Rysunek 8.20: Odpylanie ze stanowiska przelewania gorącego metalu z kadzi do kadzi - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy,1997]
W celu ograniczenia powstawania pyłów tlenków opracowano nową technologię kontroli emisji pyłów z operacji przelewania gorącego metalu z kadzi mieszalnikowej (lub mieszalnika gorącego metalu) do kadzi wsadowej, polegającą na wytworzeniu atmosfery obojętnej przez wlanie zestalonego dwutlenku węgla do kadzi odbiorowej. Odparowywanie „suchego lodu” powoduje stałe uwalnianie się gazowego dwutlenku węgla CO2. Ponieważ gaz ten jest cięższy od powietrza, tworzy on na powierzchni kąpieli metalu warstwę wolną od tlenu (lub osłonę ochronną), zapobiegającą utlenieniu się żelaza. Ogrzewany dwutlenek węgla CO2 będzie się unosił dzięki efektowi cieplnemu i osłaniał płynne żelazo, które jest odlewane [Program Ochrony Środowiska ONZ,1997; Klein,1993]. Rysunek 1.21 przedstawia operację przelewania z kadzi do kadzi, z i bez operacji tłumienia dymów/pyłów.
Optymalny sposób wytwarzania atmosfery obojętnej na stanowisku przenoszenia gorącego metalu jest następujący:
• Utworzenie we wnętrzu pustej kadzi atmosfery obojętnej przez wdmuchiwanie przez około 30 sekund maksymalnej ilości CO2.
• Utrzymywanie warunków obojętnych podczas przenoszenia metalu przy zastosowaniu minimalnego strumienia dwutlenku węgla CO2.
Chociaż dwutlenek węgla nie jest gazem toksycznym, atmosfera wzbogacona w CO2 stanowi potencjalny problemem związany z bezpieczeństwem pracy, ponieważ może ona wywołać uduszenie. Zostały określone maksymalne dopuszczalne wartości stężeń CO2 w miejscu pracy w celu ograniczenia oddziaływania na personel oraz zainstalowano odpowiedni system wentylacji i monitoringu, aby zabezpieczyć się przed wystąpieniem nadmiernych ekspozycji na ten gaz [ Program Ochrony Środowiska ONZ,1997].
Przy jednostkowym zużyciu CO2 wynoszącym 2,4 kg/t uzyskano następujące wyniki:
• 87% zmniejszenie emisji pyłów
• nie przewiduje istnieje ryzyko przekroczenia wartości granicznych CO i CO2 dla stanowisk pracy [Program Ochrony Środowiska ONZ,1997]
Odżużlanie gorącego metalu
W procesie odżużlania kadź przenosząca gorący metal zostaje przechylona do pozycji odżużlania będąc jednocześnie podtrzymywaną przez suwnicę lub przechylny dźwig. Wolny przekrój poprzeczny okapów odciągowych jest ograniczony przez odpowiednie wewnętrzne elementy w celu osiągnięcia wyższych prędkości wlotowych. Można zastosować typu przesuwnego, by umożliwić obsługę kilku położeń odżużlania. Stanowiska odżużlania są zwykle oddzielone przez przegrody zapewniające wystarczająco dużo miejsca dla przeprowadzenia tej operacji. Otwory są zamknięte przez uszczelnione pokrywy zamontowane na wózku. Rysunek 8.22 przedstawia system odpylania stanowiska odżużlania łącznie z procesem odsiarczania.
Rysunek 8.22: Odpylanie na stanowisku odżużlania - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997]
Główny osiągnięty poziom emisji: Na wielkość emisji wpływa głównie skuteczność, z jaką wychwytywany jest pył wytwarzany podczas ładowania i spuszczania stali. Emisje pyłu pochodzące z wtórnego systemu odciągu mogą być niższe niż 10 mg/Nm³ gdy odciągane gazy są oczyszczane za pomocą filtra tkaninowego. Zgodnie z tabelą 8.3 możliwe jest osiągnięcie poziomu emisji pyłów poniżej 5 g/t płynnej stali dla każdej z wymienionych pojedynczych emisji do powietrza.
Praca filtra elektrostatycznego prawdopodobnie dałaby niższe wartości, jednakże należy ją rozpatrywać w relacji do skuteczności wychwytywania pyłu przez pomocnicze okapy odciągowe.
W niektórych stalowniach (Japonia) cały dach jest zamknięty i odpylany, co pozwala na osiągnięcie całkowitej skuteczności równej 100%.
Zastosowanie: Odpylanie wtórne może być stosowane zarówno w nowych, jak i istniejących zakładach. W istniejących zakładach konstrukcja zakładu może ograniczać możliwości uzyskania prawidłowego odpylania.
Oddziaływanie na środowisko: Podczas wtórnego odpylania wytwarzany jest pył ( do 1 kg/t płynnej stali). Powtórne wykorzystanie tego bogatego w żelazo pyłu zależy w głównej mierze od zawartości cynku. Niektóre zakłady mają możliwości jego powtórnego użycia, inne natomiast mogą go usuwać.
Praca urządzeń odpylających i odciągowych wymaga dostarczania energii. Urządzenie wtórnego odciągu wymaga zdolności odpylania w wysokości około 400000 do 1300000 Nm³/godz. Może to odpowiadać zużyciu energii w zakresie 0,72 do 7,2 MJ/(1000 Nm³), w przypadku, gdy stosuje się filtr tkaninowy. Zużycie energii zależy głównie od spadku ciśnienia i wydajności odpowiedniego wentylatora. Jednostkowe zużycie energii w przypadku odpylania wtórnego jest względnie wysokie w porównaniu z innymi operacjami odpylania (rysunek 8.23).
Rysunek 8.23: Jednostkowe zużycie energii przy operacjach odpylania w zintegrowanych stalowniach - [Phillip, 1987]
Przykładowe zakłady: Wiele zakładów na całym świecie stosuje odpylanie wtórne.
Dane eksploatacyjne: Bez problemów można stosować zarówno filtry tkaninowe, jak i filtry elektrostatyczne. Najtrudniejszym aspektem odpylania wtórnego jest skuteczność usuwania pyłów i recykling wytwarzanych odpadów stałych.
Dane ekonomiczne:
Koszty inwestycyjne: od 12 do 20 milionów ecu1996.
Koszty eksploatacyjne: od 0,8 do 4 ecu1996/t płynnej stali
Cel wdrożenia: Głównym celem wdrożenia było osiągnięcie wartości granicznych emisji lub inne wymagania prawne.
Bibliografia: [InfoMil, 1997; EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997; WE Zasadowy konwertor tlenowy, 1995]
Puchaczo_o