RU2190171C1 - Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method - Google Patents
Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190171C1 RU2190171C1 RU2001100746A RU2001100746A RU2190171C1 RU 2190171 C1 RU2190171 C1 RU 2190171C1 RU 2001100746 A RU2001100746 A RU 2001100746A RU 2001100746 A RU2001100746 A RU 2001100746A RU 2190171 C1 RU2190171 C1 RU 2190171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gases
- stage
- duct
- dust
- filter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, к способам и устройствам для переработки редкометаллического сырья в рудно-термических печах, в частности к способам и устройствам для очистки отходящих газов рудно-термических печей. The invention relates to non-ferrous metallurgy, to methods and devices for processing rare-metal raw materials in ore-thermal furnaces, in particular to methods and devices for treating waste gases from ore-thermal furnaces.
Известны способ и устройство для отвода тепла от конструктивных элементов рудно-термических печей (кн. Багров О.Н. Испарительное охлаждение печей в цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1979, с. 10-17, 65-70, 126-130). Способ работы системы испарительного охлаждения предусматривает подключение кессона, размещенного на охлаждаемом элементе печи, с помощью двух труб к барабану-сепаратору. По одной трубе (опускной) вода из барабана подается в кессон, а по второй - пароводяная смесь, образовавшаяся в кессоне в процессе охлаждения, возвращается в барабан-сепаратор, где пар отделяется от воды и отводится по специальному паропроводу, а вода опускается в водяное пространство барабана. Убыль воды пополняется подпиткой барабана-сепаратора химически очищенной водой. Вода в системе циркулирует непрерывно либо естественным путем под влиянием разности удельных весов воды в отпускной трубе и пароводяной смеси в подъемной трубе, либо принудительно - при помощи циркуляционного насоса. Пар с системы испарительного охлаждения печей возможно использовать для технологических нужд. Для этого используется химически очищенная вода, которая из барабана-сепаратора подается в систему испарительного охлаждения, а затем в виде насыщенного пара подается в выносной пароперегреватель для получения перегретого пара, который затем используется для технологических нужд. A known method and device for removing heat from structural elements of ore-thermal furnaces (Prince O. Bagrov. Evaporative cooling of furnaces in non-ferrous metallurgy. - M .: Metallurgy, 1979, S. 10-17, 65-70, 126-130 ) The method of operation of the evaporative cooling system involves connecting a caisson placed on the cooled element of the furnace, using two pipes to the drum-separator. Through one pipe (lowering), water from the drum is fed into the caisson, and through the second, the steam-water mixture formed in the caisson during cooling is returned to the drum-separator, where the steam is separated from the water and discharged through a special steam line, and the water is lowered into the water space drum. Water loss is replenished by replenishing the separator drum with chemically purified water. Water in the system circulates continuously, either naturally, under the influence of the difference in the specific gravities of the water in the discharge pipe and the steam-water mixture in the riser pipe, or forcibly with the help of a circulation pump. Steam from the evaporative cooling system of furnaces can be used for technological needs. To do this, chemically purified water is used, which is supplied from the drum-separator to the evaporative cooling system, and then it is supplied in the form of saturated steam to an external superheater to produce superheated steam, which is then used for technological needs.
Устройство включает охлаждаемые элементы печи, барабаны-сепараторы, коммуникации - паропроводы для отвода пара, трубы контура циркуляции, дренажные трубопроводы, предохранительные клапаны, автоматические регуляторы, КИП, установка для очистки воды. Барабан-сепаратор соединен с испарительным охлаждением элементов печи опускными трубами для подачи воды и подводящими трубами для отвода пароводяной смеси от охлаждаемого элемента печи. Кессон представляет собой панель из труб, сваренных одна с другой газоплотным швом. Концы труб с помощью патрубков соединены с двумя коллекторами. The device includes cooled elements of the furnace, separator drums, communications - steam pipelines for the removal of steam, pipes of the circulation circuit, drainage pipelines, safety valves, automatic regulators, instrumentation, water treatment plant. The separator drum is connected to the evaporative cooling of the furnace elements by the down pipes for water supply and the supply pipes for removing the steam-water mixture from the cooled furnace element. The caisson is a panel of pipes welded to one another with a gas-tight seam. The ends of the pipes with the help of nozzles are connected to two collectors.
Недостатком данного способа отвода тепла является то, что он не предусматривает охлаждение газоотводящего тракта, что не позволяет производить очистку газов от вредных включений и пыли. The disadvantage of this method of heat removal is that it does not provide cooling of the exhaust pipe, which does not allow the cleaning of gases from harmful inclusions and dust.
