СПОСОБ ОЧИСТКИ СБРОСНЫХ ГАЗОВ ФЕРРОСПЛАВНЫХ И СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
METHOD OF SCRUBBING FUMES OF FERROALLOY AND STEEL MELTING FURNACES

Изобретение относится к металлургии, а именно к очистке газов при выплавке стали и ферросплавов.
Известен способ [1] очистки газов от зонта печи типа РПЗ-63, включающий отсос смеси газов из открытой печи и атмосферного воздуха от зонта, расположенного над печью, с последующей очисткой газовоздушной смеси в трубе Вентури и каплеуловителе [1 (рисунок 1)]. Недостаток этого способа заключается в том, что отсасывается смесь сжатого газа и воздуха из атмосферы цеха. Это увеличивает объем сбросного газа, соответственно требуется увеличение мощности газоочистных и отсасывающих установок, увеличиваются выбросы вредных веществ в атмосферу, снижается концентрация горючих компонентов в сбросном газе, усложняется процесс сжигания горючих компонентов в сбросном газе.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ [2] отсоса и очистки колошникового газа из-под свода ферросплавной печи, включающий очистку газа в скрубере, трубе Вентури, каплеуловителе (рисунок 1) - см. приложение к заявке.
Недостаток этого способа заключается в том, что все частицы разного минералогического и химического состава осаждаются одновременно: компоненты шихты и вещества, образующиеся при плавке.
Задача, решаемая изобретением, состоит в раздельном осаждении минеральных частиц, переплавляемой шихты и металлов, образующихся из газовой фазы, в результате диссоциаций карбонильных соединений.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в осаждении из газовой фазы металлов марганца, ванадия, хрома, железа, кобальта, никеля.
Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата в способе очистки сбросных газов ферросплавных и сталеплавильных печей, включающем отсос газов из подводного пространства печи, сухую очистку от пыли при температуре 550-600°С и вторичную сухую очистку, после первичной очистки газы охлаждают до температуры 200-350°С и подвергают вторично сухой очистке.
х
Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в электропечи при высоких температурах марганец, ванадий, хром, железо, кобальт, никель реагируют с оксидом углерода с образованием карбонильных соединений Ме(СО) по реакциям:
2
10
2Mn+10СО→Mn(СО)
2
6
С+2СО→Cr(СО)
6
V+6CO→V(CO)
5
Fe+5CO→Fe(CO)
2
8
2Со+8СО→Со(СО)
4
NiO+4CO→Ni(CO)
Указанные карбонильные соединения образуются в электропечах при высоких температурах, возгоняются и вместе с отходящими газами улетучиваются. Температуры плавления таких веществ составляют 450-350°С. При эвакуации газовой смеси из печи наблюдается охлаждение их в газоходах. Карбонильные соединения в холодной зоне при температурах ниже 350°С разлагаются на металл и оксид углерода по реакциям [3]:
2
10
Mn(СО)→2Mn+10СО
6
Cr(СО)→Cr+6СО
6
V(CO)→V+6CO
6
Мо(СО)→Мо+6СО
2
8
Со(СО)→2Со+8СО
5
Fe(CO)→Fe+5CO
4
Ni(CO)→Ni+4CO
Эвакуируемый из электропечи газ подвергается охлаждению до температуры ниже 350°С, в результате чего происходит разложение карбонильных соединений с образованием металлов, которые осаждаются в виде мелких частиц. Образующийся оксид углерода с газовым потоком эвакуируется для дальнейшего обезвреживания путем дожига на факеле (по действующим технологиям). Так же он может использоваться для отопления, например, в котельных.
2
2
3
Предлагаемое изобретение апробировано на лабораторной ферросплавной печи типа РПЗ-63 при выплавке углеродистого ферромарганца. Часть газового потока на выходе из печи отбирают и по трубопроводу направляют на первую ступень очистки в циклоне при температуре 550-600°С. Из циклона газ направляют в холодильник, охлаждают до 350°С и подвергают очистке в осадительной камере. Температура газа на выходе из осадительной камеры составляет 200°С. В циклоне осаждают пыль следующего состава, мас.%: MnO - 18.1; СаО - 5.4; SiO - 28.8; MgO - 2.4; AlO - 4.6. В осадительной камере осаждают мелкокристаллический слабомагнитный порошок, содержащий 16,8% Fe, 81,8% Mn. При магнитном обогащении порошка получен продукт, содержащий 98,6% Mn.
Предлагаемый способ позволяет утилизировать марганцевые и железные порошки на второй степени очистки отходящих газов ферросплавных и сталеплавильных печей.
Источники информации
1. Способ отсоса и очистки газов от зонта печи типа РПЗ-63: Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. // М.: Металлургия, 1988 г., с.767 (рисунок 2).
2. Способ отсоса и очистки Калашниковых газов из - под свода ферросплавной печи типа РПЗ-63. Гасик М.И. и др. Теория и технология ферросплавов // М.: Металлургия, 1988 г. с.766 (рисунок 1).
3. Жулин Н.В. О разрушении чугунных колоколов при электролизе алюминия / Н.В.Жулин, А.А.Комлев, А.П.Коробейников // Известия высших учебных заведений. Цветные металлы, 1975 г. - №1 - с.12, 14.