PL192494B1

PL192494B1 - Dust collection system for an arc furnace

Info

Publication number: PL192494B1
Application number: PL340977A
Authority: PL
Inventors: Iwona Konrad; Andrzej Płonka; Piotr Berżowski; Piotr Hajduk; Henryk Odoj; Kazimierz Ochab
Original assignee: Ferrostal Labedy Sp Z Oo
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2006-10-31
Also published as: PL340977A1

Abstract

nstalacja odpylająca pieca łukowego zawierająca bezpośredni odciąg gazu z procesu technologicznego z komorą dopalania i elementami schładzającymi gaz, odciąg gazu z otoczenia procesu technologicznego, komorę mieszania obydwu odciągów, filtr workowy, stację wentylatorów, układ sterowania procesem odciągania, spalin, znamienna tym, że za komorą mieszania (18) bezpośrednio przed wlotem gazu do filtra (19) znajduje się bezwładnościowy separator iskier (1) ze stalową przegrodą (2) na której zawieszone są łańcuchy (3) oraz układ kierownic (4) wyrównujących strugi gazu, przy czym separator (1) połączony jest z instalacją przy pomocy kolana wlotowego (5) i wylotowego (6) z układem kierownic gazu (7) i (8).arc furnace dedusting installation including direct gas extraction from the process technological with the afterburning chamber and elements cooling gas, gas extraction from the environment technological process, mixing chamber both extractors, bag filter, station fans, extraction process control system, exhaust gas, characterized in that after the chamber mixing (18) immediately before the inlet gas to the filter (19) is inertial spark separator (1) with steel baffle (2) on which the chains are hung (3) and system of steering wheels (4) to equalize gas streams, the separator (1) is connected to the installation with the inlet (5) and outlet bends (6) with throttle control system (7) and (8).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest instalacja odpylająca pieca łukowego w procesie wytopu stali.The subject of the invention is an arc furnace dedusting installation in the steel smelting process.

Standardowe rozwiązania stosowane w układach odpylania procesów wytopu stali w piecach łukowych składają się z następujących elementów:Standard solutions used in dedusting systems for steel smelting processes in arc furnaces consist of the following elements:

- bezpośredniego odciągu gazu z procesu technologicznego z komorą dopalania i elementami schładzającymi gaz,- direct gas extraction from the technological process with an afterburning chamber and gas cooling elements,

- odciągu gazu z procesu technologicznego,- gas extraction from the technological process,

- komory mieszania obydwu odciągów,- mixing chambers of both extractors,

- filtra workowego,- a bag filter,

- stacji wentylatorów,- fan stations,

- układu sterowania procesem odciągania spalin.- exhaust gas extraction process control system.

Zadaniem układu sterowania jest taka regulacja systemem, aby ilość mieszanki gazowo-pyłowej nie przekraczała nominalnej wydajności filtra workowego, temperatura gazów wlotowych do filtra nie przekraczała maksymalnej temperatury worków, oraz powstające w procesie technologicznym pyły były w całości odciągane przez układ odpylania. Stosowane obecnie układy odpylania spełniają te wszystkie warunki, lecz mimo to bardzo często dochodzi do przedwczesnego uszkadzania worków, w wyniku czego rośnie emisja pyłowa, co wymusza przedwczesną wymianę worków filtracyjnych. Gazy odciągane bezpośrednio ze sklepienia przepływają przez chłodzone wodą kolano i komorę dopalania, w której następuje dopalenie gazów pierwotnych i oddzielenie żużla gruboziarnistego oraz schładzanie gazów do temperatury około 510°C. Z komory spalania gazy transportowane są do komory mieszania spełniającej również funkcję separatora cząstek, gdzie następuje wymieszanie gazów odciąganych z pieca łukowego, pieca kadziowego oraz okapu odciągowego i schłodzenie ich do maksymalnej temperatury roboczej tkaniny filtra tj. poniżej 140°C. W komorze tej następuje dodatkowo wytrącenie ze strugi gazu cząstek gruboziarnistych. Z komory mieszania schłodzone gazy przepływają do filtra workowego o przepustowości nominalnej 620 000 Nm³/h, w którym następuje oddzielenie pyłu od gazu. Oczyszczone w filtrze workowym gazy transportowane są do komina, a z niego do atmosfery. Dla potrzeb zabezpieczenia filtra workowego przed uszkodzeniem worków (przy wzroście temperatury powyżej 145°C), instalacja wyposażona została w możliwość dossania zimnego powietrza z atmosfery. Filtr workowy zabudowany w instalacji posiada komory w których zabudowano odpowiednią do wymaganej powierzchni filtracyjnej ilość worków, wykonanych z filcu poliestrowego z obróbką antyiskrową. Regeneracja worków odbywa się za pomocą impulsów sprężonego powietrza wdmuchiwanego do wnętrza worków w systemie automatycznym, sterowanym różnicą ciśnień między gazami na wlocie i wylocie filtra.The task of the control system is to regulate the system in such a way that the amount of the gas-dust mixture does not exceed the nominal capacity of the bag filter, the temperature of the inlet gases to the filter does not exceed the maximum temperature of the bags, and the dust generated in the technological process is completely removed by the dedusting system. The currently used dedusting systems meet all these conditions, but nevertheless, very often the bags are damaged prematurely, as a result of which dust emission increases, which forces the premature replacement of the filter bags. The gases drawn directly from the roof flow through a water-cooled elbow and an after-combustion chamber, where primary gases are burnt and coarse-grained slag is separated and the gases are cooled to a temperature of about 510 ° C. From the combustion chamber, the gases are transported to the mixing chamber, which also serves as a particle separator, where the gases drawn from the arc furnace, ladle furnace and extraction hood are mixed and cooled to the maximum operating temperature of the filter fabric, i.e. below 140 ° C. In this chamber, additionally the precipitation of coarse particles from the gas stream takes place. From the mixing chamber, the cooled gases flow to a bag filter with a nominal capacity of 620,000 Nm ³ / h, where the dust is separated from the gas. The gases cleaned in a bag filter are transported to the chimney, and from there to the atmosphere. To protect the bag filter against damage to the bags (when the temperature rises above 145 ° C), the installation is equipped with the possibility of sucking cold air from the atmosphere. The bag filter installed in the installation has chambers with a number of bags made of polyester felt with anti-spark treatment, appropriate to the required filtration area. The bags are regenerated by means of compressed air pulses blown inside the bags in an automatic system, controlled by the pressure difference between the gases at the inlet and outlet of the filter.

