Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка эффективного технологического метода подавления СОЗ в условиях работы ДСП

ФИО: Ким Я.О.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: д.т.н., проф. Шульц Л.А.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Теплофизики и экологии металлургического производства

Академическая группа: ЭО-11-1

В данный момент ведется активная работа по созданию энергосберегающих технологий электросталеплавильного процесса, так как технологические газы выносят из рабочего пространства печи около 20% тепла, что составляет 100–150 кВт·ч/т жидкой стали. Утилизация даже части этого тепла существенно улучшит энергоемкоость получаемого металла и ресурсоемкость всего процесса. Наиболее эффективными являются прямоточно-противопоточные установки VERTICOM и противопоточные конвейерные Consteel. Непрерывность работы позволяет значительно уменьшить броски тока и шум печи. При этом устраняются потери тепла, вызванные открытием свода печи для завалки лома. Расход электроэнергии в самой печи может быть снижен до 50–70 кВт·ч/т жидкой стали.

В процессе Consteel происходит непрерывный нагрев лома шлакообразующих и пенообразующих материалов. Для нагрева шихты используется технологический газ из рабочего пространства печи. С этой целью система нагрева лома и материалов снабжена горелкой. Опыт эксплуатации этой установки показал, что при рациональной укладке лома на конвейере печи КПД нагрева может достигать 45–50% в зависимости от количества тепла, полученного за счет сжигания CO.

Для печи емкостью 72 т предварительный нагрев лома и шлакообразующих позволяет добиться снижения удельного расхода энергии на 120 кВт·ч/т жидкой стали, а также увеличить суточную производительность на 600 т, так как продолжительность плавки снижается на 27 минут.

При нагреве лома, сформированного из амортизационных, отходов машиностроения, загрязненных остатками масел, синтетическими охлаждающими жидкостями, до температуры около 1000°С и более происходит термическое разложение загрязнителей. Однако при медленном охлаждении продукты разложения подвергаются синтезу диоксинов и фуранов. Существует несколько методов подавления стойких органических загрязнителей (СОЗ) – это сжигание при температуре более 1250°С и поглощение соединений специальными адсорбентами. Первый способ является более энергоэффективным и надежным т.к. тепловая энергия будет утилизироваться в котлах утилизаторах. В методе адсорбции требуется дополнительное использование активированного угля для очистки удаляемых газов, а также наличие однородной и в то же время турбулентной смеси в месте инжекции т.к распределение адсорбента в потоке отходящих газов играет основную роль.

Для исключения образования СОЗ в процессе Consteel предусмотрена камера дожигания, оборудованная газокислородной горелкой. Для подавления стойких органических загрязнителей уходящие после контакта с шихтовым материалом газы должны иметь температуру не менее 1250°С и быть выдержаны при этой температуре в режиме идеального вытеснения не менее 2 с или большее время в турбулентном потоке. Затраты энергии при этом составят около 30 кВт·ч/т жидкой стали.

Тепловая энергия очищенного от загрязнителей газа с повышенной температурой утилизируется в котле-утилизаторе, выработанная электроэнергия может быть использована в процессе плавки, затем охлажденный газ подвергается очистке и выбрасывается в атмосферу. Концентрация диоксинов и фуранов уменьшиться 0,4–6 до 0,05–0,1 мкг I-TEQ/т жидкой стали.