RU2013110C1

RU2013110C1 - Method and device for cleaning air medium hazardous impurities in electrical steel-making furnace

Info

Publication number: RU2013110C1
Authority: RU
Inventors: Б.А. Гаджиев; Б.А. Кирш; Б.А. Османов
Original assignee: Гаджиев Бахман Абыш
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: cleaning of air. SUBSTANCE: method involves intaking and supplying gas into scrubber; cleaning gases and mixing them with spraying flow; discharging clean gases into atmosphere. Intake and supply of gases is effectuated by means of cylinder mounted above furnace. When gases pass through scrubber, small particles of iron and dust are removed by means of electric magnet. Neutralizing mixture is used as spraying flow. Device has furnace, scrubber with gas inlet and gas outlet branch pipes formed as cylinders with inclined bottom. Casing is divided by vertical wall, which does not reach inclined bottom. Wall is provided with drain branch pipe and sprayer formed as perforated collector and disposed in upper part of scrubber inlet section. Device has hood with cylindrical portion and angular pipeline, which is provided with corrugations at both sides and mounted above furnace. Device is further supplied with electric magnet mounted in scrubber bottom. Diameter ratio of tubes of collector-sprayer is D₁<D₂<D₃<D₄. Tubes has calibrated openings with diameters increasing as space between opening and sprayer inlet increases. EFFECT: efficient removal of impurities from air medium. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к очистке воздуха в цехах с электроплавильными дуговыми печами производства стали. The invention relates to metallurgy, in particular to air purification in workshops with electric smelting arc furnaces for steel production.

Известна электролитная печь (С. А. Рыскин. Справочник вентиляционных установок машиностроительных заводов. М. : Машиностроение, 1964, с. 237, фиг. 14) для производства стали из руды или лома в ковшах с электродами, где возникает процесс, аналогичный сварочному, но в гораздо больших масштабах с вредным выделением дыма, гари, тепла, разлетающихся искр горячего металла, электродугового свечения, а также мелких включений металла размерами, равными примерно цементной пыли, диаметром в долях миллиметров, что вредно отражается на дыхательных органах, органах зрения, может привести к ожогам и отравлениям. Known electrolyte furnace (S. A. Ryskin. Directory of ventilation installations of engineering plants. M.: Engineering, 1964, S. 237, Fig. 14) for the production of steel from ore or scrap in ladles with electrodes, where a process similar to welding occurs but on a much larger scale with the harmful emission of smoke, burning, heat, flying sparks of hot metal, electric arc glow, as well as small metal inclusions with dimensions approximately equal to cement dust, a diameter in fractions of millimeters, which is harmful to the respiratory organs, org Vision, can lead to burns and poisoning.

Для предупреждения вышеизложенного над ковшом печи устанавливают поворотный зонт, с отсасывающей вентиляцией. Недостатком установки является то, что зонт не очищает воздух, а только отсасывает его от печи, направляя зараженный воздух вне помещения, кроме того мелкая металлическая пыль не может улавливаться зонтом. Зонт также не предохраняет окружающих от слепящего света, разлетающихся искр, тепла и т. д. Известно изобретение по а. с. СССР N 1586780, кл. В 03 С 1/10, 1/24, включающее цилиндрический корпус из немагнитного материала с входными и выходными патрубками для пульпы, нижний разгрузочный патрубок для концентрата и гидроаэризирующей среды с барботером, расположенные около наклонного дна друг против друга, крышку с разделительной перегородкой, дополнительные электромагниты для создания бегущего электромагнитного поля, закрепленные на наружной поверхности корпуса по винтовой линии с зазором друг относительно друга. Недостатком указанного изобретения является то, что оно не охлаждает пульпу, не защищает обслуживающий персонал от искр и токсичных газов. To prevent the above, a rotary umbrella is installed over the ladle of the furnace, with suction ventilation. The disadvantage of the installation is that the umbrella does not clean the air, but only draws it from the stove, directing the infected air outdoors, in addition, fine metal dust cannot be trapped by the umbrella. The umbrella also does not protect others from blinding light, flying sparks, heat, etc. The invention is known by a. with. USSR N 1586780, class B 03 С 1/10, 1/24, including a cylindrical body made of non-magnetic material with inlet and outlet nozzles for pulp, a lower discharge nozzle for concentrate and aeroaerosion medium with a bubbler, located near the inclined bottom against each other, a cover with a dividing wall, additional electromagnets for creating a traveling electromagnetic field, mounted on the outer surface of the housing along a helical line with a gap relative to each other. The disadvantage of this invention is that it does not cool the pulp, does not protect service personnel from sparks and toxic gases.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет использования гидроаэризирующей смеси с нейтрализатором в качестве охладителя. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency due to the use of a hydroaerizing mixture with a neutralizer as a cooler.

