Лекции по “Экологическому обеспечению производства чугуна ”

Жидкий шлак из ковша 1 посредством лотка 2 в течение 15 мин сливают в приемную воронку 3. Оттуда он стекает в первый грануляционный желоб 4 со щелевидной насадкой 5 и экраном 6. Струя воды, поступающая через насадку под давлением 0,6 МПа, разбивает гранулы шлака на капли; шлако-пульпа с большой скоростью выносится на экран, интенсифицирующий процесс вспучивания шлака с образованием пористой массы (пемзы). Содержащиеся в воде щелочные компоненты реагируют с сернистыми соединениями и продукты реакции также уносятся водой. Во втором грануляционном желобе 7 процесс повторяется, хотя здесь количество выделяющихся и связываемых сернистых примесей значительно меньше. Расход воды на 1 м³ жидкого шлака составляет около 1м³. Общая степень поглощения сернистых  соединений составляет около 65%. Еще около 10% сернистых примесей абсорбируется известью над первым желобом в результате распыления подщелоченной воды форсунками в. Известковый раствор (концентрацией 50—100 г/л CaO) поступает на всас насоса 16 из емкости 17.

Рис. 1.35 - Схема очистки газов, получающихся при гидроэкранном тушении шлака с получение шлаковой пемзы

Пористая тестообразная  масса шлака попадает на пластинчатый транспортер 9, где проходит процесс частичного охлаждения и кристаллизации шлака.  Массу затем выгружают на склад 10, где в течение двух суток проходит вызревание шлаковой пемзы. Охлажденный шлак после дробления и рассева отправляют на склад готовой продукции. Парогазовые выбросы, отсасываемые из укрытий над желобами и транспортером, проходят снизу вверх через абсорбер 11 с двумя коллекторами форсунок 12 и далее дымососом 13 или посредством  естественной тяги дымовой трубы 14 выбрасываются в атмосферу. Скорость газов в скруббере 2—5 м/с, плотность орошения 30—40 м³/(м²/ч), общая степень очистки газов от сернистых примесей и пыли 90%. Для снижения выброса влаги ее улавливают с помощью лопастного завихрителя 15, установленного в устье дымовой трубы (только при наличии принудительной тяги).

Недостатком газоочистной системы при гидроэкранном тушении шлака, так же как и при всяких других способах тушения, является необходимость строительства кислотостойкого укрытия, потребность в больших площадях, в том числе и для вызревания шлака. Установка получается громоздкой из-за больших объемов очищаемого газа. Объем отсасываемых газов на одну грануляционную установку составляет от 200 до 600 тыс. м³/ч и более.

В последнее время  применяют придоменную грануляцию шлака в гидрожелобах. На рис. 1.36 приведена схема установки придоменной грануляции шлака, оснащенной абсорбционной очисткой парогазовых выбросов от сернистых соединений с последующим выбросом газов через металлическую дымовую трубу высотой более 100 м.

Рис. 1.36 – Схема очистки газов установки

придоменной грануляции шлака

С двух сторон доменной печи (объемом 2700 м³) расположены две грануляционные установки гидрожелобного типа по два грануляционных желоба на каждую. Расход шлака составляет 130 т/ч. Желоб длиной 10 м соединен с бункером для сброса и хранения водно-шлаковой пульпы, которую насосом перекачивают по пульпопроводу в бункера-обезвоживатели и далее на склад. Желоба снабжены кожухами, образующиеся пары отводится в безнасадочный скруббер, где происходит поглощение сернистых соединений оборотной водой. Степень очистки газов 60—70%, при подщелачивании воды до рН = 12 — около 80%. Вода подается в гидрожелоб в количестве 10—11 м³ на 1 т шлака под давлением 0,6 МПа многосопельными форсунками. Шлак сходит самотеком, температура оборотной воды в зависимости от времени года 20—75° С.

Осветлители и отстойники оборотной воды с насосами для ее перекачки размещены у склада шлака, вода циркулирует в замкнутом цикле. Подпитка системы оборотного цикла подведена к всасам насосов насосной станции. Скруббер безнасадочный противоточный, с форсуночным орошением установлен непосредственно над приемным бункером пульпы. Расход воды на орошение 200—300 м³/ч, давление перед форсунками 0,6 МПа. Скруббер включают в работу периодически, примерно 10 раз в сутки, на 40 мин, т. е. на один слив шлака. Расход воды в осенний период составляет в среднем 1,9 л/м³, в летний 1,5 л/м³ паро-воздушной смеси. Система работает следующим образом: доменный шлак по желобу 1 стекает в грануляционный желоб 2, расположенный за стенкой литейного двора 3. На струю шлака гидромониторами 4 под давлением до 1,0 МПа подают оборотную воду (рН=8) насосом 5. Потоком воды гранулированный шлак выносится в бассейн 6, оснащенный скруббером 7 с коллектором распылительных форсунок 8. Гидрожелоб имеет укрытие 9. Очищенные газы по газоходу 10 поступают в металлическую дымовую трубу 11 и выбрасываются в атмосферу. При этом особенно в зимних условиях из газов дополнительно конденсируется и стекает по отводу 12 влага, которая поступает в сборник оборотной воды. Шлаковую пульпу 13 по трубопроводу 14 шламовым насосом 15 направляют на склад и далее в вагоны на отправку потребителю.

Расход СаО на нейтрализацию H₂S определяется по стехиометрическому  соотношению с 20%-ным избытком.

Полусухая грануляция шлака  наиболее распространена  на металлургических заводах. Применяют барабанные, гидроударные и желобные установки. Большое число доменных печей оснащено желобными установками. При барабанном способе тушения шлак из ковшей 1 (рис. 1.37) сливают в приемную воронку 2 установки, откуда он стекает в промежуточную ванну 3 с ловушками для чугуна и далее в наклонный грануляционный желоб 4, где происходит частичная грануляция водой, поступающей с помощью форсунок 5 под напором 0,4— 0,6