Электропитание и системы управления ДППТ

Состав электродуговой печи постоянного тока.

1 – Каркас печи (стальной кожух)

2 – Механизм поворота свода

3 – Привод подъема свода

4 – Механизм перемещения электрода

5 – Привод поворота печи

6 – Механизм зажима электрода

7 – Токопровод

8 – Подовый электрод

9 – Рама

10 – Футеровка ванны печи

11 – Футеровка свода

12 – Уплотнение электрода

13 – Электрододержатель

14 – Электрод из графитизированной массы.

1 – Автоматический выключатель

2 – Трансформатор

3 – Тиристорный преобразователь (выпрямитель) управляемый контроллером (независимые системы управления током для каждого подового электрода)

4 – Стабилизатор

5 – Система перемещения электрода

6 – Подовый электрод (электроды)

7 – Система охлаждения

8 – Система аспирации

9 – Система перемещения свода и корпуса печи

10 – Система КИП и А безопасности.

Преимущества перевода печи емкостью 20 тонн на постоянный ток.

1. Снизился расход электроэнергии на 16%.

2. Уменьшилось время плавки, повысилась производительность.

3. Сократилось время плавления на 25%.

4. Снизился угар металла на 2-2,5%.

5. Уменьшился расход ферросплавов на 10-35%.

6. Расход графитизированных электродов сократился в 2 раза.

7. Повысилась стойкость футеровки минимум на 45%.

8. Сократилось количество пылевыбросов более чем в 2,5 раза.

9. Снизился уровень шума на 15%.

10. Происходит управляемое перемешивание расплава.

11. Происходит естественная десульфурация и дефосфорация.

12. Повысились механические свойства.

13. Повысился уровень чистоты металла по УЗК.

14. Стало возможным отказаться от передельного чугуна.

15. Появилась возможность использовать шихту без дополнительной подготовки.

16. Возможность включения и выключения в любой момент плавки. Безопасность при отключении с расплавом.

17. Высокая автоматизация процесса плавки.

18. Высокий экономический эффект. Окупаемость не более 1 года.

19. Низкие потери электроэнергии в сети, колебания мощн ости. Полное отсутствие претензий со стороны поставщика электроэнергии на помехи.

МИКСЕРЫ И ЗАЛИВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для хранения жидкого металла, перегрева и доводки его по химсоставу (модифицирования, легирования некоторыми элементами) широко используются миксеры. Реже канальные печи используются для плавки и выдержки, такое применение канальные печи нашли в цветной металлургии (Al, Zn и Cu сплавов).

Наиболее рациональным с точки зрения минимальных энергозатрат методом хранения и выдержки жидкого металла является применение индукционных канальных печей (миксеров). Иногда в тех же целях используют дуговые печи постоянного тока (для черных сплавов и тугоплавких металлов), печи сопротивления и тигельные пламенные печи для легкоплавких цветных сплавов, просто индукционные топливные печи.

Принцип работы канальной печи аналогичен принципу работы трансформатора и построен на использовании явления последовательных преобразований переменного электрического тока (I₁) в переменное магнитное поле (F) и снова в электрический ток (I₂) c выделением тепла (Q) при протекании тока (I₂) через расплав:

1 – первичная обмотка

2 – сердечник (набор стальных пластин)

3 – вторичная обмотка – жидкий металл.

Сила тока во вторичной обмотке: металл.

где w₁ – число витков в первичной обмотке;

w₂ – число каналов с расплавом (w₂ =1).

Количество тепла (dQ), выделяемого при протекании электрического тока через расплав за время (dt):

где R – э.сопротивление жидкого металла;

I₂ – сила тока в канале с расплавом.

Канальные печи отличаются минимальными потерями на преобразовании электрической энергии в тепловую. Электрический КПД ~ 95-98%. Однако: требуют постоянного наличия расплава в канале: износ футеровки в канале выше, чем в остальной ванне из-за повышенных температур в канале.

Выпускаются канальные миксеры емкостью от 3 до 300 тонн (в США).

Чаще всего используются для накопления и выдержки чугуна в дуплекс-процессах.

По конструкции и форме рабочего пространства печи миксеры разделяют на (горизонтальные) барабанные и шахтные (вертикальные).

