6.9. Сбор конвертерных газов в газгольдере

Образующийся при продувке без дожигания конвертерный газ является ценным сырьем и может быть использован для переработки в химической промышленности или в качестве топлива. Такой газ после эксгаустера при изменении коэффициента избытка воздуха а от 0,11 до 0,05 содержит соответственно от 70 до 80—85 % СО. Теплота сгорания такого газа составляет 8—10 МДж/м³ и при использовании в качестве топлива 60 м³ газа на 1 т выплавляемой стали можно получить экономию 15—17 тыс. т условного топлива на 1 млн. т кислородно-конвертерной стали при верхней продувке. Кроме того, использование конвертерных газов позволит снизить загрязнение воздушного бассейна газом СО и оксидами азота, образующимися при выбросе конвертерного газа в атмосферу с его дожиганием на «свече»

С учетом изложенного для ряда новых и существующих конвертерных цехов Гипромезом разработаны проектные решения по сбору конвертерных газов в газгольдере и их после-дующему использованию в качестве топлива. Подобные проекты должны предусматривать сбор и временное хранение газов, выход которых резко изменяется во времени; взрывобезопасность системы; возможность отвода конвертерных газов на «свечу» в случае неполадок; повышение давления газов перед их подачей потребителю; дополнительную очистку газов от пыли. Последнее обстоятельство связано с тем, что при использовании в качестве топлива в горелках газ должен содержать <10 мг/м³ пыли, в то время как после обычной очистки за конвертерами он содержит <100 мг/м³ пыли.

Одна из схем системы сбора конвертерных газов в газгольдер показана на рис. 35.

Рис. 35. Схема системы сбора конвертерных газов в газгольдере:

1 — дымосос; 2 — трехходовой клапан; 3 — обратный клапан; 4 — газгольдер; 5 - электрофильтры; 6 — клапан; 7 — газоповысительная станция; 8 — газопровод доменного газа

Очищенные конвертерные газы после дымосос поступают в трехходовой клапан 2, при помощи которого газ можно направить либо на «свечу», либо в газгольдер. Переключение трехходового клапана со свечи на газгольдер производится автоматически по показаниям быстродействующего газоанализатора после того, как в конвертерных газах содержание СО достигнет 35 % и кислорода <2 %; газоанализатор установлен за дымососом. После трехходового клапана газ проходит обратный клапан 3 и затем поступает в газгольдер. Обратный (предохранительный) клапан закрывается, если газ начинает двигаться от газгольдера в сторону клапана.

Из газгольдера газ при помощи газодувок газоповысительной станции 7 выдается заводской газопровод доменного газа, при этом обеспечивается повышение давления газа до необходимого уровня. До поступления в газодувки газ проходит через мокрые электрофильтры 5, обеспечивающие его очистку до содержания пыли <10 мг/м³.

В схеме предусмотрен газгольдер переменного объема (мокрый), включающий цилиндрический резервуар с водой и плавающий колокол (цилиндр со сферической крышей); при изменении количества подаваемого газа объем газгольдера изменяется в результате подъема или опускания плавающего колокола. Максимальный объем газгольдера должен обеспечить прием выделяющихся за время продувки газов с учетом их количества, непрерывно отводимого газоповысительной станцией (для 350-т конвертера объем газгольдера составляет ~80000 м³).

Для обеспечения взрывобезопасности трехходовой клапан автоматически переключает подачу газа на свечу при содержании в нем кислорода >2 %. Клапан 6 обеспечивает автоматическую подачу доменного газа из магистрали 8 в случае достижения плавающим колоколом крайнего нижнего положения.

По расчетам экономистов для условий конвертерного цеха №2 НЛМК при сооружении подобной системы удельные капитальные затраты и эксплуатационные расходы на газоотводящий тракт составят 6,38 и 1,07 руб/т стали. Без сбора газов в газгольдере они меньше: соответственно 4,48 и 0,78 руб/т стали. Однако в результате использования конвертерных газов экономический эффект для цеха с тремя установленными конвертерами составит ~1,9 млн. руб./год.