Теплообмен в устройствах систем газоочистки конвертерных газов и усовершенствование системы водяного охлаждения

• Автор: Полеводова, Лариса Альбертовна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 120 с. : ил.

1.1. Запыленность газов в период работы конвертера.

1.2. Очистка конвертерных газов.

1.2.1. Характеристика запыленности отходящих газов

1.2.2. Схема мокрой газоочистки.

1.2.3. Схема газоотводящего тракта с мокрой очисткой газов конвертеров емкостью 0 тонн и более

1.3. Охлаждение конвертерных газов

1.4. Расчет дисперсных характеристик распыливаемой жидкости.

1.5. Теплои массообмен между каплями распыленной жидкости

1.5.1. Расчет температуры поверхности капли.

1.5.2. Расчет физикохимических свойств фаз.

1.5.3. Расчет температуры в процессе подвода тепла

1.6. Процессы переноса при движении деформируемых частиц
1.6.1. Сопротивление сферических частиц жидкости
1.6.2. Распад капель в газовом потоке.
1.6.3. Центробежные форсунки
1.7. Выводы по главе и постановка задачи исследования.
Глава 2. Математическое моделирование тепловых и аэродинамических процессов в высокотемпературном потоке газа.
2.1. Математическая модель движения капли воды в
высокотемпературном газовом потоке
2.2. Математическая модель прогрева капли воды с учетом испарения
2.3. Выводы по главе
Глава 3. Исследование теплообмена капель воды в системе газоочистки
конвертерных газов
3.1 Описание программы расчета траекторий движения капель воды
3.2. Исследование траекторий движения одиночных частиц
3.3. Выводы по главе.
Глава.4. Разработка инженерной методики расчета оптимальной расстановки распылителей.
4.1. Методика расчета оптимальной расстановки распылителей.
4.2. Определение количества конвертерных газов и воздуха.
4.3. Расчет охлаждения впрыском воды.
4.4. Разработка рекомендаций но совершенствованию систем газоочистки конвертерных газов
4.4.1. Оценка упрощающих допущений. Неравномерность плотности орошений.
4.4.2. Оценки распада капель в газовом потоке
4.5. Исследование распыливания жидкости в высокотемпературном потоке газа
4.6. Выводы по главе.
Заключение.
Список литературы


Принципиальная схема газоотводящего тракта для каждого кислородного конвертера представлена на рис. Рис. Схема газоотводящего тракта для одного кислородного конвертера. Газы, входящие в газоочистку, содержат плавильную пыль, двуокись углерода СО, пары фтористой кислоты Ш7, окись углерода СО, окись азота 0. В пределах газоочистки обеспечивается только снижение запыленности газов до санитарных норм. Все газы проходят через газоочистку без изменения состава по отношению к сухому газу, за исключением небольшой части газов, которая отмывается водой оборотного цикла 1. С точки зрения запыленности газов период продувки ванны кислородом можно разделить на три стадии начальная стадия, стадия интенсивного обезуглероживания и заключительная стадия 2. Начальная стадия продувки период подачи кислорода в ванну, когда происходит формирование первичного шлака, характеризуется низкой температурой ванны и низкими скоростями обезуглероживания. Так как в начальный момент продувки ванна не покрыта шлаком, происходит повышенный угар железа до 0 кгмин, а через мин от начала продувки угар железа сокращается до кгмин. В этот период продувки, когда выход конвертерных газов не велик, обычно подают часть сыпучих и происходит большой унос пылеватых фракций. Содержание пыли в конвертерных газах достигает гм3. После окончания окисления шлакообразущих примесей, образования первичного шлака и прогрева ванны наступает вторая стадия продувки интенсивное обезуглероживание. Началом последней стадии продувки является такое состояние конвертерной ванны, когда при определенном содержании углерода и неизменной интенсивности продувки скорость обезуглероживания становится функцией концентрации углерода в расплаве, т. Сс1т С, где С концентрация углерода, т время. В этот период вынос пыли резко уменьшается. Анализируя гранулометрический состав пыли в конвертерных газах по фракциям и ходу плавки, можно сделать вывод, что в любой период продувки в конвертерной пыли содержится любая фракция по крупности, т. Увеличенная запыленность газов в начале плавки объясняется тем, что в этот период подаются сыпучие, наиболее мелкие частицы извести подхватываются конвертерными газами и выносятся в газоотводящий тракт рис. Это предположение подтвердили и анализы отходящей из газоочистки воды, в которые в первые минуты плавки резко возрастает запыленность до ,0,8, а затем реакция снова становится нейтральной 1. С переходом на более интенсивную продувку и измененный режим тракта показатели по очистке газов ухудшаются. При оценке степени загрязнения газа после конвертерных газоочисток следует учитывать не только запыленность, но и фактическое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу в единицу времени. Другими словами, основными факторами следует считать количество выбрасываемой в атмосферу пыли, приходящейся на 1т выплавляемой стали, и приземную концентрацию. Газоочистные аппараты, установленные за охладителями конвертерных газов, должны быть подобраны под соответствующий режим охладителя, хорошо отлажены и иметь стабильную и высокую эффективность в течение всей кампании конвертера. Состав и количество отходящих газов зависят от способа отвода с дожиганием или без дожигания и конструкции охладителя газов. Удельный расход газов для различного состава шихты и флюсов находится в пределах м3т стали. В зависимости от интенсивности продувки кислородом удельные выбросы составляют от до кгт при подаче руды, а при подаче руды и лома кгт 3. Дисперсный состав пыли также зависит от интенсивности продувки. При увеличении подачи кислорода от 3 до 6 м3тмин количество крупной фракции увеличивается вдвое. Способ отвода с полным дожиганием или без дожигания практически не сказывается на составе пыли. Дисперсный состав пыли перед входом в газоочистку дан в таблице но данным института ВНИПИЧерметэнергоочистка 3. Плотность пыли около 4,0 гсм3. Основная масса пыли перед газоочисткой при полном дожигании состоит из Ре3, а при частичном дожигании из РеО, средняя концентрация пыли в конвертерных газах составляет 1 0 гм3 3.