Известен способ очистки газов от пыли (ст. Свойства газов и пыли при плавке титановых шлаков в закрытых руднотермических печах. - //Н.П.Козырь, А. Е. Чебанов, Б.П.Титомер/ Ж. Цветные металлы. - 1974, 11 - с.52-53) в тканевых фильтрах. В зависимости от состава исходной смеси количество отходящих газов колеблется от 700 до 1300 нм3/ч, температура газов 400-800oС. Запыленность газа при работе печи в закрытом режиме колеблется от 6 до 60 г/нм3. Уловленную пыль можно вернуть в производство, пыль мелкодисперсная, не абразивная, легко слипается и хорошо улавливается в тканевых фильтрах и плохо - в электрофильтрах.A known method of cleaning gases from dust (Art. Properties of gases and dust during melting of titanium slag in closed ore-thermal furnaces. - //N.P. Kozyr, A. E. Chebanov, B.P. Titomer / J. Non-ferrous metals. - 1974 , 11 - p. 52-53) in fabric filters. Depending on the composition of the initial mixture, the amount of exhaust gas ranges from 700 to 1300 nm 3 / h, the temperature of the gases is 400-800 o C. Gas dust during operation of the furnace in a closed mode ranges from 6 to 60 g / nm 3 . Caught dust can be returned to production, fine dust, not abrasive, sticks together easily and is well captured in fabric filters and poorly in electrostatic precipitators.
Недостатком данного способа является низкая степень очистки газов. The disadvantage of this method is the low degree of gas purification.
Известны способ и устройство для очистки отходящих газов рудно-термических печей, взятый за прототип (кн. Титан. - Петрунько А.Н., Галицкий Н.В. , Олесов Ю.Г., Сандлер Р.А. - М.: Металлургия. - 1983, с. 190-194, 200-207). Способ включает плавку титансодержащей руды совместно с восстановителем в рудно-термической печи с разделением продуктов плавки. При плавке в полузакрытом режиме часовая производительность печи по шлаку составляет 2,2 т, а расход электроэнергии на 1 т шлака снизился до 5,8 ГДж. Отходящие газы печей, работающих в полузакрытом режиме, содержащие около 30% углекислого газа удаляются принудительным путем с помощью вентиляторов горячего дутья. Давление газов в подсводовом пространстве поддерживают на уровне 1,2 Па, а температуру отходящих газов - на уровне 250oС. Пыль, уносимая газами, частично улавливается в циклонах. Уловленную в циклонах пыль возвращают пневмотранспортом в процесс плавки. Коэффициент удаления пыли в циклонах типа СИОТ составляет 40-60%. Опыты по обеспыливанию содержащих около 12 г/м3 пыли газов руднотермических печей по выплавке титановых шлаков с помощью металлотканевых (металл - нержавеющая сталь) рукавных фильтров показали возможность улавливания и возврата в процесс около 98% пыли из отходящих газов этих печей.A known method and device for cleaning the exhaust gases of ore-thermal furnaces, taken as a prototype (Prince Titan. - Petrunko AN, Galitsky N.V., Olesov Yu.G., Sandler R.A. - M .: Metallurgy . - 1983, p. 190-194, 200-207). The method includes melting a titanium-containing ore together with a reducing agent in an ore-thermal furnace with separation of the smelting products. When melting in semi-closed mode, the hourly slag furnace capacity is 2.2 tons, and the power consumption per 1 ton of slag decreased to 5.8 GJ. The flue gases of semi-closed ovens containing about 30% carbon dioxide are forcedly removed using hot blast fans. The gas pressure in the underwater space is maintained at 1.2 Pa, and the temperature of the exhaust gases at 250 o C. The dust carried away by the gases is partially trapped in cyclones. Dust trapped in cyclones is returned by pneumatic transport to the smelting process. The dust removal coefficient in SIOT-type cyclones is 40-60%. Experiments on dust removal of gases of ore-thermal furnaces containing about 12 g / m 3 dust for smelting titanium slags using metal-cloth (metal - stainless steel) bag filters showed the possibility of collecting and returning to the process about 98% of dust from the exhaust gases of these furnaces.
Устройство для проведения процесса плавки в полузакрытом режиме состоит из ванны печи, закрытой герметичным сводом с водоохлаждаемым каркасом, на который укладывают плиты из жаропрочного бетона, в печи через телескопические трубки установлены электроды, для отсоса газов установлены дымососы. A device for carrying out the melting process in a half-closed mode consists of a furnace bath closed by a hermetic arch with a water-cooled frame, on which heat-resistant concrete plates are laid, electrodes are installed in the furnace through telescopic tubes, smoke exhausters are installed for exhausting gases.
Недостатком данного способа и устройства является низкая степень улавливания пыли и обезвреживания газов рудно-термических печей. The disadvantage of this method and device is the low degree of dust collection and neutralization of gases from ore-thermal furnaces.
Задачей изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, повышение степени очистки газов и улавливания пыли до 99,0-99,8%. The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages, increasing the degree of purification of gases and dust collection up to 99.0-99.8%.
