3 Исследование и модернизация систем очистки

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ГАЗОВ

3.1 Риддерский металлургический комплекс тоо «Казцинк»

Риддерский металлургический комплекс ТОО «Казцинк» является

крупным комплексом предприятий горно-металлургической отрасли, в состав

которого входят рудники, горно-обогатительная фабрика, свинцовый и

цинковый заводы [106].

Одной из основных проблем цинкового завода является большое

количество выбросов вредных веществ в атмосферу, которые составляют

4614,7 т/год [107], что сказывается на состоянии атмосферы г. Риддер_______. Это

обусловлено высокими удельными выделениями вредных веществ на единицу

готовой продукции.

На цинковом заводе очистка технологических и вентиляционных газов в

основном производится в электрофильтрах и рукавных фильтрах. При этом

агрессивные по содержанию диоксида серы и высокой температуре газы

обжиговых печей [108] очищаются первоначально в котлах-утилизаторах, затем

в циклонах и далее в электрофильтрах. Технологические газы вельц-печей и

классификации огарка очищаются в рукавных фильтрах [73, р. 665].

3.1.1 Обжиговый цех

Предварительная очистка газов обжиговых печей кипящего слоя на

цинковом производстве согласно проекту производится последовательно в

циклонах и электрофильтрах, обеспечивая эффективную утилизацию диоксида

серы при получении серной кислоты. В настоящее время очистка пылегазовых

потоков в циклонах и электрофильтрах выполняется не всегда

удовлетворительно, запыленность очищенного газа часто превышает

допустимые пределы для эффективной работы сернокислотного производства.

Это обусловливает низкий срок службы (1-2 года) ванадиевого катализатора на

первых полках контактных аппаратов из-за зарастания активной поверхности

диоксидом кремния, переносимого пылью огарка с газами в виде тетрафторида

кремния. Указанное приводит к увеличению содержания диоксида серы в

выбросах хвостовых газов после сернокислотных систем, являющихся

основным загрязнителем атмосферы при производстве цинка из сульфидного

сырья [106, с. 20].

Причины низкой эффективности работы циклонов и электрофильтров [73,

р. 665-666]:

- Неудовлетворительная работа циклонов приводит к увеличению

остаточной запыленности газов до 13 г/м3(н.у.) при нормативной 2 г/м3(н.у.).

Это вызвано отсутствием бункеров на циклонах, что искажает

аэродинамический принцип их работы и обусловливает снижение

коэффициента улавливания пыли огарка. Циклоны перегружены по газовой

нагрузке, вместо допустимых 40 тыс. м3/ч, на них подается в зависимости от

дутьевого режима на печах КС до 50 тыс. м3/ч. Циклоны изготовлены из

76

обычной стали и поэтому подвержены интенсивному абразивному износу, что

требует частого их ремонта.

Следует выполнить проект реконструкции циклонов с увеличением их

производительности и повышением эффективности улавливания огарковой

пыли.

В электрофильтрах автоматическая система отряхивания коронирующих

электродов не работает из-за интенсивного разрушения кварцевых труб-

изоляторов. Усугубляет положение коррозия труб подвеса, снижающая

жесткость системы. В настоящее время отряхивание электродов производится

интенсивно один раз в сутки. Поэтому только в течение 15…20 суток

вольтамперная характеристика электрофильтра выдерживается достаточно

стабильно в пределах 30…40 кВ, при силе тока 200 мА. Далее, при снижении

напряжения работающую секцию электрофильтра необходимо останавливать

на чистку и в работу включать вторую секцию. Очистка газов обжиговой печи в

одной из двух секций электрофильтра обусловливает повышенную скорость

прохождения их через активное сечение и снижает эффективность улавливания

пыли огарка. Работа на двух секциях пока невозможна, так как газ в каждую

секцию подается отдельным дымососом, но один дымосос обязательно должен

находиться в резерве [106, с. 20-21].

