Промышленность \ Основы литейного производства

Отбор воздуха от индукционной тигельной печи (Специальная часть дипломного проекта), страница 2

Сокращения доли высокодисперсных фракций при плавке, как следует из механизма их образования, можно достичь следующими способами. В ваграночной плавке помимо повышения качества кокса, путем снижения максимальных температур в кислородной зоне и уменьшения высоты холостой колоши. Последние два приема приведут к снижению температуры жидкого металла. Однако при наличии в цеху канальных индукционных печей переход на дуплекс-процесс легко компенсирует эти негативные последствия, о чем убедительно свидетельствует практический опыт многих заводов. С экологической точки зрения нецелесообразно применение кислородного дутья: резко увеличивается доля высокодисперсных фракций. Горячее дутье также интенсифицирует процесс пылеобразования, однако позволяет уменьшить расход топлива и высоту холостой колоши. Это в итоге приводит к сокращению удельных выбросов.

В электродуговых печах доля высокодисперсных фракций может быть уменьшена за счет использования мелкой, хорошо разделанной шихты с увеличенным количеством флюсов. При погружении дуги в «колодцы» зона высоких температур сокращается. Снижение мощности дуги нецелесообразно, т.к. приведет к удлинению кампании плавки и соответственно количества выбросов. Уменьшению пылеобразования способствует создание под сводом печи избыточного давления и восстановительной (бескислородной) атмосферы, что может быть достигнуто путем герметизации печи и устройства «бэгхаусов».

Аналогичных приемов следует придерживаться при организации отсосов из-под крышки индукционной печи. Увеличение скорости потоков приведет к повышению пылегазообразования. Существенного сокращения выбросов и одновременно угара элементов при плавке в индукционных печах можно добиться за счет применения «элегаза» (SF₆), который создает герметизирующую «подушку» над слоем металла. Такой метод успешно используется при плавке цветных сплавов.

Важную роль в процессе переноса аэрозолей играет слой шихтовых материалов. Однако эффективность макрозоны подогрева шихты как пылеосадителя в существующих конструкциях печей невысока из-за высоких скоростей фильтрации и недостаточной относительной высоты (H/D).

Особого внимания при подогреве шихты, состоящей из загрязненного скрапа, требуют вопросы защиты окружающей среды и воздушного режима в литейном цехе. Подогрев шихты независимо в I или II стадии приводит к образованию большого количества выбросов, до 0,5–1,0 тыс.м³. Основная доля вредностей, соответственно их концентрация в отходящих газах, наблюдается в диапазоне нагрева шихты 250—500˚С. При этом выгорают органические загрязнители с образованием видимых дымотвердых сажистых частиц. Одновременно происходит испарение и деструкция углеводородов с образованием ряда соединений от СО до ароматических углеводородов. В зоне факела эти вещества догорают до СО₂ и Н₂О, по тракту газов в нижних зонах бадьи дожигания не происходит. В случае недостаточного разряжения под крышкой бадьи или избыточного расхода газов, наблюдается повышенная загазованность.

Для отсоса газов от печи ИЛТ—2,5 разработан кольцевой отсос и система шарнирных телескопических трубных соединений, позволяющая отсасывать газы от печи в любом положении тигля, т.е. как в исходном вертикальном, так и при наклонах печи при сливе металла. Предусмотрен также вариант крепления кольцевого отбора непосредственно к съемной крышки печи. В этом случае при подъеме и повороте крышки при загрузки шихты отсос отключается от системы аспирации. Подобный режим не обеспечивает отсос газов период завалки и может использоваться в первую очередь как система очистки и аспирации. Отсос обеспечивает надежную герметизацию печи при рабочих режимах, в т.ч. при расплавлении загрязненной шихты. Выбросы газов в рабочее помещение цеха исключены.

5.2. Расчет.

Относительное расстояние от уровня жидкости до оси щели:

,м (5.2.1.)