Generalnym problemem uniemożliwiającym prawidłowe prowadzenie procesu odpylania elektrycznego pieca łukowego i pieca kadziowego jest uszkadzanie worków filtracyjnych, co powoduje zwiększoną emisję pyłów do atmosfery. Przyczyną powodującą uszkodzenie worków są iskry i żarzące się cząstki które przedostają się do filtra, wtapiając się w tkaninę filtracyjną powodując punktowe uszkodzenia tkaniny. Problem przedostania się rozżarzonych cząstek na worki filtracyjne jest bardzo trudny do wyeliminowania, gdyż ilość tych cząstek jest na tyle mała, że nie powoduje podniesienia średniej temperatury gazów wlotowych do filtra, na którą mógłby zareagować układ sterowania, natomiast ich masa jest na tyle mała, że cząstki te w 100% nie są wychwycone w tradycyjnych separatorach iskier stosowanych w układach odpylania.The general problem that prevents the proper conduct of the electric arc furnace and ladle furnace dedusting is damage to the filter bags, which results in increased emission of dust to the atmosphere. The cause of bag damage are sparks and incandescent particles that enter the filter, melting into the filter fabric, causing point damage to the fabric. The problem of incandescent particles getting onto the filter bags is very difficult to eliminate, because the amount of these particles is so small that it does not raise the average temperature of the inlet gases to the filter, which the control system could react to, while their mass is so small that 100% of these particles are not captured in traditional spark separators used in dust extraction systems.

Powyższy problem został wyeliminowany poprzez rozwiązanie według niniejszego wynalazku które polega na tym, że za komorą mieszania, bezpośrednio przed wlotem gazu do filtra znajduje się bezwładnościowy separator iskier. Separator wyposażony jest w stalową przegrodę na której zawieszone są łańcuchy oraz układ kierownic wyrównujący strugi gazu. Separator połączony jest z instalacją przy pomocy kolan: wlotowego i wylotowego. Kolana te również posiadają układ kierownic gazu.The above problem has been eliminated by the solution according to the present invention, which consists in that there is an inertial spark separator downstream of the mixing chamber, immediately before the gas inlet to the filter. The separator is equipped with a steel partition on which the chains are suspended and a steering system that equalizes the gas streams. The separator is connected to the installation by means of inlet and outlet elbows. These knees also have a throttle control system.

Instalację odpylającą według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku gdzie fig.1 przedstawia widok poprzeczny separatora iskier, a fig. 2 - schemat blokowy instalacji odpylającej.The dedusting installation according to the invention is shown in the embodiment in the drawing, where Fig. 1 shows a cross view of the spark separator, and Fig. 2 - a block diagram of the dedusting installation.