Канал делают легко (быстро) сменным, как правило, делают несколько каналов разнесенных друг от друга (30-45⁰) относительно вертикальной оси. Замену канальных блоков осуществят без остановки печи.

Э.мощность печи (N_n) зависит от мощности индуктора одного канального блока (N_б) и от количества (С) этих блоков.

Заливочные устройства:

Различают:

- разливочные ковши (ручные, самодвижущиеся, подкрановые);

- заливочные стенды (ручные, механизированные, автоматические);

- манипуляторы – заливщики для Al и Zn сплавов;

- заливочные автоматические устройства с канальными печами (магнитодинамической выдачей расплава, поворотные, с выдачей расплава под газовым давлением).

Автоматические заливочные устройства (АЗУ) предназначены для автоматизации и стабилизации процесса заливки расплава в форму, поддержания температуры расплава, реже для доводки расплава по составу (модифицирования).

Пионеры производства АЗУ – фирма ASEA (Швеция).

Лидеры производства АЗУ сегодня – АВР, JUNKER, Inductotern. Емкость АЗУ от 1 до 30 тонн.

Первенец АЗУ и патентованное название АЗУ «Presspour» с системой оптического контроля процесс заливки (фото датчик или лазерный датчик) «Optipour».

Подогрев металла может осуществляться с помощью газовой горелки или за счет индукционного канального нагрева.

Различают:

I – стационарные АЗУ (с магнитодинамическим разливом и под газовым

давлением);

– наклоняющиеся АЗУ.

II – обогреваемые (газовый и индукционный нагрев);

– необогреваемые.

III – для выдержки и разливки металла;

– для доводки и модифицирования расплава (с устройствами ввода

модификатора в струю расплава, с вводом добавок в ванну расплава).

АЗУ обеспечивает:

- хранение расплава и поддержание заданной t⁰;

- разливку расплава в литейную форму на АФЛ без переливов с требуемой скоростью;

- устранять попадание в форму шлаковых включений;

- ввод модификаторов и легирующих добавок.

АЗУ «Presspour» (АВР) включает в себя:

1 – корпус с огнеупорной футеровкой;

2 – кожух стальной герметизированный;

3 – крышку;

4 – канальный индуктор (1 или 2) сменный на фланце;

5 – разливочную горловину со стопорным механизмом;

6 – систему регулирования давления;

7 – систему автоматического управления;

8 – привод перемещения АЗУ вдоль АФЛ;

9 – привод наклона (поворота) печи;

10 – систему водяного охлаждения индуктора;

11 – систему контроля скорости заливки и заполнения ЛФ расплавом;

12 – систему модифицирования чугуна (трайпл аппарат) и подачи инертных

газов (или азота).

Иногда АЗУ укомплектовывается промежуточными опрокидывающимися или стопорными ковшами. Для обеспечения точно дозированной подачи порции металла в форму, при стационарном АЗУ и перемещающемся ковше, для заливки отливок с большим весом, для частого изменения химсостава, для заливки форм, для которых время заполнения расплавом больше времени изготовления форм.

Система управления АЗУ:

1 – контроллер ЦПУ;

2 – блок регулирования положения стопора;

3 – датчик положения стопора;

4 – пневмооборудование (пневмоклапаны);

5 – датчик уровня металла и термодатчик;

6 – датчик давления;

7 – блок регулирования давления;

8 – пневмооборудование (клапаны, регуляторы) для создания избыточного

давления.

Рис. 1 Заливочный стенд

1 – приводная тележка

2 – механизм наклона (поворота) ковша

3 – роликовый конвейер поперечного перемещения ковша

4 – кабина заливщика

5 – привод тележки

6 – механизм поперечного перемещения привода поворота ковша (синхр с рольганг поперечным перемещением ковша)

7 – ковш заливочный

8 – роликовый конвейер подачи ковша перед установкой на тележку

Рис. 3

1 – подача инертного газа

2 – канальный индуктор

3 – механизм перемещения АЗУ

4 – желоб для слива металла из АЗУ

5 – заливочный желоб

6 – контроль t⁰ и уровня расплава

7 – стопор

8 – ванна с расплавом

Рис. 4

1 – привод

2 – датчик положения кулисы

3 – опорная конструкция

4 – датчик уровня металла

5 – кулиса с ковшом

6 – печь выдержки расплава

7 – МЛПД

*Используются сменные мерные ковши.