Известна установка [1] , содержащая один или несколько скрубберов для очистки газа цементных печей, к верхней части которых подведены водяные трубы: сливные отводы и оросители, выполненные в виде перфорированного коллектора с трубами- отростками и размещенные в верхней части входного отсека скруббера, последний имеет также вводной и выводной патрубки для газа, выполнен в виде цилиндра с наклонным дном и разделен вертикальной перегородкой, не доходящей до наклонного дна. Процесс очистки газа включает отбор и подачу газа в скруббер, охлаждение и смешивание его с душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу. Недостатком указанного является то, что применительно к металлургическим электролизным печам затруднен вынос тяжелых частиц железа с газом для его отделения. Кроме того в качестве душирующего материала используется только вода без нейтрализатора токсичных газов. A known installation [1], containing one or more scrubbers for gas purification of cement kilns, to the upper part of which water pipes are connected: drain branches and sprinklers made in the form of a perforated collector with process tubes and located in the upper part of the scrubber inlet compartment, the latter has also inlet and outlet pipes for gas, made in the form of a cylinder with an inclined bottom and is divided by a vertical partition that does not reach the inclined bottom. The gas purification process includes the selection and supply of gas to the scrubber, cooling and mixing it with a choking stream, and the removal of purified gases into the atmosphere. The disadvantage of this is that, in relation to metallurgical electrolysis furnaces, the removal of heavy particles of iron with gas is difficult for its separation. In addition, only water without a toxic gas neutralizer is used as a choking material.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет использования гидроаэризирующей среды с нейтрализатором, которые являются также охладителями. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency through the use of hydroaerosion medium with a neutralizer, which are also coolers.

Цель достигается тем, что в способе для очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, включающем отбор и подачу газа в скруббер, охлаждение, смешивание их душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу, отбор и подачу газа осуществляют с помощью цилиндра, установленного над печью, а при прохождении газов через скруббер удаляют мелкие частицы железа и пыли с помощью электромагнита, а в качестве душирующего потока используют нейтрализующую смесь. The goal is achieved in that in the method for cleaning the air from harmful impurities in the production of steel in an electric furnace, including the selection and supply of gas to the scrubber, cooling, mixing them with a choking stream, the removal of purified gases into the atmosphere, the selection and supply of gas is carried out using a cylinder installed above the furnace, and when gases pass through the scrubber, small particles of iron and dust are removed using an electromagnet, and a neutralizing mixture is used as a choking flow.

Отбор загрязненного жаркого газа производят путем надвигания на электролизную печь прозрачного, затемненного жароупорного цилиндра, на период вхождения электродов в железную руду или стальной лом. Contaminated hot gas is sampled by pushing a transparent, darkened heat-resistant cylinder onto the electrolysis furnace for the period of entry of the electrodes into iron ore or steel scrap.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи, содержащем печь, скруббер с вводным и выводным патрубками для газа, выполненный в виде цилиндра с наклонным дном и разделенный вертикальной перегородкой, не доходящей до наклонного дна, со сливным отводом и оросителем, выполненным в виде перфорированного коллектора с трубами- отростками, размещенным в верхней части входного отсека скруббера, устройство снабжено зонтом, имеющим цилиндрическую часть и угловой трубопровод, снабженный гофрами с обеих сторон и установленным над печью, а также электромагнитом, размещенным в дне скруббера, при этом диаметры труб коллектора оросителя соотносятся как D₁<D₂<D₃< D₄ и выполнены с градуированными отверстиями с диаметрами, увеличивающимися по мере удаления от входа оросителя. Вышеуказанное позволяет при опускании электродов в электроплавильную печь собирать загрязненный воздух и направлять его в скруббер, где он охлаждается, очищается от пыли и частиц железа и нейтрализуется при повышенной эффективности за счет снижения сопротивления в распылительной сетке. Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволило установить соответствие их критерию "Новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия".The goal is achieved in that in a device for cleaning the air from harmful impurities in the production of steel in an electric furnace containing a furnace, a scrubber with an inlet and outlet nozzles for gas, made in the form of a cylinder with an inclined bottom and separated by a vertical partition that does not reach the inclined bottom , with a drain outlet and sprinkler, made in the form of a perforated collector with process tubes located in the upper part of the input compartment of the scrubber, the device is equipped with an umbrella having a cylindrical part and an angular conduit provided with corrugations on both sides and installed above the stove, and an electromagnet arranged in the bottom of the scrubber, the pipe diameters sprinkler manifold correlate as D ₁ <D ₂ <D ₃ <D ₄ and formed with graded holes with diameters increasing by the distance from the entrance of the sprinkler. The above allows, when lowering the electrodes in an electric melting furnace, to collect contaminated air and direct it to a scrubber, where it is cooled, cleaned of dust and iron particles and neutralized with increased efficiency by reducing the resistance in the spray grid. Comparison of the claimed technical solutions with prototypes made it possible to establish compliance with their criterion of "Novelty." When studying other well-known technical solutions in this technical field, the signs that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "Significant differences".

