УДК 66.074.6
РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА ОАО «МАГНИТОГОРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ»
© Черчинцев Вячеслав Дмитриевич, д-р техн. наук, проф.; Гусев Александр Михайлович, канд. техн. наук; Гаврилюк Александр Иванович; Дробный Олег Федорович*, канд. техн. наук; Дробный Дмитрий Олегович
ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». Россия, г. Магнитогорск. *E-mail: drobny@mmk.ru
Статья поступила 03.02.2014 г.
Приведен краткий анализ действующих систем аспирации, пылеулавливания и очистки газов, отводимых от головных частей агломерационных машин аглофабрики № 3 и хвостовых частей агломерационных машин аглофабрики № 4 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». На основе оценки результатов работы этих систем доказана необходимость их реконструкции. Приведены схемы рекомендуемых систем аспирации и очистки газов и показана возможность проведения реконструкции без снижения объемов производства агломерата.
Ключевые слова: агломерационная машина; зоны спекания и охлаждения; батарейный циклон; электрофильтр; дымосос; аспираци-онные системы.
Агломерациоиное производство, валовые выбросы которого в 2013 г. составили 48,8% выбросов всех производств ОАО «ММК», негативно воздействует на экологическое состояние Магнитогорского промышленного узла. На рис. 1 представлены вещественный состав и количество загрязняющих веществ, выброшенных агломерационных производством ОАО «ММК» в 2013 г.
Системы аспирации, пылеулавливания и очистки газов агломерации от газообразных загрязняющих веществ агломерационных фабрик ОАО «ММК», введенных в эксплуатацию в середине прошлого столетия, требуют реконструкции, несмотря на то, что вопросами повышения эффективности их работы специалисты комбината и связанные с ними научные учреждения занимаются постоянно.
В рамках выполнения стратегической инвестиционной экологической программы ОАО «ММК» проводятся НИР и ПКР по реконструкции самих агломерационных машин, газоотводя-щих трактов газов агломерации, включая сероулавливающие установки, аспирационных систем всех аглофабрик, включая зоны охлаждения, узлы дробления, грохочения, перегрузки и разгрузки агломерата. При этом ставится задача по реконструкции аспирационных систем этих объектов в условиях наращивания объемов производства, устойчивого функционирования производствен-
ных объектов и стабильности технологических процессов, что предполагает поэтапное проведение работ по реконструкции этих систем на каждой агломерационной машине поочередно.
Объекты реконструкции и основные характеристики пылевых выбросов этих объектов. В таблице приведены свойства пыли, содержащейся в пылегазовоздушных смесях, отводимых от зон спекания агломерационных машин АФ-3 и зон охлаждения, узлов дробления, грохочения и перегрузки агломерата агломерационных машин (хвостовые части) АФ-4.
На рис. 2 и рис. 3 представлены схемы действующих аспирационных систем, обеспечиваю-
Диоксид серы Ди0 азота Оксид азота 11627,365 235377 836,537
(10,84) _(0,78)
(0,47)
Твердые (пыль) 9516,768
Оксид (8,87)
углерода 82441,71 (76,85)
Рис. 1. Выбросы загрязняющих веществ агломерационного производства ОАО «ММК» в 2013 г., т (%)
Свойства пыли, содержащейся в пылегазовых выбросах головных частей агломерационных машин АФ-3 и хвостовых частей агломерационных машин АФ-4 ОАО «ММК»
Параметры свойств пыли Значения параметров агломерационных машин
на АФ-3 (головные части) на АФ-4 (хвостовые части)
Плотность: истинная § , кг/м3 и 4000 3980
кажущаяся §к, кг/м3 2480 1610
насыпная § , кг/м3 н' 2150 1420
Параметры дисперсного состава:
медианный диаметр й?50, мкм 45 25
среднеквадратичное отклонение ст 3,9 2,9
Статический угол естественного откоса а° ' ст 55 60
Динамический угол естественного откоса ад 39 45
Разрывная прочность пылевого слоя Рр, Па 178 218
Коэффициент абразивности КА, м2/кг 8,8-10-11 5-10-11
Слипаемость (аутогезия) РС, мг/см2 120 94
Удельное электрическое сопротивление (Ом-м) при
температуре, °С:
20 6,2-105 6,5-105
140 2,6-107 8,2-107
220 1,8-Ю4 2-105
Удельная магнитная восприимчивость х, м3/кг 6-10-6 4-10-6
Смачиваемость, % 36 42
Ш-1-Ш-1-
с&с.
Рис. 2. Схема аспирационной системы головных частей агломерационных машин АФ-3 ОАО «ММК»: 1 - дымовая труба; 2 - сероулавливающая установка; 3 - эксгаустер; 4 - батарейный циклон; 5 - агломашина; 6 - зона спекания; 7 - гидроудаление пыли; 8 - бункеры коллектора; 9 - коллектор; 10 - вакуум-камеры
щих очистку газов, отводимых от зон спекания агломерационных машин (головные части) АФ-3, и зон охлаждения, узлов дробления, грохочения и перегрузки агломерата агломерационных машин (хвостовые части) АФ-4.