ЛЕКЦИЯ 23

ФИНИШНЫЕ ОПЕРАЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК

Выбивка. Выбивка – как правило, завершающая операция, выполняемая на АФЛ, начало, так называемых, финишных операций изготовления отливки, включает в себя освобождение опоки от формы, разрушение формы, освобождение (извлечение) отливки, удаление стержня из отливки.

I. Для безопочных форм в первой операции нет необходимости и выбивка реализуется по следующим двум схемам:

1. Безопочная форма может выбиваться на инерционной виброрешетке: за счет соударения кома с полотном решетки. Может использоваться 1 выбивная решетка или каскад (2-3) инерционных решеток.

2. Безопочные формы могут также выбиваться в проходных галтовочных барабанах (дизакулах), где происходит и отделение отливки, и разрушение формы, и частично обрубка и удаление формовочной смеси (очистка отливки) – как правило, такой вариант выбивки используют при изготовлении чугунных отливок.

II. Опочные формы выбиваются по таким двум схемам:

1. Опочные формы малых и средних размеров могут сначала проходить операцию выдавливания кома (освобождения опоки от формы):

а) без предварительной распаровки;

б) после распаровки опок.

Затем разрушение формы и отделение отливки от формы – на выбивной решетке. Далее дробление формы на куски (на выбивной решетке, в галтовочном барабане, в дробилках).

2. Форма вместе с опокой устанавливается на выбивной решетке, после разрушения формы распаровывается и удаляется опока и отливка. Такая схема, как правило, используется для крупных форм с обрешоченным контрладом. При большой остаточной прочности после выброрешетки смесь идет на дробление комьев, либо разрушается непосредственно на инерционной решетке.

Удаление стержней из отливок в большинстве случаев происходит либо непосредственно на выбивной решетке, либо в галтовочном барабане, или при дробеочистке.

Если стержни изготовлены из жидкостекольных смесей (или других смесей имеющих высокую остаточную прочность), то для их удаления используют гидрокамеры (удаление, разрезание и вымывание стержня мощной узкой струей воды с давлением 15-60 МПа), либо электрогидравлические камеры, где разрушение происходит под действием электроразряда в воде (50-70 кВ).

К основным завершающим (финишным) операциям при производстве отливок относятся следующие:

- очистка поверхности отливки от остатков формовочной и стержневой смесей;

- удаление остатков литниковой системы, прибылей и заливов (обрубка и зачистка);

- исправление дефектов, возникших вследствие отклонения от нормальных технологических процессов на предыдущих операция;

- отделка и грунтовка литья, если они требуются по техническим условиям.

Очистка поверхности отливок от остатков смесей производится в галтовочных барабанах, дробеметных и дробеструйных установках периодического или непрерывного действия, виброочистных машинах, электрохимических, ультразвуковых и электрогидравлических ваннах.

Галтовочные барабаны периодического действия бывают круглые, квадратные, шести- и восьмигранные. Для большинства отливок применяют барабаны круглого сечения, так как они вместительнее.

Барабаны, как правило, применяются для очистки небольших толстостенных отливок массой до 50 кг. Тонкостенные отливки или отливки с тонкими выступающими частями и ребрами обычно в барабанах не очищают, так как такие отливки могут быть повреждены. В зависимости от характера отливок выбирают размер очистного барабана: чем литье массивнее, тем большего размера применяется барабан. Мелкие и хрупкие отливки очищают в барабанах малого диаметра. Помимо очистки поверхности при галтовке отливки в определенной степени освобождаются от стержней.

Стальные отливки очищаются в барабанах дважды: до и после термической обработки. При вращении барабана отливки трутся между собой и подвергаются сотрясениям при движении, в результате чего от них отделяется формовочная смесь и частично разрушенные стержни. Для ускорения и улучшения очистки в барабан добавляют звездочки из белого чугуна. Наиболее распространенными являются звездочки пяти- или шестиконечной формы. Своими острыми гранями (20-65 мм) звездочки скоблят поверхности отливки, очищая ее от приставшей формовочной смеси. Величина звездочек зависит от размера отливок. Звездочки не только улучшают качество очистки, но и ускоряют ее. При применении звездочек время очистки сокращается на 20-25% и значительно уменьшается поломка отливок.