Данная задача решается тем, что в способе очистки отходящих газов рудно-термических печей, включающем процесс плавки, отвод отходящих газов через газоход и охлаждение газов, двухстадийную очистку газов от пыли и вредных примесей сначала в циклонах с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, затем в металлотканевых фильтрах с регенерацией фильтра сжатым воздухом, новым является то, что охлаждение газов осуществляют ступенчато в газоходах с помощью системы испарительного охлаждения, на первой ступени охлаждения отходящие газы одновременно очищают от примесей путем сжигания реакционных газов, а пыль, полученную после очистки на фильтре, подвергают дальнейшей переработке. This problem is solved by the fact that in the method of purification of exhaust gases from ore-thermal furnaces, including the smelting process, exhaust gas removal through the duct and gas cooling, two-stage cleaning of gases from dust and harmful impurities, first in cyclones with the return of the collected dust to the melting process, then in metal-fabric filters with filter regeneration by compressed air, it is new that gas cooling is carried out stepwise in gas ducts using an evaporative cooling system, at the first cooling stage the exhaust gases are simultaneously They are cleaned from impurities by burning reaction gases, and the dust obtained after cleaning on the filter is subjected to further processing.
Кроме того, ступенчатое охлаждение газов осуществляют в три стадии: первоначально до температуры ниже 1300oС, на второй ступени до 700-800oС и на третьей - выше 200oС.In addition, stepwise cooling of gases is carried out in three stages: initially to a temperature below 1300 o C, in the second stage to 700-800 o C and in the third - above 200 o C.
Кроме того, первая и вторая ступень системы испарительного охлаждения замкнутым циклом связана с барабаном-сепаратором, а на третью ступень подают насыщенный пар из барабана-сепаратора, перегревают и направляют потребителю. In addition, the first and second stage of the evaporative cooling system in a closed cycle is connected with the drum-separator, and the third stage is fed with saturated steam from the drum-separator, overheated and sent to the consumer.
Кроме того, сжатый воздух, подаваемый на регенерацию фильтра, предварительно сушат. In addition, the compressed air supplied to the regeneration of the filter is pre-dried.
Кроме того, сжатый воздух подают в фильтр под давлением 0,4-4 МПа. In addition, compressed air is supplied to the filter under a pressure of 0.4-4 MPa.
Кроме того, фильтр перед началом работы предварительно прогревают до температуры 200-400oС.In addition, the filter before starting work is preheated to a temperature of 200-400 o C.
Кроме того, сопротивление фильтра поддерживают в процессе очистки не более 3,5-4,5 кПа. In addition, the filter resistance is maintained during the cleaning process no more than 3.5-4.5 kPa.
Кроме того, объемный расход сжатого воздуха в системе регенерации составляет не менее 125-200 м3/ч.In addition, the volumetric flow rate of compressed air in the regeneration system is at least 125-200 m 3 / h.
Кроме того, соотношение расхода природного газа и воздуха, подаваемого на стадию очистки отходящих газов сжиганием, составляет 1:10. In addition, the ratio of the consumption of natural gas and air supplied to the stage of purification of exhaust gases by burning is 1:10.
Кроме того, пыль, получаемую в фильтрах, перерабатывают в расплавных хлораторах для получения технического тетрахлорида титана. In addition, the dust obtained in the filters is processed in melt chlorinators to obtain technical titanium tetrachloride.
Для осуществления способа предложено устройство для очистки отходящих газов рудно-термических печей, включающее печь со сводом, на котором размещен газоход, циклоны и металлотканевые фильтры с устройством для регенерации фильтра сжатым воздухом, в котором новым является то, что газоход выполнен в виде ступеней, первая - нижняя ступень выполнена в виде усеченной пирамиды, размещена усеченной частью на своде печи и снабжена установкой для дожига реакционных газов и установкой системы испарительного охлаждения, размещенной по периметру пирамиды и ее верхнему основанию, дальнейшие ступени газохода по всей длине также снабжены установкой системы испарительного охлаждения, каждая ступень газохода с помощью труб для подвода воды и для отвода пара соединена с барабаном-сепаратором. To implement the method, a device for cleaning the exhaust gases of ore-thermal furnaces is proposed, including a furnace with a vault on which a gas duct is located, cyclones and metal fabric filters with a device for filter regeneration with compressed air, in which the gas duct is made in the form of steps, new - the lower stage is made in the form of a truncated pyramid, placed a truncated part on the arch of the furnace and is equipped with a unit for burning the reaction gases and installation of an evaporative cooling system located around the perimeter of ramidy and its upper base, the further step along the entire length of the gas flue are also provided with the installation system evaporative cooling duct, each stage via pipes for water supply and for discharging steam is connected with a drum-separator.
Кроме того, газоход выполнен из трех и более ступеней. In addition, the flue is made of three or more steps.
Кроме того, первая и вторая ступени газохода с помощью отводящих и подводящих труб соединены с барабаном-сепаратором, а третья - с барабаном-сепаратором и системой утилизации перегретого пара. In addition, the first and second stages of the gas duct with the help of the outlet and inlet pipes are connected to the drum-separator, and the third - to the drum-separator and the system for utilizing superheated steam.
Кроме того, система испарительного охлаждения выполнена из кессона с полутрубами, соединенных с коллектором, причем в качестве кессона использованы стенки газохода. In addition, the evaporative cooling system is made of a caisson with half pipes connected to the collector, and the duct walls are used as a caisson.
Кроме того, установка для дожига газов выполнена в виде горелки для сжигания природного газа и форсунки для подачи воздуха. In addition, the installation for gas afterburning is made in the form of a burner for burning natural gas and a nozzle for air supply.
