Вместе с колошниковыми газами из доменной печи выносится большое количество мелких твердых частичек. Содержание пыли в газе достигает 60 г/м3. Такой газ нельзя использовать для работы отопительных устройств. Газ необходимо очистить до содержания пыли 0,005 г/м3. Это осуществляется при помощи системы
Рис. 28. Воздухонагреватель с выносной камерой горения:
1 — камера насадки; 2— камера горения; 3— штуцер клапана горячего дутья; 4 — штуцер газовой горелки; 5 — штуцер дымового клапана
Очистки, которая может иметь три ступени.
Первая ступень очистки доменного газа до содержания 1— 3 г/м3 проводится в пылеуловителе или циклоне. Пылеуловитель (рис. 29) представляет собой цилиндрический сосуд диаметром около 10—15 м и высотой 12 м. Очистка газа происходит под действием силы тяжести. При поступлении газа в большой объем скорость газового потока резко уменьшается и пыль осаждается на дне пылеуловителя. В циклоне с тангенциальным подводом газа (рис. 30) поток газа вращается по окружности. Вследствие центробежной силы частицы пыли отбрасываются на стенки циклона и, встречая препятствие в виде приваренных по окружности стальных уголков, падают вниз. Для того, чтобы газовый поток, уходящий в центральную трубу со сравнительно большой скоростью, ие увлекал за собой пыль, в нижней части пылеуловителя устанавливается зонт в виде конуса.
Рис. 29. Схема устройства пылеуловителя: Рис. 30. Схема устройства циклона:
/ — газопровод; 2, 3 — трубы; / — подвод газа к пылеуловителю;
4 — пылеуловитель 2 — предохраняющий конус
Вторая ступень очистки понижает содержание пыли до 0,5 г/м3. Она осуществляется в скрубберах путем смачивания частичек пыли водой и удаления их в виде шлама. Схема скруббера представлена на рис. 31. Скруббер представляет собой металлический резервуар высотой до 35 м и диаметром 4—6 м. Внутренняя полость скруббера заполнена несколькими ярусами деревянных насадок. Насадки орошаются брызгалами, установленными в верхней части. Грязный газ нз сухого пылеуловителя с большой скоростью поступает в нижнюю часть скруббера радиальио под углом 50°. Крупные частицы пыли, соприкасаясь с водой, смачиваются и осаждаются на диище, а мелкие частицы вместе с газом поднимаются вверх. Навстречу газу движутся мелкие капли воды, образующие туман. Вода, соприкасаясь с горячи» газом, испаряется и насыщает газ парами. Мелкие частицы увлажняются, прилипают к насадкам и смываются струями воды в нижнюю часть скруббера, откуда в виде шлама через водослив направляются в отстойные бассейны. Очищенный и охлажденный до 40 0C газ выходит из скруббера и направляется к агрегатам тонкой очистки. Получают распространение и безнасадочные скрубберы, в которых устанавливают внутри четыре ряда эвольвентио расположенных форсунок, через которые подают воду с избыточным давлением 3 МПа для хорошего ее распыления.
Рнс. 31. Скруббер для полутонкой очистки:
1 — газопровод для получистого газа; 2— брызгала; 3— насадка; 4 — газопровод грязного газа; 5 — водослив
Рис. 32,. Труба Вентури
Тонкая очистка газа до 0,005 г/м3 осуществляется в трубах-распылителях Вентури. Труба-распылитель (рис. 32) представляет собой вертикальную или горизонтальную трубу с пережимом. В пережим трубы, в котором скорость газа увеличивается в 2—3 раза, через специальные форсунки под большим давлением перпендикулярно газовому потоку подается вода.
Турбулентное движение газа и водяной туман создают благоприятные условия для смачивания пылинок, которые осаждаются на выходе из трубы и уходят в виде шлама в отстойник. При работе доменной печи на повышенном давлении газа под колошником после Труб Вентури устанавливают дроссельное устройство с клапанами. Оно создает повышенное давление газа в трубопроводах и в доменной печи. В дроссельное устройство также подают воду для пылеза – держания. Большая скорость газа в дроссельном устройстве и резкое изменение направления его движения способствуют выделению пыли из газа и коагуляции пылннок
Кроме труб Вентури, применяют электрофильтр. Электрофильтр представляет собой металлический цилиндр, внутри которого расположен набор металлических трубок. Трубки являются положительным электродом. Внутри трубок протянута проволока — отрицательный электрод. Диаметр трубок составляет 325 мм и длина 4 м. К электродам подводят ток напряжением 50—100 кВ, возникает коронный разряд, газ ионизируется. Отрицательные ионы газа осаждаются на частицах пыли и влаги, сообщая им отрицательный заряд, и частицы осаждаются на стенках трубок. Пыль с анодов-трубок удаляют встряхиванием в сухих электрофильтрах и Смыванием водой в мокрых. Сочетание в системе очистки циклона, безнасадоч – ного скруббера, трубы Вентури, электрофильтра и дроссельного устройства позволяет получать газ с содержанием пыли не более 0,002 г/м3.
Очищенный газ идет на отопление воздухонагревателей доменного цеха (15—30 °/о) ¦> коксовых печей (30%), нагревательных колодцев и печей прокатных цехов (20—25 %) и на другие нужды завода.