Массивные тонкостенные отливки с большими внутренними полостями очищаются с помощью дробеструйного и дробеметного методов.

Рабочим органом любой дробеметной машины является дробеметный аппарат. На рис. 23.1 представлена типовая конструкция дробеметного аппарата. Шпиндель 10 установлен в опоре 11 и фланцем крепится к корпусу 9, внутри которого размещено рабочее колесо 7, установленное на валу шпинделя. Поворотным прижимным устройством 3 к корпусу крепится питатель 4. Сменные быстроизнашиваемые элементы, к которым относятся лопасти 8, импеллер 6, распределительная камера 2, устанавливаются в аппарате при демонтированном питателе 4. Поворотом кольца 1 со штифтом 5, находящемся в зацеплении с фланцем камеры 2, изменяется направление факела дроби в пределах 35⁰. Дальнейшее изменение направления факела при необходимости должно изменяться поворотом корпуса аппарата.

Во время работы аппарата дробь самотеком из питателя попадает в импеллер, вращающийся с рабочим колесом (ротором). Импеллер разгоняет попавшую в него дробь и через окно распределительной камеры, остающейся неподвижной, выбрасывает дробь на лопасти ротора. Под действием центробежной силы дробь скользит по лопасти от центра к периферии и выбрасывается с большой скоростью в виде веера (факела) на поверхность отливки (скорость выброса дроби равна 60-100 м/с ~ 360 км/ч.).

У нормальных дробеметных аппаратов шпиндель вращается по часовой стрелке, у аппаратов левого вращения – против, если смотреть на аппарат со стороны загрузочной воронки.

Дробеметные аппараты предназначены для работы со стальным абразивом с размером фракции 0,8-2,5 мм, твердостью НRС 45-50; при работе с чугунной дробью износостойкость быстроизнашиваемых деталей (лопастей, импеллера, распределительной камеры, выполненных из высокохромистого чугуна) уменьшается в три-четыре раза.

Дробеметные турбины могут устанавливаться в закрытых камерах или в барабанах. Турбина может быть установлена стационарно или перемещаться вокруг отливки.

В единичном и мелкосерийном производстве получили распространение барабаны периодического действия, в серийном и массовом – непрерывного действия. В барабанах периодического действия отливки очищаются на пластинчатом реверсивном конвейере, образующем при движении цилиндрическую часть (рис.). Реверсивный конвейер выполняет две операции: очистку и кантование (галтовку) отливок (положение I и II, рис.) и выгрузку очищенных отливок (положение III). В таких установках можно очищать отливки массой до 400 кг. Производительность их 3-7 т/ч.

Для очистки отливок до 25 кг в массовом производстве используют дробеметные барабаны непрерывного действия.

Для средних и крупных отливок применяются дробеметные камеры с поворотными очистными столами и/или подвижными дробеметными турбинами. Отливки помещаются на поворотном столе внутри камеры и очищаются потоком дроби из одной или нескольких дробеметных турбин.

По сравнению с другими способами дробеметная очистка имеет следующие преимущества: высокая производительность, малый расход энергии, возможность регулировки потока дроби путем изменения частоты вращения дробеметной турбины, хорошие условия труда.

К недостаткам можно отнести быстрый износ лопаток дробеметной турбины и трудность очистки отливок сложной конфигурации со сложными полостями.

Для очистки отливок с глубокими внутренними карманами и обширными полостями, в которые трудно направить струю дроби из дробеметного аппарата, применяют дробеструйную или гидропескоструйную очистку. На рисунке 23.2 представлена схема работы дробеструйной камеры: 1 – крышка камеры (дверь для установки отливки); 2 – корпус камеры (внутри его покрывают резиной); 3 - отливка; 4 – корпус дробеструйного аппарата; 7 – дробь; 5 – сопло дробеструйного аппарата; 6 – воздуховод; 8 – клапан электромагнитный. Сущность способа состоит в том, что на поверхность очищаемой отливки направляется под давлением струя воздуха, в которой находится мелкая литая чугунная дробь диаметром 0,8-2,5 мм. Дробь обрабатывает поверхность отливки: снимает остатки формовочной смеси и «наклепывает» поверхность отливки. Для очистки внешних поверхностей используют эжекционный ручной или стационарный пистолет, камера оснащается устройством для сбора дроби и подачи ее к соплу пистолета, системой аспирации и очистки аспирируемого воздуха от пыли. Стол, на котором размещаются отливки, выполняется с возможностью вращения.