Кроме того, в качестве устройства для регенерации фильтра сжатым воздухом использована пневмоимпульсная установка. In addition, a pneumo-impulse installation was used as a device for filter regeneration with compressed air.
Ступенчатое охлаждение отходящих газов рудно-термической печи с помощью системы испарительного охлаждения и выполнение каждой ступени газохода определенной формы позволяет постепенно снижать температуру газов в газоходе и тем самым повысить степень извлечения пылевидных отходов. The stepwise cooling of the exhaust gases of an ore-thermal furnace using an evaporative cooling system and the implementation of each stage of a certain duct of a certain shape can gradually reduce the temperature of the gases in the duct and thereby increase the degree of extraction of pulverized waste.
Размещение установки для сжигания газов на первой ступени охлаждения позволяет сразу обезвреживать отходящие газы с постепенным охлаждением и последующей очисткой. Placing the gas-burning plant in the first cooling stage allows to immediately neutralize the exhaust gases with gradual cooling and subsequent cleaning.
Возвращение пыли из металлотканевых фильтров позволяет утилизировать пыль и снизить загрязнение окружающей среды. The return of dust from metal fabric filters allows you to utilize dust and reduce environmental pollution.
Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - устройство для очистки отходящих газов предназначено для осуществления другого объекта - способа очистки отходящих газов, при этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата. The claimed group of inventions meets the requirement of unity of invention, since the group of diverse inventions forms a single inventive concept, moreover, one of the declared objects of the group — an exhaust gas purification device — is designed to implement another object — an exhaust gas purification method, while both objects of the invention group are aimed at solving one and the same task with obtaining a single technical result.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта - способа, так и для объекта - устройства, позволило установить, что заявитель не обнаружил аналоги как для способа, так и для устройства заявленной группы, характеризующейся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам как способа, так и устройства заявленной группы изобретений. Определение из перечня выявленных аналогов-прототипов как для способа, так и устройства - как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, каждый из объектов группы изобретений соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions for both the object - method and the object - device, allowed to establish that the applicant did not find analogues for both method, and for the device of the claimed group, characterized by features identical (identical) to all the essential features of both the method and the device of the claimed group of inventions. The determination from the list of identified prototype analogues for both the method and the device, which are the closest in the set of features of analogues, allowed us to identify the set of distinctive features that are significant for the applicant as seen by the applicant for each of the claimed group objects set forth in the claims. Therefore, each of the objects of the group of inventions meets the condition of "novelty."
Для проверки соответствия каждого объекта заявленной группы изобретений условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявить признаки, совпадающие с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого объекта заявленной группы изобретений. Результаты поиска показали, что каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками каждого из объектов заявленной группы изобретений преобразований на достижение технического результата. Следовательно, каждый из объектов заявленной группы соответствует условию "изобретательский уровень". Что касается части устройства для резки блока- устройства для перемещения стола - то заявлена новая взаимосвязь известных конструктивных элементов между собой, что оказывает улучшение технического результата - скорости резки блока тугоплавкого металла - и, следовательно, соответствует условию "изобретательский уровень". To verify the compliance of each object of the claimed group of inventions with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the selected prototypes for each object of the claimed group of inventions. The search results showed that each object of the claimed group of inventions does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of each of the objects of the claimed group of inventions on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art. Therefore, each of the objects of the claimed group meets the condition of "inventive step". As for the part of the device for cutting the block, the device for moving the table, a new interconnection of known structural elements with each other is declared, which improves the technical result — the cutting speed of the block of refractory metal — and, therefore, meets the condition of "inventive step".
На фиг. 1 показана установка для очистки отходящих газов рудно-термических печей, на фиг.2, 3 - кессоны системы испарительного охлаждения газов, установленные на ступенях газохода. Установка для очистки газов выполнена в виде печи, состоящей из ванны 1, водоохлаждаемого свода 2, электродов 3; газохода, выполненного из 3 ступеней: нижней ступени - шахты 4, выполненной в виде усеченной пирамиды, средней - вертикальной ступени 5 и верхней - наклонной ступени 6; установки 7 для дожига отходящих газов, выполненной в виде горелки 8 для сжигания природного газа, и фурмы 9 для подачи воздуха; установки для охлаждения нижней ступени - шахты газохода и вертикального и наклонного газоходов, выполненной в виде кессона 9, на котором приварены полутрубы 10, соединенные с коллекторами 11; барабана-сепаратора 12, соединенного с кессонами с помощью трубопровода 13 для подачи воды к кессонам и паропровода 14 для подвода пароводяной смеси к барабану-сепаратору; питательных насосов 15; установки для очистки воды 16; циклонов 17 для очистки отходящих газов на первой стадии; фильтра тонкой очистки газов 18; установки для сушки сжатого воздуха - 19 и пневмоимпульсной камеры фильтра 20. In FIG. 1 shows an installation for purification of exhaust gases from ore-thermal furnaces; FIGS. 2, 3 show the caissons of the evaporative gas cooling system installed on the steps of the gas duct. Installation for gas purification is made in the form of a furnace, consisting of a bath 1, a water-cooled arch 2, electrodes 3; a gas duct made of 3 steps: the lower step — the shaft 4, made in the form of a truncated pyramid, the middle — the vertical step 5 and the upper — the inclined step 6; installation 7 for the afterburning of exhaust gases, made in the form of a burner 8 for burning natural gas, and
Пример осуществления способа очистки отходящих газов рудно-термических печей и работы устройства. An example of the method of purification of exhaust gases from ore-thermal furnaces and the operation of the device.
