Смекни!
smekni.com

Проект системы очистки отходящих газов дуговой печи емкостью 100т электросталеплавильного произв (стр. 1 из 10)

Министерство образования и науки РФ

СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(филиал)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«МИСИС»

(СТИ НИТУ МИСИС)


Кафедра металлургии и металловедения

Курсовой проект

по дисциплине: «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»

на тему: «Проект системы очистки отходящих газов дуговой печи емкостью 100т электросталеплавильного производства»

Выполнил:

Проверил:

проф. Петров В.И.

Старый Оскол,

2011

Оглавление

1.Вредные выбросы в электросталеплавильном производстве.3

1.1 Характеристики и методы отвода газов дуговых электросалеплавильных печей.3

1.2.Способы отвода газа от электропечи.3

1.3 Способы очистки газов электросталеплавильных печей.3

1.4. Выбор схем систем очистки газов литейного производства.3

1.4.1. Схема № 1.3

1.4.2. Схема № 2.3

1.4.3. Схема № 3.3

1.4.4. Обоснование выбора схем.3

1.5. Описание аппаратов для очистки газов.3

1.5.1. Тканевые фильтры.3

1.5.2. Скоростные (турбулентные) пылеуловители. 3

1.5.3. Электрофильтры.. 3

2. Исходные данные:3

3.Расчет выбранных систем аппаратов для очистки газов.3

3.1. Расчет рукавного фильтра.3

3.2. Расчет скоростных пылеуловителей с трубами Вентури.3

3.3. Расчет пластинчатого электрофильтра.3

3.4. Технические характеристики выбранных по расчетам типов стандартных аппаратов для очистки газов по данным каталогов на газоочистное оборудование:3

3.4.1. Рукавный фильтр типа Фр-6. 3

3.4.2. Скоростной пылеуловитель с трубами Вентури типа КЦТ-2400. 3

3.4.3. Электрофильтр типа ЭГВ1-6-6-6-2. 3

3.5. Обоснование возможности использования рассчитанныхаппаратов.3

4. Расчёт технико-экономических показателей работыгазоочистных сооружений. 3

4.1. Расчёт капитальных затрат. 3

4.2. Расчёт эксплуатационных расходов. 3

4.3. Расчёт технико-экономических показателей. 3

5. Расчёт высоты дымовой трубы.. 3

6. Аэродинамический расчет газоотводящего тракта. 3

6.1. Выбор дымососа. 3

Список литературы.. 3

Приложение А.. 3

Приложение Б. 3

1.Вредные выбросы в электросталеплавильном производстве.

1.1 Характеристики и методы отвода газов дуговых электросталеплавильных печей.

Процесс выплавки стали в электропечах проходит за счет тепла электри­ческой дуги, возникающей между электродами. Образующиеся в процес­се плавки насыщенные пылью газы повышают давление в печи и через неплотности в ее конструкции вьщеляются в производственные помеще­ния, загрязняя их. Основное количество газа выделяется через неплот­ности у электродов и рабочего окна. Газы выделяются из электропечей не только в процессе плавки, но и во время загрузки печи и слива готовой стали в ковш.

Количество и физико-химические свойства пылегазовых выбросов электропечей зависят от их емкости, состава шихты, марок выплавля­емых сталей и сплавов, ведения технологического процесса. В процессе плавки стали в электропечи количество газа изменяется и достигает мак­симального значения в период кипения. В среднем газ, выделяющийся из печи, имеет следующий химический состав (по объему): до 68 % СО; до 30 % СO2; до 21 % O2; 30—79 % H2. Кроме того, в газе содержится до 10 мг/м3 окислов серы. Температура газа на выходе из печи составляет около 1600 °С. Ввиду наличия в газе СО он взрывоопасен и поэтому перед направлением на очистку окись углерода дожигают в специальном устрой­стве.

Газы, вьщеляюшиеся из печи, содержат пыль в количестве 50—60 г/м3. Пыль состоит из окислов железа, кремния, алюминия, марганца, кальция и др. Плотность пыли 4—4,2 г/см3, насыпная плотность 1,2 г/см3; угол естественного откоса 20-25°. Дисперсный состав пыли при выплавке среднеуглеродистых и хромистых сталей характеризуется следующими данными:

Размер частиц, мкм До 0,7 0,7-7 7-80 > 80
% (по массе) 42 35 16 7

1.2.Способы отвода газа от электропечи.

