Предварительный нагрев лома горелками и уходящими газами, страница 10

В 1980-е годы в ряде стран Европы, Азии и Америки на печах емкостью от 25 до 150 т получили распространение установки для нагрева лома уходящими газами в загрузочных корзинах. В то время только в Японии действовало более 30 таких установок. Как правило, использовались корзины обычной конструкции. Температура газов на входе в установки составляла около 1000 °С, на выходе достигала 200...300 °С. Среднемассовая температура нагрева лома не превышала 300...350 °С. Из-за небольшой производительности установок обычно нагревали только часть лома, например, две корзины из трех. Такие установки обеспечивали снижение расхода электроэнергии на 30... 40 кВт•ч/т. Продолжительность плавки сокращалась на 7...9 %.

Использовались две схемы нагрева лома уходящими газами: с рециркуляцией газов и без нее. По схеме без рециркуляции весь поток уходящих газов подводится непосредственно к корзине с ломом, установленной в камере нагрева, как это показано на рис. 6.2. Проходя через слой лома в корзине сверху вниз, газы покидают корзину через отверстия в ее нижней части и выходят в камеру. Далее с помощью дымососа газы отсасываются из камеры и направляются на газоочистку.

Однако довольно скоро выяснилось, что такие простые схемы пригодны только для нагрева достаточно чистого лома. Как уже упоминалось в разделе 6.4 настоящей главы, лом обычно содержит довольно много масла, пластмасс и других горючих материалов. При нагреве эти материалы возгоняются и горят с образованием токсичных газообразных химических соединений. Чтобы избежать выбросов токсичных газов в атмосферу цеха и окружающую среду, использовали два технических решения. Одно из них заключалось в том, что загрязненный лом отсортировывали и загружали в отдельную корзину. Нагревали только чистый лом. Хотя это значительно осложняло подготовку лома к плавке, на некоторых заводах такие установки существовали до последнего времени.

Второе решение заключалось в использовании установок с рециркуляцией уходящих газов. В связи с ужесточением требований к защите окружающей среды именно эти установки получили наибольшее распространение, несмотря на их меньшую эффективность и более высокие энергетические затраты. В установках с рециркуляцией (рис. 6.5) газы, охладившиеся после нагрева корзины с ломом, возвращаются в камеру дожигания 2,установленную на тракте прямого отсоса газов из рабочего пространства печи. В этой камере газы смешиваются с высокотемпературными газами, отсосанными из печи, и дополнительно нагреваются горелками, что приводит к достаточно полному разложению и выгоранию токсичных выделений из лома. Из камеры дожигания примерно 60 % газов возвращается в камеру 1для нагрева лома в корзине. Остальные газы направляется по газоходу 3 на газоочистку. Таким образом, большая часть уходящих из печи газов с помощью дополнительного дымососа 4 непрерывно циркулирует между камерой дожигания и установкой нагрева лома.

Рис. 6.5.Схема нагрева лома в загрузочной корзине с рециркуляцией газов:

1–4–см. в тексте

Надо иметь в виду, что проблемы загрязнения атмосферы цеха и воздушного бассейна за его пределами возникают не только во время самого нагрева лома в корзинах, но и при транспортировке корзин с нагретым ломом к печам и при загрузке горячих корзин свежим ломом. Все эти операции сопровождаются значительными выбросами дыма и токсичных газов, улавливание которых представляет собой практически неразрешимую задачу. В связи с этим, по мере увеличения производительности дуговых печей и все большего ужесточения требовании по защите окружающей среды, такой относительно малопроизводительный и недостаточно эффективный способ экономии энергии, как нагрев лома в загрузочных корзинах, перестал соответствовать современным условиям производства. Постепенно использование этого способа повсеместно прекратилось. В дальнейшем были предприняты настойчивые попытки найти другие, более эффективные конструктивные решения.