Обогащение титансодержащих концентратов происходит путем избирательного восстановления основной примеси - оксидов железа - и получения титанового шлака, который идет на дальнейшую переработку для получения губчатого титана. Температура процесса восстановления 1800±100oС. Восстановительная плавка в руднотермических печах титансодержащего сырья осуществляется периодическим процессом в полузакрытом режиме работы печи. Ванна 1 печи укрыта водоохлаждаемым сводом 2. После выхода на полную токовую нагрузку на электродах 3 при расходе электроэнергии из расчета 800-1300 кВт/ч на тонну загруженной в печь шихты осуществляют подгрузку восстановителя в печь и затем слив шлака и чугуна из печи. В процессе восстановительной плавки образуются колошниковые газы в количестве (объемный расход) 15000 м3/ч. Запыленность отходящих газов составляет от 6 до 60 г/м3. В газах содержится, %: СО 0,2-0,6, СО2 0,2-0,6, О2 11,2, Н2 16,5, вода 0,6, окислы азота - остальное. Химический состав пыли до циклонов, мас. %: TiО2 57,7; FeO 22,1; СаО 0,2; МgО 2,2; SiО2 9,1; МnО2 1,1; Сr2O3 3,6; Аl2O3 2,7; V2O5 0,29. Плотность пыли составляет 3,5 г/см3, размер частиц 1-25 мкм, пыль неабразивна. Отходящие газы удаляются из печи принудительной тягой с помощью вентиляторов горячего дутья через систему газоходов, работающих на принудительном охлаждении с помощью системы испарительного охлаждения. Ступенчатое охлаждение газов осуществляют в три стадии: первоначально до температуры ниже 1300oС, на второй ступени до 700-800oС и на третьей - выше 200oС.The enrichment of titanium-containing concentrates occurs by selective reduction of the main impurity - iron oxides - and obtaining titanium slag, which is further processed to obtain sponge titanium. The temperature of the recovery process is 1800 ± 100 o C. Reduction smelting in ore-thermal furnaces of titanium-containing raw materials is carried out by a batch process in a semi-closed furnace operation mode. The bath 1 of the furnace is covered by a water-cooled arch 2. After reaching the full current load on the electrodes 3 at a power consumption of 800–1300 kW / h per tonne of charge loaded in the furnace, the reducing agent is loaded into the furnace and then the slag and cast iron are drained from the furnace. During reduction smelting, blast furnace gases are formed in an amount (volumetric flow rate) of 15,000 m 3 / h. The dust content of the exhaust gas is from 6 to 60 g / m 3 . The gases contained,%: СО 0.2-0.6, СО 2 0.2-0.6, О 2 11.2, Н 2 16.5, water 0.6, nitrogen oxides - the rest. The chemical composition of dust to cyclones, wt. %: TiO 2 57.7; FeO 22.1; CaO 0.2; MgO 2.2; SiO 2 9.1; MnO 2 1.1; Cr 2 O 3 3.6; Al 2 O 3 2.7; V 2 O 5 0.29. The dust density is 3.5 g / cm 3 , the particle size is 1-25 μm, the dust is non-abrasive. Exhaust gases are removed from the furnace by forced draft using hot blast fans through a duct system operating with forced cooling using an evaporative cooling system. Step cooling of gases is carried out in three stages: initially to a temperature below 1300 o C, in the second stage to 700-800 o C and in the third - above 200 o C.
