Низкие зонты при производстве ферросилиция 75
ДОКЛАД
Низкие зонты при производстве ферросилиция 75
сальниковый уплотнитель печь колошник
Основная проблема при производстве ферросилиция 75 это большое выделение газов и высокая температура. Вследствие этого выплавлять ФС75 необходимо в открытых печах с применением зонтов. Кроме того открытые печи позволяют производить как сплавы ФС75, так и сплавы ФС65 и ФС45.
В открытых печах газы сгорают непосредственно над колошником, а затем разбавляются воздухом. Газы, проходя через слой шихты на колошнике, выносят с собой пыль, конденсаты паров кремния, марганца, кальция, железа и их окислов, а также мелкие частицы углеродистого восстановителя.
Улавливание газов, выделяющихся от колошника открытых печей, осуществляется зонтами.
Стремление уменьшить потери тепла с отходящими газами и увеличить КПД печи с открытым колошником привело к созданию пониженных зонтов с охлаждающимися поверхностями.
Низкие зонты
Основными конструкциями низких зонтов открытых печей отечественных и зарубежных предприятий являются:
- низкий зонт конструкции ОАО «Кузнецкие ферросплавы»;
- низкий зонт конструкции Стахановского завода ферросплавов;
- низкий зонт конструкции ОАО «Сибэлектротерм»;
- низкий зонт конструкции фирмы «Mannesmann Demag»
- низкий зонт конструкции фирмы «Элкем».
- Применение данных конструкций низких зонтов позволяют сократить отходящие от печи газы не менее чем на 30%
- Низкий зонт конструкции ОАО «Кузнецкие ферросплавы»
- В 1971 году была введена в эксплуатацию открытая ферросплавная печь мощностью 20 МВА «с верхним токоподводом», позволяющая сократить объемы отходящего газа на 30-40%. Всего на предприятии эксплуатировалось 8 аналогичных печей до середины 80-х годов.
- Конструкция печи «с верхним токоподводом» представлена на рис. 1.
- Отличительной особенностью конструкции печи являлась высокая степень уплотнения зонта, понижение его высоты, расположение шин и гибкого участка токоподвода над зонтом.
- Газы из-под цилиндрического зонта печи отводили через два диаметрально противоположных газоотвода, которые выше электродной площадки объединяли в одну вытяжную трубу.
- Зазор между зонтом и ванной печи уплотняли сплошной экранирующей обечайкой, а сверху цепной завесой, перекрывающей кольцевую загрузочную щель.
- Внутреннюю поверхность зонта торкретировали огнеупорной массой.
- Конструкция зонта и газоотсоса позволила уменьшить количество отходящих газовоздушной смеси на 30-40% и предотвратить выбивание газов в производственные помещения цеха.
- Однако из-за низкой эксплуатационной надежности гидрозатворов несущих цилиндров электродов печи, все печи этого типа постепенно были выведены из эксплуатации и заменены на открытые печи с боковым токоподводом, существующими в настоящее время.
- Наиболее распространенным в настоящее время является вариант уплотнения электродных отверстий за счет использования сальникового уплотнения.
- Сальниковые уплотнения успешно эксплуатируются более 10 лет на печах РКО-25 с низким зонтом на Аксуском заводе ферросплавов. По отзывам специалистов завода и специалистов ОАО «Сибэлектротерм», которое является разработчиком и поставщиком печей данной конструкции, эксплуатация сальниковых уплотнений электродных отверстий на этих печах не вызывает проблем. Тип применяемой набивки - графито-асбестовая.
- Низкий зонт конструкции фирмы «Mannesmann Demag»
- Одна из ведущих фирм, поставляющих низкие зонты (камины) для ферросплавных печей, - фирма «Mannesmann Demag», которая является известным изготовителем и поставщиком металлургического оборудования за рубежом, в том числе низких зонтов для ферросплавных печей. Низкие зонты этой фирмы позволяют сократить количество отходящих от печи газов в 2- 3 раза.