На фиг. 1 показана установка для защиты литейных помещений от вредного воздействия факторов, вытекающих при производстве стали в электропечах; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the installation for the protection of foundries from the harmful effects of factors arising from the production of steel in electric furnaces; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Согласно способу очистки воздушной среды от вредных примесей при производстве стали в электрической печи производят отбор и подачу газа в скруббере, охлаждение и смешивание их с душирующим потоком, отвод очищенных газов в атмосферу, причем отбор и подачу газа осуществляют с помощью цилиндра, установленного над печью, а при прохождении газов через скруббер удаляют мелкие частицы железа и пыли с помощью электромагнита, а в качестве душирующего потока используют нейтрализующую смесь, например содовый раствор, хорошо очищающий воздух от токсичных примесей. Крупные частицы железа будут притянуты электромагнитом и утилизированы. According to a method for purifying the air from harmful impurities in the production of steel in an electric furnace, gas is taken and supplied to the scrubber, cooled and mixed with a choking stream, the purified gases are vented to the atmosphere, and gas is taken and supplied using a cylinder mounted above the furnace, and when gases pass through the scrubber, small particles of iron and dust are removed with the help of an electromagnet, and a neutralizing mixture, for example, a soda solution, which cleans the air well from -toxic impurities. Large particles of iron will be attracted by an electromagnet and disposed of.

Круглая электропечь 1 на роликах, снабженная подвижными по вертикальным направляющим 2 электродами 3 диаметром - 200-250 мм, снабжается надвигающимся на нее сверху зонтом 4 по направлениям 5. Зонт 4 снабжен гофром 6 и угловым трубопроводом 7, поворачивающимся на рычаге 8 в горизонтальной плоскости, горизонтальный его участок снабжен гофром 9 и вентилятором 10. Напорный трубопровод 11 подводится сверху к цилиндрической камере 12 скруббера, выполненного из немагнитного материала. Корпус разделен вертикальной перегородкой 13, не доходящей до наклонного дна. Вторая часть корпуса снабжена газоотводной трубой 14, а его нижняя часть - наклонным дном 15 с электромагнитом 16, размещенным на дне скруббера. Внизу корпуса расположен выводной патрубок 17, а в верхней его части - вводной патрубок 18 ввода гидроаэризирующей с нейтрализатором среды, нагнетаемой насосной установкой 19 по вводному патрубку 20 из наклонного отстойника-охладителя 21, имеющего сливной отвод 22 для сброса отстоя. A round electric furnace 1 on rollers, equipped with electrodes 3 movable along vertical guides 2 with a diameter of 200-250 mm, is equipped with an umbrella 4 that is pushed upward from above in directions 5. The umbrella 4 is equipped with a corrugation 6 and an angled pipe 7 that rotates on the lever 8 in a horizontal plane its horizontal section is equipped with a corrugation 9 and a fan 10. A pressure pipe 11 is supplied from above to a cylindrical chamber 12 of a scrubber made of non-magnetic material. The housing is divided by a vertical partition 13, not reaching the inclined bottom. The second part of the housing is equipped with a gas outlet pipe 14, and its lower part has an inclined bottom 15 with an electromagnet 16 located at the bottom of the scrubber. At the bottom of the casing, there is an outlet pipe 17, and in its upper part, an inlet pipe 18 for introducing a hydroaericating medium with a neutralizer, pumped by a pump unit 19 along an inlet pipe 20 from an inclined sump-cooler 21 having a drain outlet 22 for dumping sludge.