Газоход выполнен из 3 ступеней. Нижняя ступень 4 газохода выполнена в виде шахты в форме усеченной четырехгранной пирамиды из листового железа, установленной усеченной частью на свод печи 2 и закрытой сверху крышкой-основанием пирамиды. По периметру и основанию пирамиды (фиг.2) приварены полутрубы 10 диаметром 89•5 мм с шагом 100-150 мм, соединенные с коллектором 11 и составляющие в общем виде кессон 9. Шахта состоит из 13 секций (одна - потолочная). Газы удаляются с помощью насоса газохода ВВДН-17 производительностью 39500 м3/ч, полное давление 7450 Па, мощность электродвигателя - 315 кВт. На шахту газохода установлены средняя ступень -вертикальный газоход 5 и верхняя ступень - наклонный газоход 6. Вертикальная часть газохода (фиг. 3) выполнена из трубы диаметром 920•14 мм, на которую приварены стальные полутрубы 10 диаметром 89•5 мм на всю длину газохода с шагом 106 мм и соединены с коллектором 11, которые в общем виде образуют кессон 9. Наклонная часть выполнена из трубы диаметром 920•14 мм, на которую наварены стальные полутрубы 10 диаметром 89•5 мм. Наклонный газоход может служить для получения перегретого пара. Для чего насыщенный пар из барабана-сепаратора 12 подают в кессон наклонного газохода, где пар перегревают и направляют потребителю.The flue is made of 3 steps. The lower stage 4 of the duct is made in the form of a shaft in the form of a truncated tetrahedral pyramid of sheet iron, installed by the truncated part on the arch of furnace 2 and closed from above by a pyramid-base cover. Along the perimeter and base of the pyramid (FIG. 2),
Котловая вода из барабана-сепаратора 12 по магистральным трубопроводам 13, разветвляясь на 2 потока, поступает в полутрубы ступеней газохода. Вода поступает к нижней секции первой ступени - к шахте 4 газохода. Образующаяся пароводяная смесь выходит из полутруб и по паропроводам 14 поступает снова в барабан-сепаратор 12. Температура насыщенного пара 170oС. Давление пара в барабане-сепараторе 6,0 кгс/см2. Расходы воды 4-9 м3/ч. Температура перегретого пара 225oС.The boiler water from the drum-separator 12 through the main pipelines 13, branching into 2 streams, enters the semi-pipes of the duct stages. Water flows to the lower section of the first stage - to the shaft 4 of the gas duct. The resulting steam-water mixture leaves the half-pipes and through the steam lines 14 again enters the drum separator 12. The temperature of the saturated steam is 170 ° C. The vapor pressure in the drum separator is 6.0 kgf / cm 2 . Water consumption 4-9 m 3 / h. The temperature of the superheated steam 225 o C.
В барабане-сепараторе 12 пароводяная смесь разделяется на пар и воду. Размеры барабана-сепаратора: длина 6,0 м, диаметр 1,4 м, давление пара не более 0,6 МПа, температура пара 170oС. Вода поступает обратно на охлаждение элементов печи, а насыщенный пар через паропровод 14 идет на охлаждение отходящих газов в межтрубное пространство третьей ступени газохода - в наклонный газоход 6. Насыщенный пар, проходя все секции наклонного газохода 6, отбирает тепло отходящих газов и перегревается. Перегретый пар поступает в РДУ установки и далее к потребителю пара.In the drum-separator 12, the steam-water mixture is separated into steam and water. The dimensions of the separator drum: length 6.0 m, diameter 1.4 m, steam pressure no more than 0.6 MPa, steam temperature 170 o C. Water flows back to the cooling elements of the furnace, and saturated steam through the steam line 14 goes to the cooling of the waste gases into the annular space of the third stage of the gas duct - into the inclined gas duct 6. Saturated steam passing all sections of the inclined gas duct 6 selects the heat of the exhaust gases and overheats. Superheated steam enters the RDU of the installation and then to the steam consumer.
Установка испарительного охлаждения работает за счет естественной циркуляции, которая осуществляется за счет разных удельных весов воды в отпускных коллекторах и пароводяной смеси в подъемных коллекторах. Для улучшения работы системы испарительного охлаждения предусмотрена очистка воды от растворенного кислорода и свободной углекислоты, вызывающих коррозию поверхностей нагрева и трубопроводов. Химические показатели воды должны быть: жесткость не более 15 мкг-экв/кг, растворенные кислород не более 50 мкг/кг, свободная углекислота - отсутствует, содержание масла - не более 3,0 мг/кг. Очистка воды осуществляется на установке для очистки воды 16. Вода насосами 15 подается в водоводяной подогреватель. Подогретая вода поступает на 2 механических фильтра марки МФ-1, МФ-2 тип ФОВ-1,4-0,6, затем на два натрий-катионитовых фильтра, работающих по двухступенчатой схеме для умягчения воды. Фильтрование воды происходит под воздействием разности давлений над и под фильтрующим слоем кварцевого песка или измельченного антрацита. В натрий-катионитовых фильтрах происходят ионно-обменные процессы замены ионов кальция на ионы натрия и вода становится мягкой. Массовая концентрация пыли, приведенная к нормальным условиям, до циклонов не более 60 г/м3, после циклонов - не более 10 г/м3.The evaporative cooling installation works due to natural circulation, which is carried out due to different specific gravities of water in the discharge manifolds and the steam-water mixture in the lift manifolds. To improve the operation of the evaporative cooling system, water is purged from dissolved oxygen and free carbon dioxide, which cause corrosion of heating surfaces and pipelines. Chemical indicators of water should be: hardness not more than 15 μg-eq / kg, dissolved oxygen not more than 50 μg / kg, free carbon dioxide - not available, oil content - not more than 3.0 mg / kg. Water purification is carried out at the installation for water purification 16. Water by pumps 15 is supplied to the water-heater. Heated water enters 2 mechanical filters of the MF-1, MF-2 type FOV-1.4-0.6, then two sodium-cation exchange filters, which operate according to a two-stage scheme for softening water. Water filtration occurs under the influence of the pressure difference above and under the filter layer of quartz sand or crushed anthracite. In sodium-cation exchange filters, ion-exchange processes take place replacing calcium ions with sodium ions and the water becomes soft. The mass concentration of dust, reduced to normal conditions, to cyclones not more than 60 g / m 3 , after cyclones - not more than 10 g / m 3 .