Для очистки металлических изделий от химического пригара, оксидов, окалины и других видов загрязнений широко применяется электрохимическая очистка. Электрохимическое травление в расплавах щелочей основано на реакции восстановления оксидов металла на очищаемой поверхности металлическим натрием, выделяющимся в процессе электролиза щелочи (соды).

Основные преимущества электрохимической очистки отливок следующие: металл в процессе очистки не разрушается, а удаляются только неметаллические соединения, окалина и пригар; очищаются труднодоступные места и внутренние полости отливки; простота механизации и автоматизации этого процесса.

Операции обрубки и зачистки литья предназначены для удаления питателей, литников, выпоров, заливов и других неровностей на поверхности отливок. Назначение указанных операций – придать отливкам вид, соответствующий техническим условиям на ее изготовление. В большинстве случаев эти операции выполняются вручную с помощью пневматических рубильных молотков, а также механизированным способом – эксцентриковыми прессами, ленточными и дисковыми пилами, огневой резкой, на обдирочно-шлифовальных станках и других агрегатах.

В настоящее время широкое распространение получают автоматы и полуавтоматы для абразивной зачистки отливок в массовом производстве. Конструкция этих станков предусматривает сменные приспособления, обеспечивающие быстрое и надежное крепление отливок, автоматическую принудительную подачу и высокие скорости резания (50 мм/с).

Рациональное размещение очистного оборудования с поточным выполнением всех операций позволяет получить максимальную производительность труда на данном участке.

На рисунке представлена автоматизированная поточная линия для очистки, обрубки и зачистки отливок из серого чугуна производительностью 20 тыс.т/год при массе отливки до 25 кг. Линия работает следующим образом. Отливки, выбитые из форм на автоматических выбивающих установках 1 и 2 поступают на пластинчатые транспортеры 3, 4 и 6. Отливки подаются транспортерами в галтовочные барабаны непрерывного действия 5, где производится предварительная очистка от формовочной смеси и пригара, удаление стержней и отбивка литниковых систем. Для ускорения охлаждения отливок со стороны входного и выходного отверстий галтовочных барабанов установлены форсунки для подачи водовоздушной смеси. Галтовочные барабаны ограждены от остальных участков цеха кирпичными стенами с шумоизолирующим покрытием.

Предварительно очищенное литье и литники подаются на пластинчатый транспортер 7, на котором рабочие отбирают крючками отбитые литниковые системы и бракованные отливки. Этим транспортером отливки подаются на загрузочный конвейер 10, позволяющий производить загрузку отливок по склизу 11 в дробеметные барабаны непрерывного действия 9. На линии установлено три дробеметных барабана. Из дробеметного барабана отливки попадают на ленточный транспортер 8 и далее на транспортер 13.

С обеих сторон транспортера 13 установлены односторонние шлифовальные станки 12. Зачищенные отливки по течке, имеющейся у каждого рабочего места, сбрасываются на ленточный транспортер 14 (он расположен в районе шлифовальных станков ниже уровня пола, под транспортером 13, и выходит на поверхность на участке ОТК).

Для изготовления массовых отливок на МЛПД или по выплавляемым моделям на финишных операциях используют автоматизированные комплексы для обрезки литников, облоя:

- прессы

- зачистные комплексы (для абразивной зачистки отливок).

Методы исправления дефектов.

Наиболее распространенными методами исправления дефектов в стальных отливках являются электродуговая и газовая сварка, термическая обработка. Для чугунных отливок наиболее распространенные методы исправления дефектов: декоративное исправление различными замазками и пастами, устранение течи пропиткой и специальными покрытиями, механические заделки-вставки и пробки, наплавка чугуном с помощью газопламенной обработки или сварка под флюсами, а также пайка нежелезными сплавами (Zn, Pb, Sb). В качестве не металлических замазок и пропиток используют в основном эпоксидные смолы, для пропитки используют также жидкое стекло и лаки. Применение их возможно только для неответственных, ненагруженных отливок, так как все замазки и пропитки имеют низкую механическую и термическую стойкость.