Вводной патрубок 18 оросителя снабжен коллектором: полукруглой сеткой в виде расходящихся по хордам патрубков 23, диаметры которых увеличиваются D₁<D₂<D₃<D₄. Патрубки 23 снабжены градуированными отверстиями 24 диаметрами d₁<d₂<d₃<d₄, увеличивающимися по мере удаления от входа оросителя. Зонт 4 снабжен концентрично ему расположенным защитным цилиндром 25 из прозрачного жароупорного, затемненного материала, например слюды.The inlet nozzle 18 of the irrigator is equipped with a collector: a semicircular grid in the form of nozzles 23 diverging along the chords, the diameters of which increase D ₁ <D ₂ <D ₃ <D ₄ . The nozzles 23 are provided with graduated holes 24 with diameters d ₁ <d ₂ <d ₃ <d ₄ , increasing with distance from the entrance of the sprinkler. The umbrella 4 is provided with a concentric protective cylinder 25 made of a transparent heat-resistant, darkened material, such as mica.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Круглую электропечь 1 на роликах отодвигают для загрузки ее примерно семью тоннами железной руды или металлического лома, после загрузки подвигают ее под зонт 4, затем опускают его, закрывая защитным цилиндром 25, опуская его до верхнего уровня ковша электропечи 1, затем опускают электроды 3 внутрь ковши печи. При соприкасании электродов 3 с содержимым электропечи 1 при подаче кислорода внутрь печи, согласно технологическому процессу литья, выделенные газы вместе с пылью, искрами и частицами железа вентилятором 10 вытягиваются и подаются в цилиндрическую камеру 12 в правую ее половину. Газы проходят вниз, огибая перегородку 13. Одновременно направляют приготовленную насосной установкой 19 гидроаэризирующую с нейтрализатором смесью, например раствор соды, по вводному патрубку 20. Смесь через отверстия 24 душируется вдоль камеры 12, охлаждает и нейтрализует вредные, нагретые газы, и все они попадают на наклонное дно 15, где частицы железа притягиваются электромагнитом 16 и вместе с осевшей пылью смываются, направляясь по выводному патрубку 17 в отстойник-охладитель 21. После очистки и охлаждения жидкость, обогатившись в насосной установке 19 нейтрализатором, снова вступает в процесс охлаждения и нейтрализации. A round electric furnace 1 on the rollers is pushed back to load it with about seven tons of iron ore or scrap metal, after loading it is moved under an umbrella 4, then lower it, covered with a protective cylinder 25, lowering it to the upper level of the electric furnace 1 bucket, then lower the electrodes 3 into the buckets ovens. When the electrodes 3 are in contact with the contents of the electric furnace 1 when oxygen is supplied into the furnace, according to the casting process, the released gases, together with dust, sparks and iron particles, are drawn by the fan 10 and fed into the cylindrical chamber 12 into its right half. Gases pass downward, enveloping the baffle 13. At the same time, the mixture prepared by the pumping unit 19 is guided by a mixture, for example, a soda solution, through the inlet pipe 20. The mixture is choked through openings 24 along chamber 12, cools and neutralizes harmful, heated gases, and all of them enter the inclined bottom 15, where iron particles are attracted by the electromagnet 16 and are washed off together with the settled dust, heading along the outlet pipe 17 to the settling cooler 21. After cleaning and cooling, the liquid enriched in the pump room installation 19 neutralizer, again enters the process of cooling and neutralization.

Таким образом предотвращается выделение в воздушную среду помещения литейной токсичных, сильно нагретых газов, раскаленных искр, слепящего света, мелких частиц, железа и пыли. Благодаря чему также снижается пожаровзрываемость. This prevents the release of toxic, highly heated gases, incandescent sparks, glare, small particles, iron and dust into the air of the foundry. Due to this, fire explosion is also reduced.

Claims

1. The method of purification of the air from harmful impurities in the production of steel in an electric furnace, including the selection and supply of gas to the scrubber, cooling and mixing them with a scent stream, the removal of purified gases into the atmosphere, characterized in that the selection and supply of gas is carried out using a cylinder installed above the furnace, and when gases pass through the scrubber, small particles of iron and dust are removed using an electromagnet, and a neutralizing mixture is used as a choking flow.

2. A device for cleaning the air from harmful impurities in the production of steel in an electric furnace, containing a furnace, a scrubber with an inlet and outlet pipes for gas, made in the form of a cylinder with an inclined bottom and separated by a vertical partition not reaching the inclined bottom, with a drain outlet and sprinkler made in the form of a perforated collector with process tubes and placed in the upper part of the input compartment of the scrubber, characterized in that it is equipped with an umbrella having a cylindrical part and an angled pipeline an ode provided with corrugations on both sides and mounted above the furnace, as well as an electromagnet located in the bottom of the scrubber, while the diameters of the pipes of the irrigation collector are correlated as D ₁ <D ₂ <D ₃ <D ₄ and are made with graduated holes with diameters increasing in diameter the distance from the entrance of the sprinkler.