Отходящие газы сжигают с целью очистки от двуокиси углерода на 1 ступени охлаждения газов в установке 7, установленной на шахте газохода, состоящей из горелки 8 и форсунки 9 для подачи воздуха. Объемный расход природного газа до 40 м3/ч, номинальный объемный расход воздуха - до 400 м3/ч, соотношение расхода природного газа и воздуха, подаваемого на стадию очистки отходящих газов сжиганием, составляет 1:10. Воздух подается в форсунку 9 с помощью вентилятора производительностью 12-13 м3/ч. Давление природного газа поддерживают до 6 кПа, давление воздуха и природного газа перед горелкой - 0,04-2,5 кПа, температура горения природного газа - до 1300oС. После сжигания состав газов следующий, об.% СO2 0,00-22,2; O2 2-12, СО - отсутствует.The exhaust gases are burned in order to remove carbon dioxide at the 1 stage of gas cooling in the installation 7, installed on the duct shaft, consisting of a burner 8 and a
Охлажденные до температуры 200-400oС запыленные газы из наклонной ступени 6 газохода поступают в циклоны 17 типа СЦН-40 на первую стадию газоочистки. Уловленная пыль из циклонов 17 возвращается обратно в шахту печи 1. Состав пыли после циклонов следующий, маc.%: ТiO2 35,7, FeO 28,1; CaO 1,0; МgО 3,6, SiO2 8,2; MnO2 2,3; Сr2O3 1,2; Аl2О3 2,1; V2O5 0,27. Затем отходящие газы поступают сверху в секции металлотканевого фильтра 18 типа ФМК-950. Фильтр перед началом работы предварительно прогревают до температуры 200-400oС.Cooled to a temperature of 200-400 o With dusty gases from the inclined stage 6 of the duct enter the cyclones 17 type STsN-40 to the first stage of gas purification. The collected dust from the cyclones 17 is returned back to the shaft of furnace 1. The dust composition after the cyclones is as follows, wt.%: TiO 2 35.7, FeO 28.1; CaO 1.0; MgO 3.6, SiO 2 8.2; MnO 2 2.3; Cr 2 O 3 1,2; Al 2 O 3 2.1; V 2 O 5 0.27. Then, the exhaust gases flow from above into the sections of the metal fabric filter 18 of the FMK-950 type. The filter before starting work is preheated to a temperature of 200-400 o C.
При прохождении газов через металлическую сетку карманов происходит вторичная очистка газов от пыли. Осевшая пыль на металлической сетке встряхивается сжатым воздухом, предварительно осушенным в установке для осушки 19, в пневмоимпульсных камерах 20. Сжатый воздух подают в фильтр под давлением 0,4-4 МПа, объемный расход сжатого воздуха в системе регенерации составляет не менее 125-200 м3/ч.With the passage of gases through the metal mesh of the pockets, secondary cleaning of gases from dust occurs. The settled dust on the metal mesh is shaken by compressed air, previously dried in the drying unit 19, in air-pulse chambers 20. Compressed air is supplied to the filter under a pressure of 0.4-4 MPa, the volumetric flow rate of compressed air in the regeneration system is at least 125-200 m 3 / h
Фильтр металлотканевый состоит из корпуса с бункерами для пыли, карманных блоков, снабженный фильтровальной тканевой сеткой из нержавеющей стали, снаружи корпуса размещены 4 пневмоимпульсные камеры, патрубки для запыленного газа и патрубки для отвода очищенного газа. Количество фильтровальных карманов - 312. The metal-fabric filter consists of a housing with dust bins, pocket blocks, equipped with a stainless steel filter cloth, 4 air-pulse chambers, nozzles for dusty gas and nozzles for removing purified gas are placed outside the housing. The number of filter pockets - 312.
Далее очищенный газ при помощи вентилятора ВВДН-17 через вертикальный газоход-трубу выбрасывается в атмосферу. Уловленная пыль накапливается в бункерах и подается на стадию хлорирования титановых шлаков или перевозится в место временного хранения. Химический и гранулометрический состав пыли прямо зависит от изменения в химическом и фракционном составе титансодержащих концентратов и восстановителя - угля. Further, the purified gas is discharged into the atmosphere by means of a VVDN-17 fan through a vertical gas duct. The captured dust is accumulated in the bunkers and fed to the stage of chlorination of titanium slag or transported to a temporary storage place. The chemical and particle size distribution of dust directly depends on changes in the chemical and fractional composition of titanium-containing concentrates and a reducing agent - coal.