ЛЕКЦИЯ 24

СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ

Все используемые в промышленности системы очистки пылегазовых выбросов можно условно разделить на:

1. - системы сухой очистки системы очистки от пыли, аэрозолей и

2. - системы мокрой очистки частично, от вредных газов

3. - системы термохимической очистки газов системы очистки от аэрозолей,

4. - системы биохимической очистки газов паров, вредных газов, эти сис-

темы практически не очищают

выбросы от пыли

· Системы термохимической очистки – камеры дожигания органических и горючих веществ при высоких температурах, иногда дополнительно газы пропускаются через слой реагентов (адсорбентов и абсорбентов), что способствует ускорению процессов деструкции и окислительных реакций. В результате дожигания органические соединения разлагаются и окисляются при этом образуются простейшие соединения СО₂, Н₂О и т.д. Пыль в таких системах не удаляется.

· Адсорбционно-биохимические установки (АБХУ) предназначены для мокрой очистки вентиляционного воздуха от вредных органических веществ в литейных, покрасочных, деревообрабатывающих, мебельных, химических и других производствах за счет микроорганизмов уничтожающих углеводороды и другие органические соединения, растворенные в среде абсорбента (в простейшем случае в воде). Используется около 3 г микроорганизмов на 1000 м³ очищаемого воздуха. В реакторе с микроорганизмами поддерживается температура 15-30⁰. Собственное сопротивление абсорбера 2000-2200 Па.

Эффективность очистки вентвоздуха от: триэтиламина, фенола, формальдегида, фурилового спирта, фурфурола составляет 96-99,9%; изоцианатов, метанола, цианидов, уайт-спирита, ксилола, толуола, бутилацетата, этилацетата, акролеина, аммиака – 70-96%; смолистых включений, окрасочных аэрозолей и взвешенных веществ – 99,9%.

Работа АБХУ осуществляется по следующей схеме (рис. 24.1):

Вентиляционный воздух, удаляемый от технологического оборудования с помощью вентилятора 1 подается в абсорбер 2, где имеется массообменная решетка 3, на которой расположен слой шаровой насадки (пенополистирольные шары). Насадка непрерывно орошается абсорбентом с помощью насоса 5 и находится в «кипящем» состоянии, что обеспечивает интенсивный массообмен между газовой и жидкой фазами. В качестве абсорбента применяется раствор на основе технической воды. Регенерация абсорбента осуществляется в биореакторе 4, где с помощью специально селекционированного штамма микроорганизмов вредные органические вещества окисляются до углекислого газа (СО₂) и воды (Н₂О). Очищенный абсорбент вновь подается на орошение в абсорбер. Установка имеет замкнутый цикл циркуляции абсорбента и не имеет стоков. Очищенный вентвоздух после сепарации абсорбента выбрасывается в атмосферу.

Производительность традиционных установок АБХУ находится в пределах от 5 до 30 тыс. м³/ч, при этом занимаемая площадь колеблется от 12 до 36 м².

Расходные материалы: сжатый воздух 20-100 м³/ч и вода 2-5 л/час.

· В состав систем сухой очистки входят:

- циклоны

- охладители

- тканевые фильтры (рукавные, кассетные)

- адсорбционные колонны для удаления вредных газов и аэрозолей

- абсорбционные реакторы содержащихся в выбросах (SO_x, HCl, HF,

фуранов, диоксинов).

Абсорбция – хемосорбция, химическое взаимодействие кислых загрязняющих веществ с сорбентами, как правило, (щелочами).

Адсорбция – физическое взаимодействие, оседание загрязняющих веществ на поверхности твердых или жидких материалов, с которыми они соприкасаются.

При очистке аспирационных газов от пыли, как правило, достаточно использования фильтров (рис. 24.2), либо для удешевления процесса очистки – комбинации циклонов (для удаления крупных пылевых частиц) и фильтров (для удаления тонкодисперсных частиц) (рис. 24.3).

