УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ АВТОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ АВТОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Полезная модель относится к области цветной металлургии, преимущественно к автогенным процессам, осуществляемым путем плавки в жидкой ванне и может быть использовано для утилизации, охлаждения, и очистки технологических (отходящих) газов.
Известно, что плавка в жидкой ванне позволяет получение газов, высоких по концентрации сернистого ангидрида, которые в дальнейщем могут быть полностью утилизированы.
Наиболее близкими аналогами полезной модели являются установки для обработки отходящих газов, содержащие котел-утилизатор, достаточно подробно описанные в специальной литературе, например в Мечев В.В. и др.. Автогенные процессы в цветной металлургии, М., Металлургия, 1991.
Котлы-утилизаторы, в большинстве случаев, работают в совокупности с установленным за ними (по направлению движения газа) газоочистительным и газоохладительным оборудованием, например, электрофильтрами.
Однако в зависимости от способа автогенной плавки и из-за индивидуальности подходов к проектированию котлов-утилизаторов, последние имеют различные варианты исполнения и различные возможности по обеспечению желаемого диапазона управления режимами плавки.
Потребность оперативного управления плавкой является определяющей, причем отвод технологических газов, их использование с получением товарной продукции и обеспечение экологически чистых процессов, приобретает все большее значение, становясь самостоятельной задачей.
Наиболее полно указанная задача рещена совокупностью (комплексом) из последовательно установленных агрегатов: печь Ванюкова, котел-утилизатор, электрофильтры. Такая совокупность принята в качестве основной, а прототипом полезной модели выбрана установка для обработки отходящих газов, описанная в: Халемский А.М., Тарасов А.В., Казанцев А.Н., Кинев В.Д., Плавка в печи Ванюкова медно-цинкового сульфидного сырья, изд. «Кедр, Екатеринбург, 1993 г., рис 7.4.
Комплекс содержит печь Ванюкова (шахтная печь для поддержания непрерывного автогенного процесса плавления в жидкой ванне) с системой предварительного охлаждения газов в кессонированной шахте печи, котел-утилизатор, электрофильтры (две группы), систему газоходов, исполнительных механизмов и датчиков для измерения основных параметров процесса и автоматизированного управления плавкой.
Недостатком этого комплекса является то, что установка для обработки отходящих технологических газов имеет излишне «жесткую зависимость температуры отходящего газа от температуры, необходимой для устойчивой работы электрофильтров. Получение на выходе котла-утилизатора температуры близкой к 400 градусам, является определяющим фактором для устойчивой работы электрофильтров, которое может быть обеспечено, в основном, дозировкой загружаемой в печь шихты с предварительным анализом ее химсостава. Такое ограничение температуры на входе фильтра не позволяет более полно реализовать возможнзто производительность и иные качества печи Ванюкова.
F27D 17/00
Прямое решение задач более полного использования возможностей печи Ванюкова, путем проектирования соответствующего котла-утилизатора или системы фильтров тонкой очистки, не дает нужных результатов и экономически нецелесообразно.
Таким образом возникает изобретательская задача, решение которой сводится к сопряжению оптимальных температур газа на выходе котла-утилизатора и входе электрофильтра
Целью полезной модели является расширение используемых возможностей печи Ванюкова путем более эффективного снижения температуры отходящих газов поступающих в электрофильтры, получения дополнительного эффекта от селекции пылевидных частиц, сокращения выброса экологически вредных веществ в атмосферу.
Указанная цель достигается тем, что известная установка для обработки отходящих газов в составе металлургического комплекса, созданного на основе печи Ванюкова, содержащем котел-утилизатор, установленный на печи Ванюкова, электрофильтры для тонкой очистки газа, основной газоход между ними, исполнительные механизмы для автоматизированного управления плавкой и систему датчиков для измерения основных параметров процесса, снабжено устройством для обработки газа в среде перегретого пара, установленным между котлом-утилизатором и электрофильтрами.
Кроме того устройство для обработки газа в среде перегретого пара установлено в дополнительный газоход выполненный между котлом-утилизатором и электрофильтрами параллельно основному, причем газоход, на входе устройства врезан в основной газоход на выходе котла утилизатора, а дополнительный газоход на выходе устройства имеет отводы к каждому электрофильтру (группе), врезанные в основной газоход на их входе.
Для функционального сопряжения с системой газообработки каждый отвод как основного так и дополнительного газоходов имеет дроссельные устройства для регулирования величины и температуры проходящего газа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Установка для обработки отходящих газов содержит котел-утилизатор 1, установленный на печи Ванюкова 2 над кессонированной шахтой 3, электрофильтры (две группы электрофильтров) 4, основной газоход 5 и дополнительный 6, с исполнительными механизмами (дросселями) 7, температурные датчики 8 на выходе котла-утилизатора и на отводах к электрофильтрам основного газохода, устройство 9 для обработки газа в среде перегретого пара. Устройство 9 является известным и работает на принципе первоначального распыления водяной массы через форсунки в замкнутом пространстве (емкости), а затем взрывообразного ее перехода в состояние перегретого пара за счет высокой температуры проходящих газов.
Установка для обработки отходящих газов содержит температурные датчики 10 на выходе устройства 9 и на входе электрофильтров 4. Выход 11 электрофильтров 4
Работает установка следз ющим образом.
Отходящие технологические газы из печи Ванюкова 2 через кессонированную щахту 3 поступают в котел-утилизатор 1, где их температура может быть снижена до 500 градусов, а крупные составляющие пылевидных частиц (пыли) возвращены в плавильный процесс.
Затем газы, поступивщие в устройство 9, охлаждаются до требуемой температуры на входе электрофильтров 4. Охлаждение происходит путем передачи тепловой энергии распыленным частицам воды, которая взрывообразно переходит в иное, газообразное, состояние и уносится вместе с отходящими газами.
При этом, ввиду отсутствия окислительных реакций, свойства основной составляющей газа не меняются, а содержание в нем i пей уменьшается за счет осаждения некоторой части в рассматриваемом устройстве. Количеством распыляемой воды в устройстве 9 можно управлять, а значит и менять в некоторых пределах интенсивность охлаждения отходящих газов.
Например, по сигналам датчиков 10 на входе электрофильтров 4, можно частично или полностью перекрывать газоходы 5 и 6 дросселями 7, меняя интенсивность газопотока через устройство 9 и фильтры 4.
Преимущества полезной модели перед прототипом выражены в том, что устройство для обработки газов в среде перегретого пара в совокупности с дополнительным газоходом, в котором оно установлено, выполняет, фактически функцию температурного демпфера, сглаживая всплески и гася повышение температуры на выходе котла-утилизатора. Также, осаждение определенной пылевидной фракции позволяет обеспечить дополнительную селекцию веществ, содержащихся в газовом потоке. Кроме того, возможность более гибкого регулирования интенсивности газового потока а охлаждающих устройствах, позволяет поддерживать оптимальную температуру на входе электрофильтров, улавливать более полно вещества, загрязняющие атмосферу.
Заявитель:ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод
вторы:
Колпаков А.И. Борисов М.М. Казанцев А.Н. Торопов Е.В. Рыбин Л.А. Передерни О.Г. Рогов Б.М. Азанов Г.С. Токорев Н.Д.