Данная схема очистки позволяет уловить 99,0-99,8% пыли и полностью обезвредить газы от вредного компонента - оксида углерода и реакционных газов. This cleaning scheme allows you to catch 99.0-99.8% of dust and completely neutralize the gases from the harmful component - carbon monoxide and reaction gases.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100746A RU2190171C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100746A RU2190171C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190171C1 true RU2190171C1 (en) | 2002-09-27 |
Family
ID=20244622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100746A RU2190171C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190171C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2360197C1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-06-27 | Александр Александрович Максимов | Cleaning method of exhaust gases of mine heat-treating furnaces and plant for its implementation |
| RU2479813C2 (en) * | 2008-01-05 | 2013-04-20 | Эф-Эл-Смидт А/С | Device and method for cooling of waste gases of burning furnace in its bypass circuit |
| RU2486420C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method for treatment of effluent gases of ore thermal furnace |
| RU2491360C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method to process wastes produced in process of treatment of gases from electric ore smelting furnace |
| CN113551534A (en) * | 2021-07-20 | 2021-10-26 | 成都易态科技有限公司 | Air inlet channel, gravity dust remover, pre-dust removing method and dust removing system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2625304B2 (en) * | 1976-06-02 | 1979-10-11 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Process and system for flue gas cleaning in metallurgical furnaces and the like |
| SU1657913A1 (en) * | 1988-09-19 | 1991-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов | Gas vent |
| DE4209765A1 (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-30 | Mannesmann Ag | Method and device for treating the exhaust gases from an arc furnace |
-
2001
- 2001-01-09 RU RU2001100746A patent/RU2190171C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2625304B2 (en) * | 1976-06-02 | 1979-10-11 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Process and system for flue gas cleaning in metallurgical furnaces and the like |
| SU1657913A1 (en) * | 1988-09-19 | 1991-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов | Gas vent |
| DE4209765A1 (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-30 | Mannesmann Ag | Method and device for treating the exhaust gases from an arc furnace |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КОЗЫРЬ Н.П. и др. Свойства газов и пыли при плавке титановых шлаков в закрытых руднотермических печах. Ж. "Цветные металлы". -М.: Металлургия, 1974, с.52-53. * |
| ПЕТРУНЬКО А.Н. и др. Титан.: -М.: Металлургия, 1983, с.190-194, 200-207. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2360197C1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-06-27 | Александр Александрович Максимов | Cleaning method of exhaust gases of mine heat-treating furnaces and plant for its implementation |
| RU2479813C2 (en) * | 2008-01-05 | 2013-04-20 | Эф-Эл-Смидт А/С | Device and method for cooling of waste gases of burning furnace in its bypass circuit |
| RU2486420C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method for treatment of effluent gases of ore thermal furnace |
| RU2491360C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method to process wastes produced in process of treatment of gases from electric ore smelting furnace |
| CN113551534A (en) * | 2021-07-20 | 2021-10-26 | 成都易态科技有限公司 | Air inlet channel, gravity dust remover, pre-dust removing method and dust removing system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101203619B (en) | Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control | |
| RU2290446C2 (en) | Method of recuperation of energy from hot gas | |
| CN110559783B (en) | Device and method for purifying yellow phosphorus furnace gas by low temperature dry method | |
| EP0649509A4 (en) | IMPROVED CEMENT MANUFACTURING PROCESS IN LONG FURNACES. | |
| CN106610230A (en) | Sintering flue gas reduction and waste heat comprehensive utilization method and device | |
| CN109423558A (en) | A kind of technique of municipal administration and metallurgical difficult solid waste collaboration resource utilization | |
| US7037356B2 (en) | Method for operating rotary hearth type reducing furnace and rotary hearth type reducing furnace facilities | |
| US5547490A (en) | Method and installation for removing lead and zinc from foundry dust | |
| CN109306407B (en) | Device and method for treating and utilizing metallurgical zinc-containing dust | |
| CN115006987A (en) | Novel energy-saving emission-reducing sintering process flow | |
| WO2014125057A1 (en) | Process for charging a burden with high zinc content in a blast furnace installation | |
| RU2190171C1 (en) | Method of cleaning waste gases of ore roasting furnace and device for realization of this method | |
| CN218583753U (en) | Fluidized bed aluminum melting furnace and fluidized bed solid waste refining production line | |
| JP2004154677A (en) | Ash treatment system | |
| CN101816861A (en) | Dust removal process for iron ore arc furnace and draught and dust removal device thereof | |
| JP3746993B2 (en) | Steelworks generated waste treatment system | |
| CN107192271B (en) | System and method for recycling stray flue gas in smelting production process | |
| CN214937605U (en) | Converter flue gas waste heat recovery system | |
| CN101458038A (en) | Stainless steel GOR refining furnace dry cleaning and recovering process | |
| US3365340A (en) | Method of removing iron oxide particles from fumes | |
| RU2486420C1 (en) | Method for treatment of effluent gases of ore thermal furnace | |
| AU614034B2 (en) | Process and apparatus for the treatment of a stream of gas containing oxygen and pyrophoric dust | |
| JPS59123707A (en) | Utilizing method of gas formed by reaction in melt reducing furnace | |
| CN112143911B (en) | Zinc-containing blast furnace gas ash smelting device and smelting method | |
| CN221898274U (en) | An environmentally friendly fuming method for treating steelmaking dust system |