Необходимо произвести капитальный ремонт электрофильтров, решить

вопрос по выбору системы автоматического отряхивания коронирующих

электродов, подобрать дополнительные редукторы для снижения скорости

вращения валов эксцентриков и уменьшить высоту подъема штанг для

обеспечения щадящих ударов. Затем приступить к монтажу системы на одной

из секций электрофильтра для отладки и проверки надежности в работе. По

окончании отладки выполнить испытания по подбору оптимального режима

работы данной системы. Это позволит обеспечить сохранность кварцевых труб

и исключить образование трудноудаляемых «колбас» (рисунок 3.1). При

эксплуатации электрофильтров необходимо более четко соблюдать график

проведения планово-предупредительных ремонтов, не ожидая падения рам

подвеса [73, р. 666].

77

1 – слои пыли на электродах

Рисунок 4.1 – Накопление слоя пыли на электродах электрофильтра

Система автоматического отряхивания осадительных электродов также в

автоматическом режиме не используется. Отряхивание включается вручную

один раз в сутки (кроме выходных дней). Большую часть времени на

осадительных электродах лежит толстый слой малоэлектропроводной

огарковой пыли с перезарядкой на обратную полярность (обратная корона).

Накопленная на осадительных электродах часть пыли сдувается и уносится с

газом, снижая эффективность очистки [106, с. 21].

После замены циклонов и выполненной реконструкции автоматического

отряхивания коронирующих и осадительных электродов на электрофильтрах

можно будет смонтировать перемычку с дросселями на их входе. Это позволит

одновременно эксплуатировать обе секции электрофильтра и дополнительно

уменьшить интенсивность отряхивания электродов, а следовательно, снизить

остаточную запыленность [106, с. 21].

В результате выполненных работ остаточная запыленность газов на входе

в сернокислотное отделение может быть обеспечена не выше 50 мг/м3(н.у.). В

настоящее время она составляет 80…267 мг/м3 (н.у.) [73, р. 666].

Пылеулавливающая установка в отделении классификации огарка

объединенного цеха № 2 является частью системы пневмотранспорта огарка из

78

здания отделения обжига. Назначение установки – очистка запыленного

воздуха из системы пневмотранспорта перед выбросом в атмосферу.

Недостатком работы системы пневмотранспорта является выделение пыли

огарка в атмосферу при транспортировке, которые _______обнаруживаются визуально

на отметках отделения классификации и, косвенно, по загрязнению атмосферы

смежных помещений отделений классификации и выщелачивания [73, р. 667].

Выполненная ранее замена циклонов и газоходов на новые не обеспечила

увеличения производительности системы пылеулавливания. Дымосос ДН-12,5,

установленный после фильтра РФГ–V-МC10, обеспечивает максимальную

производительность 24000 м3/ч, что не достаточно. Для реконструкции системы

пневмотранспорта предложено два варианта [106, с. 21-22].

1) Перевести регенерацию фильтра РФГ с механического встряхивания на

импульсную продувку по опыту Усть-Каменогорского металлургического

комплекса ТОО «Казцинк» (рисунок 3.2). Для этого следует использовать

пневмоцилиндры, по аналогии с фильтрами УРФМ, установленными в вельц-

цехе РМК. Система пневмовстряхивания является более практичной,

обеспечивает увеличение производительности фильтра, меньший износ

механизмов и дает возможность автоматизировать процесс регенерации

фильтра.

Рисунок 3.2 – Система регенерации фильтров РФГ с применением

пневмоцилиндров на УК МК ТОО «Казцинк»

79

2) Выполнить проект аспирации с установкой одного фильтра с

импульсной регенерацией рукавов производительностью по газу около 30 тыс.

м3/ч и вентилятора в помещении шаровой мельницы № 4 на отметке 0.000. Это

обеспечит возможность выгрузки уловленного огарка непосредственно в

мельничном отделении и исключит его распространение в пылевидном

состоянии в атмосфере цеха и окружающей среде [109].

Подачу сжатого воздуха в фильтр выполнить от камерных питателей

отделения обжига давлением не менее 0,4 МПа по отдельно прокладываемому

трубопровду по эстакаде пневмотранспорта. Перед подачей сжатого воздуха в

фильтр он должен быть очищен от влаги и масла, чтобы работа фильтра была

эффективной [73, р. 667].