Электросталеплавильное производство

Предварительный нагрев шихтовых материалов в системе газохода электропечи удаленными из рабочего пространства газами

Предварительный нагрев шихтовых материалов в системе газохода электропечи удаленными из рабочего пространства газами принципиально не меняет конструкцию рабочего пространства электропечи, но отличается сложностью технической и технологической реализации, что, как правило, неизбежно приводит к снижению темпов плавки.

В настоящее время известны два варианта промышленной реализации идеи.

Порционный нагрев лома в загрузочных бадьях известен с начала 80-х годов. В период энергетического кризиса разработали технику и технологию использования тепла отходящих из дуговой печи газов и, например, в Японии построили около 50 таких установок. Реализация способа позволяет снизить потери тепла с отходящими газами и в определенной степени способствует энергосбережению. Так, согласно оценке, удельный расход электроэнергии в результате применения технологии снижался на 20-40 кВт*ч/т. Однако подогретый лом в период загрузки в печь выделял дым, загрязняя атмосферу в цехе, а выделение дыма на выходе из системы газоочистки создавало проблему загрязнения окружающей среды. Экономичное решение этой проблемы найдено не было, и большинство установок подогрева лома перестали эксплуатировать.

В известных современных технических решениях применяют загрузочные бадьи из жаропрочной антикоррозионной стали без существенных изменений их конструкции. Надежные уплотнители на входе горячих газов в загрузочную бадью должны обеспечить проход газов только через слой лома и предотвратить обходное их движение по стенам камеры нагрева. Для улучшения прохода дымовых газов и удаления, собирающихся на дне масел и других жидких продуктов, образующихся при нагреве лома, бадьи в нижней части имеют отверстия. Установки оснащены средствами измерения и контроля параметров газов. Регулирование расхода дымовых газов осуществляется автоматически в зависимости от их температуры на выходе из камеры нагрева. Установки оснащены регулирующими и отсечными клапанами, работающими в условиях запыленных газов при температуре до 800—850 °С.

Установлено, что при подогреве лома в специальной бадье 45% тепла отходящих газов расходуется на нагрев лома и бадьи, 37 % — теряется с водой охлаждаемых элементов и 18 % — с удаленным газом.

Нагревают лом обычно до среднемассовой температуры 250—350°С при температуре газа на входе в установку 400—800°С.

Нагрев лома с непрерывной подачей его в ванну печи через систему газохода получил техническое воплощение в процессе Consteel. Дуговая печь Consteel с непрерывной загрузкой металлошихты, подогретой в тоннельной печи отходящими газами, впервые была введена в эксплуатацию в 1990 г. на заводе «Florida Steel» (США) и представляет разработку компании «Intersteel Technology Inc.», в настоящее время входящей в консорциум «Techint Group».

Преимуществами печи Consteel являются снижение шумовыделения до 75-85 дб, выбросов пыли на 40%, полное дожигание монооксида углерода и значительное снижение издержек производства. К недостаткам этой печи следует отнести необходимость тщательной подготовки металлошихты к загрузке по размерам кусков и большую протяженность эстакады для загрузочного конвейера, техническая реализация которого требует значительных площадей.

Дуговые печи, работающие подогревом лома, характеризуются меньшим выделением пыли с технологическими газами, что связано в основном с фильтрующим действием подогреваемого лома. На печах типа «Consteel» завода «Florida Steel» выделение пыли уменьшилось на 30%. Более высокие результаты получены при просасывании газов через слой лома, как это реализовано на печи «Consteel» компании «Nippon Steel Plai and Machinery Division» (Япония), а не при пропускании газов над ломом, как в первых печах этого типа.

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