирующей среды с барботером, расположенные около наклонного дна друг против друга, крышку с разделительной перегородкой, дополнительные электромагниты для создания бегущего электромагнитного поля, закрепленные на наружной поверхности корпуса по винтовой линии с зазором друг относительно друга. Недостатком указанного изобретения является то, что оно не охлаждает пульпу, не защищает обслуживающий персонал от искр и токсичных газов.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет использования гидроаэризирующей смеси с нейтрализатором в качестве охладителя.

Известна установка [1] , содержащая один или несколько скрубберов для очистки газа цементных печей, к верхней части которых подведены водяные трубы: сливные отводы и оросители, выполненные в виде перфорированного коллектора с трубами- отростками и размещенные в верхней части входного отсека скруббера, последний имеет также вводной и выводной патрубки для газа, выполнен в виде цилиндра с наклонным дном и разделен вертикальной перегородкой, не доходящей до наклонного дна. Процесс очистки газа включает отбор и подачу газа в скруббер, охлаждение и смешивание его с душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу. Недостатком указанного является то, что применительно к металлургическим электролизным печам затруднен вынос тяжелых частиц железа с газом для его отделения. Кроме того в качестве душирующего материала используется только вода без нейтрализатора токсичных газов.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет использования гидроаэризирующей среды с нейтрализатором, которые являются также охладителями.

Цель достигается тем, что в способе для очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, включающем отбор и подачу газа в скруббер, охлаждение, смешивание их душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу, отбор и подачу газа осуществляют с помощью цилиндра, установленного над печью, а при прохождении газов через скруббер удаляют мелкие частицы железа и пыли с помощью электромагнита, а в качестве душирующего потока используют нейтрализующую смесь.

Отбор загрязненного жаркого газа производят путем надвигания на электролизную печь прозрачного, затемненного жароупорного цилиндра, на период вхождения электродов в железную руду или стальной лом.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, содержащем печь, скруббер с вводным и выводным патрубками для газа, выполненный в виде цилиндра с наклонным дном и разделенный вертикальной перегородкой, не доходящей до наклонного дна, со сливным отводом и оросителем, выполненным в виде перфорированного коллектора с трубами- отростками, размещенным в верхней части входного отсека скруббера, устройство снабжено зонтом, имеющим цилиндрическую часть и угловой трубопровод, снабженный гофрами с обеих сторон и установленным над печью, а также электромагнитом, размещенным в дне скруббера, при этом диаметры труб коллектора оросителя соотносятся как D₁<D<D< D₄ и выполнены с градуированными отверстиями с диаметрами, увеличивающимися по мере удаления от входа оросителя. Вышеуказанное позволяет при опускании электродов в электроплавильную печь собирать загрязненный воздух и направлять его в скруббер, где он охлаждается, очищается от пыли и частиц железа и нейтрализуется при повышенной эффективности за счет снижения сопротивления в распылительной сетке. Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволило установить соответствие их критерию "Новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 показана установка для защиты литейных помещений от вредного воздействия факторов, вытекающих при производстве стали в электропечах; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Согласно способу очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи производят отбор и подачу газа в скруббере, охлаждение и смешивание их с душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу, причем отбор и подачу газа осуществляют с помощью цилиндра, установленного над печью, а при прохождении газов через скруббер удаляют мелкие частицы железа и пыли с помощью электромагнита, а в качестве душирующего потока используют нейтрализующую смесь, например содовый раствор, хорошо очищающий воздух от токсичных примесей. Крупные частицы железа будут притянуты электромагнитом и утилизированы.

Круглая электропечь 1 на роликах, снабженная подвижными по вертикальным направляющим 2 электродами 3 диаметром - 200-250 мм, снабжается надвигающимся на нее сверху зонтом 4 по направлениям 5. Зонт 4 снабжен гофром 6 и угловым трубопроводом 7, поворачивающимся на рычаге 8 в горизонтальной плоскости, горизонтальный его участок снабжен гофром 9 и вентилятором 10. Напорный трубопровод 11 подводится сверху к цилиндрической камере 12 скруббера, выполненного из немагнитного материала. Корпус разделен вертикальной перегородкой 13, не доходящей до наклонного дна. Вторая часть корпуса снабжена газоотводной трубой 14, а его нижняя часть - наклонным дном 15 с электромагнитом 16, размещенным на дне скруббера. Внизу корпуса расположен выводной патрубок 17, а в верхней его части - вводной патрубок 18 ввода гидроаэризирующей с нейтрализатором среды, нагнетаемой насосной установкой 19 по вводному патрубку 20 из наклонного отстойника-охладителя 21, имеющего сливной отвод 22 для сброса отстоя.

Вводной патрубок 18 оросителя снабжен коллектором: полукруглой сеткой в виде расходящихся по хордам патрубков 23, диаметры которых увеличиваются D₁<D<D<D. Патрубки 23 снабжены градуированными отверстиями 24 диаметрами d₁<d<d<d, увеличивающимися по мере удаления от входа оросителя. Зонт 4 снабжен концентрично ему расположенным защитным цилиндром 25 из прозрачного жароупорного, затемненного материала, например слюды.

Устройство работает следующим образом.

Круглую электропечь 1 на роликах отодвигают для загрузки ее примерно семью тоннами железной руды или металлического лома, после загрузки подвигают ее под зонт 4, затем опускают его, закрывая защитным цилиндром 25, опуская его до верхнего уровня ковша электропечи 1, затем опускают электроды 3 внутрь ковши печи. При соприкасании электродов 3 с содержимым электропечи 1 при подаче кислорода внутрь печи, согласно технологическому процессу литья, выделенные газы вместе с пылью, искрами и частицами железа вентилятором 10 вытягиваются и подаются в цилиндрическую камеру 12 в правую ее половину. Газы проходят вниз, огибая перегородку 13. Одновременно направляют приготовленную насосной установкой 19 гидроаэризирующую с нейтрализатором смесью, например раствор соды, по вводному патрубку 20. Смесь через отверстия 24 душируется вдоль камеры 12, охлаждает и нейтрализует вредные, нагретые газы, и все они попадают на наклонное дно 15, где частицы железа притягиваются электромагнитом 16 и вместе с осевшей пылью смываются, направляясь по выводному патрубку 17 в отстойник-охладитель 21. После очистки и охлаждения жидкость, обогатившись в насосной установке 19 нейтрализатором, снова вступает в процесс охлаждения и нейтрализации.

Таким образом предотвращается выделение в воздушную среду помещения литейной токсичных, сильно нагретых газов, раскаленных искр, слепящего света, мелких частиц, железа и пыли. Благодаря чему также снижается пожаровзрываемость.