Совершенствование систем местной вытяжной вентиляции в электросталеплавильных цехах

• Автор: Коротков, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 209 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ технологического процесса выплавки стали как источника пылегазовых выделений, поступающих в систему вентиляции
1.2.' Механизм образования пылегазовых выбросов
1.2.1. Электрическая природа образования пылегазовых выбросов
1.2.2. Технологические факторы образования пылегазовых выбросов
1.3. Характер выбросов из дуговых электросталеплавильных печей
1.4. Существующие способы снижения выбросов пыли при работе дуговых электросталеплавильных печей
1.5. Анализ конструкций существующих вентиляционных зонтов от электросталеплавильных печей
1.6. Обзор существующих методик расчета вентиляционных
зонтов от электросталеплавильных печей
1.7. Выбор направления исследования
1.8. Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ЗОНТОВ ОТ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
2.1. Результаты проведенных обследований характерных существующих систем вентиляции в
электросталеплавильных цехах
2.2. Исследование свойств пыли

2.3. Анализ результатов исследования дисперсного состава
пыли в выбросах электросталеплавильных печей
2.3.1. Анализ дисперсного состава пыли, поступающей от электросталеплавильной печи в систему вентиляции
2.3.2. Анализ дисперсного состава пыли содержащейся в выбросах в атмосферу и оседающей в электросталеплавильных цехах
2.3.3. Определение морфологического состава пыли
2.4. Экспериментальное исследование аэродинамических
характеристик пыли удаляемой системой вентиляции
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЫБРОСОВ ОТ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
3.1. Математическая модель движения воздушных потоков в
системе «струя-боковой поток»
3.2. Факторы и функции отклика вычислительного
эксперимента
3.3. План вычислительного эксперимента
3.4. Результаты вычислительного эксперимента
3.5. Анализ результатов вычислительного эксперимента
3.6. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ОПЫТНО-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУДАЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ
4.1. Программа и методика эксперимента
4.2. План и результаты физического опытно-промышленного эксперимента

4.3. Анализ результатов экспериментальных исследований
4.4. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Совершенствование конструкций вентиляционных зонтов
от электросталеплавильных печей
5.2. Эколого-экономический эффект от уменьшения объемов воздуха удаляемого при помощи вентиляционных зонтов от электросталеплавильных печей, с учетом предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферы неорганизованными выбросами
5.3. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложение 1. Методика и программа исследования дисперсного состава пыли микроскопическим методом 154 Приложение 2. Методика и результаты определения плотностей, углов откоса пыли выделяющейся из дуговой электросталеплавильной печи '
Приложение 3. Локальный сметный расчет вентиляционных зонтов для базового и предлагаемого вариантов
Приложение 4. Документация (патенты, справки)

Так, если рассматривать тепловую природу пылеобразования, то в результате испарения химический состав пыли должен быть стабильным по мере роста температуры ванны и реакционной зоны или приближаться к химическому составу ванны. Однако химический состав пыли сталеплавильных агрегатов резко отличается от химического состава ванны. В ней содержится значительное количество окиси кремния, алюминия, магния и т.д., в то время как в ванне эти компоненты составляют доли процентов
Кроме того, тепловой природой трудно объяснить, почему запыленность газов дуговых электросталеплавильных печей в начале и конце продувки мало различается, хотя температуры ванны в эти периоды отличаются значительно.
Рассматривая механическую природу пылеобразования, следует обратить внимание на то, что при критических режимах иссечения кислорода из сопел фурм нельзя получить тонкодисперсный состав пыли. При существующих режимах продувки пыль должна иметь на два-три порядка больший размер частиц. Кроме того, частицы пыли при механическом распыливании должны иметь оплавленную поверхность. На самом деле поверхность их рыхлая и состоит из соединенных конгломератов между собой.
По-видимому, наряду с указанными факторами существуют и другие, влияющие на природу пылеобразования. Так, частица расплавленного металла, попадая в струю кислорода, при определенной температуре может воспламеняться. При этом горение частиц металла сопровождается выбросами паров и уменьшением размера частиц. Продукты горения металлов,, слипаясь под действием диффузионных процессов, образуют конгломераты, что очень похоже на структуру пылевых частиц, полученных при- продувке сталеплавильных ванн кислородом.
1.3 Характер выбросов из дуговых электросталеплавильных печей
Газовая фаза меняется по составу на всем протяжении плавки. Количество образующегося газа и его состав зависят главным образом от