Количество газа, поступающего на очистку, зависит от способа его отвода от электропечи. Для улавливания и отвода газов, вьщеляющихся от электропечей, применяют:

1.Фонари или вытяжные шахты в крыше цеха, через которые попав­ший в цех газ удаляется естественным путем. В некоторых случаях для улучшения общеобменной вентиляции в шахтах или в крыше печных пролетов устанавливают вентиляторы. При таком методе отвода газ сна­чала попадает в цех, загрязняет его атмосферу, а затем удаляется из цеха в неочищенном от пыли виде. Большая часть крупной пыли оседает в про­изводственных помещениях. По санитарным условиям и технике безопас­ности такой метод отвода газа неприемлем.

2.Установку над электропечью зонта (рис. XXII. 1, а)полностью пе­рекрывающего в плане свод печи, В конструкции зонта 9 предусмотрен специальный колпак 8над загрузочным окном печи, предназначенный для улавливания газа, вьщеляющегося при загрузке и в процессе работ печи. В верхней части зонта имеются отверстия для пропускания электродов. Во время выпуска стали из печи зонт отводят в сторону. В процессе работы печи в живомсечении зонта при помощи дымососа создается разрежение, позволяющее улавливать вьщеляющийся из печи газ. Вместе с газом в зонт из цеха подсасывается воздух, в результате чего объем газ поступающего на газоочистку, резко возрастает. Поэтому устройство зонта над электропечью требует установки газоочистки и дымососов большой производительности. При отсосе через зонт не все количество выделяющегося из печи газа попадает в зонт. Часть запыленного газа проникает в здание цеха, загрязняя его, а затем при выходе через фонарь вызывает загрязнение атмосферы.

3. Секционный отсос (рис, XXII. 1, б) представляет собойусовершен­ствованное укрытие. Оно состоит из нескольких секций, присоединенных

к вытяжному газопроводу посредством двухшарнирного телескопическо­го патрубка 7. Газ, выходящий через зазоры между электродами и сво­дом печи, удаляется через отсосы 2и 3. Кольцевой отсос 6 с укрытием 4служит для улавливания газа, выбивающегося через неплотности в месте соединения свода и корпуса печи. Над желобом печи устроен зонт 5. Все эти отсосы объединены сборником газа 1, присоединенным к патрубку 7. При отсосе газа через рабочее сечение зонта со скоростью не менее 2 м/с или через секционный отсос производительность газоочистки и дымо­соса принимают в зависимости от емкости печи:

Отсос при помощи зонта Секционный отсос
Емкость печи, т До 1,5 3 5 10 2,5 4,5 9
Количество газа,тыс.м3 20 30 45 60 13,6 25 39

При применении кислорода объем отсасываемого газа увеличивается примерно на 60 %. На практике применяют зонты и отсосы разных кон­струкций. Однако все они не обеспечивают полного улавливания и отвода газа, выделяющегося из электропечи, особенно во время подачи в ванну кислорода, и часть газа проникает в цех. Вследствие большого количества отсасываемого газа и громоздкости зонтов и отсосов их устанавливают на электропечах емкостью до 12 т. При подсосе воздуха в зонт или сек­ционный отсос имеющаяся в газе окись углерода полностью или в боль­шей часта сгорает.

4.Отход газа непосредственно из свода печи (рис.ХХII.1, в). В своде
печи делают специальное отверстие, через которое при помощи водоохлаждаемого патрубка 10, соединенного шарнирно с газоотводящим газопроводом, отсасывают газ, образующийся в процессе плавки стали. При
этом под сводом печи создают разрежение 4,5—13 Па, которое исключает
выбивание газа через неплотности печи. В некоторых случаях в печи создают небольшое избыточное давление 5—30 Па, при котором создается
восстановительная атмосфера. При разрежении в печи подсасываемый воздух окисляет закись железа до высших окислов, которые не воспламеняются. Избыточное давление в печи исключает подсос воздуха и возможность взрывов газа и хлопков в ее рабочем пространстве.

Количество удаляемого газа регулируют специальной задвижкой 11, соединенной с датчиком автоматического регулирования 12, работающим в зависимости от изменения температуры в печи. Газоотводящий патру­бок обычно устанавливают около загрузочного окна. При таком располо­жении патрубка подсасываемый воздух не распространяется по всему объему печи и оказывает небольшое влияние на охлаждение металла. В большегрузных печах иногда выполняют два - три сводовых патрубка.

При таком методе отвода газа перед подачей его на газоочистку СО до­жигают в специальной камере. Для предотвращения выбивания газа из печи через отверстия для электродов зазоры между электродами и сводом печи закрывают специальными уплотнителями.