Длительная эксплуатация этих систем на аглофабриках ОАО «ММК» дает основание сделать вывод, совпадающий с мнением специалистов, занимающихся подобными системами на других предприятиях [1], о необходимости совершенство-
14 13 12 11 10 9
Рис. 3. Схема аспирационной системы хвостовых частей агломерационных машин АФ-4 ОАО «ММК»: 1 - зона охлаждения; 2 - агломашина; 3 - укрытие узла дробления и грохочения агломерата; 4 - валковая дробилка; 5 - стационарный колосниковый грохот; 6 - батарейный циклон; 7 - дымосос; 8 - дымовая
труба; 9 - бункеры батарейного циклона; 10 - сборный газоход; 11, 12 - нижний и верхний вибрационные грохоты; 13 - гидроудаление пыли; 14 - коллектор с бункерами пыли
6
1 2 3 4 5 6 7
Рис. 4. Схема системы аспирации газов агломерации,
отводимых от зон охлаждения, узлов дробления, грохочения и перегрузки агломерационных машин АФ-4: 1 -агломерационная машина; 2 - укрытие хвостовой
части; 3 - вытяжной зонт укрытия валковой дробилки; 4 - валковая дробилка; 5 - укрытие стационарного грохота; 6 - стационарный колосниковый грохот; 7 - сборный газоход
хвостовой части агломерационной машины; 8 - укрытие нижнего вибрационного грохота; 9 - нижний вибрационный грохот; 10 - верхний вибрационный грохот с укрытием; 11 - система гидроудаления пыли; 12 - коллектор зоны охлаждения
вания таких систем, включающих в себя батарейные циклоны в качестве основных аппаратов пылеулавливания. Интенсивный износ элементов циклонов, зарастание их пылевыми отложениями, значительные подсосы воздуха снижают коэффициент очистки до 60-70% [1]. При этом значительная концентрация пыли очищаемых газов при ее высокой абразивности (см. таблицу) приводит к интенсивному абразивному износу роторов эксгаустеров и отдельных элементов газоходов.
Совершенствование систем аспирации и пылеулавливания газов агломерации, отводимых от зон спекания, зон охлаждения, узлов дробления и грохочения агломерата в условиях действующих АФ-3 и АФ-4 ОАО «ММК». Повышение устойчивости систем аспирации и эффективности работы систем пылеулавливания достигается вследствие совершенствования укрытий зон пылевыделения, рациональной компоновки газоходов, узлов их стыковки, уменьшения подсосов путем использования уплотняющих элементов и применения эффективных аппаратов улавливания пыли, в частности электрофильтров [2-4]. Реализация этих технических мероприятий дает возможность не только повысить эффективность работы аспирационных систем и
1 2 3 4 5
Рис. 5. Схема реконструкции систем аспирации и пылеулавливания зон охлаждения узлов дробления и грохочения агломерационных машин АФ-4: 1 -
промплощадка отделения дымососов; 2 - трубы выброса очищенных газов в атмосферу; 3 - дымососы Д21,5; 4 -электрофильтры ЭГА1-40-9-6-2;
5 - дымосос ГД26х2; 6 - электрофильтр ЭГБВ1-64-9-6-3; 7 - укрытия нижних вибрационных грохотов; 8 - газоходы отвода пылегазовых смесей от зон охлаждения; 9 - укрытие верхних вибрационных грохотов; 10,11 - укрытия стационарных грохотов и валковых дробилок; 12 - оси агломерационных машин; 13 - запорные клапаны сборного газохода; 14 - запорные клапаны газоходов агломерационных машин; 15 - сборный газоход
пылеулавливающих аппаратов и установок, но и увеличить срок службы эксгаустеров, дымососов и вентиляторов.
На рис. 4 представлена схема участка аспира-ционной системы, обеспечивающей отвод пыле-газовоздушной смеси от зон охлаждения, узлов дробления, грохочения и перегрузки агломерата агломерационных машин АФ-4 ОАО «ММК». Она предполагает установку вытяжных зонтов над валковыми дробилками и уплотняющих устройств укрытия стационарных колосниковых и вибрационных грохотов.
Поэтапное проведение работ по реконструкции систем аспирации и пылеулавливания хвостовых частей агломерационных машин АФ-4 без снижения объемов производства агломерата осуществляется по схеме, представленной на рис. 5.
С этой целью в северо-восточной части территории АФ-4 на промплощадке, прилегающей к зданию отделения дымососов этой аглофабрики, устанавливается электрофильтр ЭГБВ1-64-9-6-3, способный очищать от пыли газы агломерации, отводимые от зон охлаждения, узлов дробления, грохочения и перегрузки агломерата двух агломе-
рационных машин с эффективностью 99%. Для создания тяги в этом случае целесообразно применить два дымососа типа ГД 26x2, используя один из них в качестве рабочего, а другой - в качестве резервного. После демонтажа батарейных циклонов для очистки газов агломерации, отводимых от каждой последующей машины, по схеме (см. рис. 5) устанавливаются электрофильтры ЭГА1-40-9-6-2 с использованием в качестве побудителей тяги дымососов Д21,5-2. Для осуществления этих операций устанавливаются круглые запорные клапаны [4], которые размещаются на сборном газоходе и перед диффузорами каждого электрофильтра.
Предлагаемая схема системы аспирации позволяет осуществить забор пылегазовых выбросов из других узлов перегрузки агломерата и неорганизованных выбросов с последующей их очисткой в электрофильтре ЭГБВ1-64-9-6-3.
Аналогичные работы проводятся на агломерационных машинах АФ-3. Реконструкция укрытий головных и хвостовых частей этой агломерационной машины позволила сократить выбросы пылегазовоздушных смесей на 130 тыс. м3/ч, что обеспечило существенное улучшение условий труда рабочих основных профессий и обслуживающих служб.
Совершенствование систем очистки газов агломерации на серо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.