- Низкий зонт этой фирмы (камин) (рис. 2, 3) по размерам больше диаметра кожуха ванны и имеет три рабочих проема, закрытые поднимающимися шторками. По периферии расположены шесть отрывных труботечек, шихта от которых подгребается к центру с помощью машины «Данго-Диненталь». Газы из-под свода удаляются через два газоотводящих патрубка.
- Конструкция камина удовлетворяет следующим условиям:
- полное дожигание отходящих газов при минимальном избытке воздуха;
- легкость обслуживания колошника с помощью машины «Данго-Диненталь» через рабочие отверстия;
- малое газодинамическое сопротивление системы;
- относительно постоянные параметры печных газов;
- возможность использования физического тепла отходящих газов в котле-утилизаторе.
Газы от печи после камина поступают на газоочистку через холодильник, где они охлаждаются до допустимой температуры тканевого фильтра.
Фирма «Элкем» Конструкция низкого зонта этой печи принципиально не отличается от конструкции низкого зонта фирмы «Mannesmann Demag». Отличие заключается в том, что для герметизации электродных отверстий вместо сальниковых уплотнений применена герметизирующая камера.
Принцип использования герметизирующей камеры заключается в следующем.
Электродные отверстия в крыше зонта печи выполнены с пятидесятимиллиметровым зазором от диаметра электрододержателей. Для обеспечения центровки при вертикальном перемещении электродов по краю электродных отверстий установлены центрирующие ролики.
Между крышей зонта и верхним перекрытием установлена герметизирующая камера, элементы которой снабжены резиновыми уплотнениями. В камере за счет приточной вентиляции поддерживается постоянное избыточное давление - около 5 мм вод. ст. За счет этого выбивания газов в зазоре электродных отверстий не происходит.
Выбивания газов из герметизирующей камеры также не происходит за счет резиновых уплотнений.
Низкий зонт конструкции ОАО «Сибэлектротерм»
ОАО «Сибэлектротерм» построила две печи РКО-25 с низким зонтом на Ермаковском (Аксуском) заводе ферросплавов около 15 лет назад. Общий вид открытой печи РКО-25 с низким зонтом конструкции ОАО «Сибэлектротерм» приведен на рис. 5.
Зонт выполнен в виде двенадцатигранника высотой 2,5 м. Металлоконструкции зонта подвешены к отметке 15,600 м. Отбор газа производится из 2 газоходов, расположенных по 120° друг к другу. Короткая сеть выполнена медной и располагается над зонтом.
Электрододержатель закрыт водоохлаждаемым металлическим кожухом. Уплотнение между зонтом и электродом - сальниковое по поверхности кожуха электрододержателя.
Загрузка шихты производится через 10 водоохлаждаемых труботечек. Обработка колошника производится машинами DDS через проемы, образуемые опускающимися заслонками.
Низкий зонт своей нижней частью опирается на рабочее перекрытие цеха. Регулирование температуры газовоздушного пространства над колошником, а также доступ к поверхности колошника осуществляется посредством поднятия специальных шторок (заслонок).
Крыша зонта собрана из секций, соединенных между собой специальными кронштейнами через межфазную изоляцию.
Уплотнения, установленные на крыше зонта, имеют специальные ролики, которые центрируют электрододержатель в отверстии относительно крышки зонта, а стенки зонта, опираясь на перекрытие цеха, центрируют в конечном итоге сам электрод относительно ванны электропечи.
Сама крыша зонта помимо опоры на стенки зонта еще подвешивается к перекрытию цеха.
Приводом перемещения шторок служат лебедки, установленные на верхней отметке.
Контроль за температурой газового пространства под сводом, а также за его составом осуществляется специальными датчиками, установленными на крыше зонта.
Подвод шихты осуществляется через труботечки, проходящие через отверстия в крыше зонта.