Для очистки многокомпонентных выбросов используют комбинированные многоступенчатые системы очистки, например, процесс «Rotosort». Преимущества процесса:

- высокая степень рециркуляции при помощи простых механических устройств;

- увлажнение пыли для возможности удаления SO₂;

- однородное распределение рециркулируемой пыли в газе;

- достижение максимально возможной степени очистки от SO_х, НСl, HF, диоксинов, фуранов в соответствии со всеми нормативами.

Схема комплекса очистного оборудования реализующего процесс «Rotosort» («Danterm» Германия) представлена на рис. 24.4:

1 – газ на очистку; 2 – предварительная очистка в циклоне; 3 – свежий сорбент; 4 – реактор, в который подается свежий и регенерированный сорбент из системы рециркуляции; 5 – ротор; 6 – тканевой фильтр; 7 – система рециркуляции сорбента; 8 – силос остаточного продукта (отработанного сорбента); 9 – очищенный газ.

Для очистки от вредных газов применяются увлажненные гидрокарбонат натрия (очистка от SO₂ и других кислых компонентов, а также HCl, HF), гидроксид кальция, уголь активированный (для улавливания паров ртути). Примеры хемосорбционных реакций:

1. Очистка от НСl и НF – реакция между гидроксидом кальция Са(ОН)₂и хлороводородом НСl с образованием хлорида кальция:

Са(ОН)₂+2НСlÞCaCl₂+2Н₂О;

2 Очистка от SO₂ – разлагаясь, гидрокарбонат натрия образует карбонат натрия, диоксид углерода и воду, далее карбонат натрия реагирует с кислыми компонентами очищаемого газа (например, с SO₂), образуя соли натрия.

t>140⁰C

2NaHCO₃ ® Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Na₂CO₃ + SO₂ + 1/2O₂ ® Na₂SО₄ + CO₂

· В состав систем мокрой очистки входят:

- скрубберы* устройства распыления воды в потоке дыма и

- ротоклоны осаждения частичек пыли смоченных водой

- трубы вентури

- каплеотделители устройства улавливания капель воды с

- каплеуловители адсорбированной пылью

- гидроциклоны аппараты очистки воды

- шламоотстойники, нейтрализаторы

Система мокрой очистки для блока вагранок представлена на рис. 24.5. Она состоит из двухступенчатой низкоэнергоемкой системы очистки газов и системы шламоудаления и циркуляции воды (3). Первая ступень очистки газов включает в себя узел дожигания СО (4), мокрый пылеуловитель (5), приводной клапан (6) для каждой вагранки, вторая ступень – газоход, три каплеуловителя (7), дымосос (8) и дымовую трубу (9). Рекуперация тепла осуществляется с помощью радиационного рекуператора (2) установленного на каждой вагранке (1).

Мокрые системы очистки применяются не только для очистки выбросов плавильных агрегатов от взвешенных частиц, но и от водорастворимых газов SO₂, NO_х, и др., а также паров и аэрозолей.

Система мокрой очистки выгодно отличается тем, что используется принцип конденсационного пылеулавливания, повышающий эффективность улавливания высокодисперсных фракций пыли. Система может применяться для очистки выбросов вагранок производительностью от 3,0 до 20,0 т/ч а также других плавильных печей.

Энергозатраты на очистку – 0,8-3,0 кВт^.ч/1000 м³.

Эффективность очистки, г/м³ (%):

- взвешенные вещества – 0,08 – 0,15 (90-93%);

- СО – 0,5-1,0 (в случае использования узла дожигания до 98%);

- SO₂ – 0,02-0,05 (до 80%);

- NO_х – 0,02-0,04 (до 75%).

________

* По сути, абсорбер и скруббер это одно и тоже – в скрубберах вода играет роль абсорбента для водорастворимых примесей.

На рисунке 24.6 представлена схема очистки дымовых газов отходящих от газопламенной (или жидкотопливной) ротационной плавильной печи:

1 – ротационная наклоняющаяся печь;

2 – вытяжной зонт;

3 – ротоклон

3.1. – опоры ротоклона

3.2. – корпус ротоклона

3.3, 3.4. – датчики уровня воды

3.5. – клапан подпитки водой

3.6. – подвижный импеллер

3.7. – неподвижный импеллер (отбойник)

3.8. – каплеотделитель

3.9. – перегородка;

4 – каплеуловитель;

5 – дымосос;

6 – дымовая труба.

Дата добавления: 2014-01-15