Instalacja odpylająca (fig. 2) pieca łukowego składa się z następujących elementów:The dedusting installation (fig. 2) of the electric arc furnace consists of the following components:

- źródła emisji gazowo pyłowej (elektryczny piec łukowy) 15- gas and dust emission sources (electric arc furnace) 15

- bezpośredniego odciągu gazu z procesu technologicznego z komorą dopalania i elementami schładzającymi gaz 16- direct gas extraction from the technological process with an afterburning chamber and gas cooling elements 16

- odciągu gazu z procesu technologicznego 17- gas extraction from the technological process 17

PL 192 494 B1PL 192 494 B1

- komory mieszania obydwu odciągów 18- mixing chambers of both extractors 18

- bezwładnościowego separatora iskier 1- inertial spark separator 1

- filtra workowego 19- a bag filter 19

- stacji wentylatorów 20- fan stations 20

- układu sterowania procesem odciągania spalin składającego się z elementów pomiarowych, logicznych i wykonawczych 21.- a control system for the exhaust gas extraction process consisting of measuring, logical and executive elements 21.

Bezwładnościowy separator iskier (fig. 1) stanowi komora prostopadłościanu 1 o wymiarach 8x8x6 m, zakończona lejem ostrosłupowym 9. Wewnątrz prostopadłościennej komory zabudowana jest stalowa przegroda 2, na której zawieszone zostały cztery rzędy łańcuchów 3. Gazy schłodzone w komorze mieszania transportowane są do separatora iskier 1 poprzez kolano wlotowe 5 z systemem kierownic 7. Stanowi ono wstępny etap wytrącania cząstek ze strugi gazów. Kolano wlotowe 5 w dolnej części jest zakończone zsypnicą w postaci leja 10 w celu odprowadzenia wytrąconych cząstek. Iskry i żarzące się cząstki niesione z odciąganym gazem uderzają w poprzeczną stalową przegrodę 2 separatora iskier 1, a następnie przepływają przez przesłonę łańcuchową 3, powodując wytrącenie pozostałych w gazie cząstek. Układ zawieszenia łańcuchów 3 wymusza przez nie labiryntowy przepływ gazu. Gazy z separatora 1 przepływają kolanem wylotowym 6do filtra workowego 19. W kolanie wylotowym 6 znajduje się system kierownic 8 tak skonstruowany, aby zapewnić równomierną strugę gazu na wlocie do filtra workowego 19. Dla potrzeb wyrównania strugi gazu w komorze separatora 1, w jej części wlotowej zainstalowano trzeci system kierownic 4. Pod lejem separatora iskier 1 i kolana wlotowego 5 zabudowano zasuwy pyłowe 11 i 12 z napędem ręcznym oraz dwuklapowe śluzy powietrzne 13 i 14 umożliwiające samoczynne opróżnianie lejów zsypowych 9 i 10.The inertial spark separator (Fig. 1) is a cuboid 1 chamber with dimensions 8x8x6 m, ended with a pyramidal funnel 9. Inside the cuboidal chamber there is a steel partition 2, on which four rows of chains are suspended 3. Gases cooled in the mixing chamber are transported to the spark separator 1 through the inlet bend 5 with the guide system 7. It constitutes the initial stage of particle precipitation from the gas stream. The inlet bend 5 in its lower part ends with a chute 10 in order to discharge the precipitated particles. Sparks and incandescent particles carried with the drawn gas strike the transverse steel baffle 2 of the spark separator 1 and then flow through the chain diaphragm 3, precipitating the remaining particles in the gas. The chain suspension system 3 forces a labyrinthine gas flow through them. Gases from separator 1 flow through the outlet elbow 6 to the bag filter 19. In the outlet elbow 6 there is a deflector system 8 designed to ensure an even gas stream at the inlet to the bag filter 19. To equalize the gas stream in the separator chamber 1, in its inlet part a third system of steering wheels 4 was installed. Under the funnel of the spark separator 1 and the inlet bend 5, there are dust dampers 11 and 12 with manual drive and double-flap air locks 13 and 14 enabling automatic emptying of chutes 9 and 10.

Zastosowanie rozwiązania zabezpieczyło worki filtracyjne przed uszkodzeniem oraz pozwoliło znacznie obniżyć emisję pyłową.The use of the solution protected the filter bags against damage and allowed to significantly reduce dust emission.

Claims

Arc furnace dedusting installation including direct gas extraction from the technological process with an afterburning chamber and gas cooling elements, gas extraction from the environment of the technological process, a mixing chamber for both extractors, a bag filter, a fan station, a control system for the exhaust extraction process, characterized by a mixing chamber ( 18) immediately before the gas inlet to the filter (19) there is an inertial spark separator (1) with a steel partition (2) on which chains (3) and a system of guides (4) equalizing gas streams, the separator (1) is connected is fitted with an inlet (5) and outlet (6) elbow with a gas guide (7) and (8).