^ £ 4l POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr45880 < KI. 18 a,-#e^ Huta im. Boleslawa Bieruta*) ^ ^°-J ^/^Z Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione Czestochowa, Polska Urzadzenie do samoczynnego oczyszczania gazu wielkopiecowego Patent trwa od dnia 19 kwietnia 1661 Wynalazek dotyczy urzadzenia do samoczyn¬ nego oczyszczania gazu wielkopiecowego lub innego przy pomocy szeregowego ustawienia dysz Venturi.Gaz wytwarzany jako produkt uboczny przez wielkie piece jest zanieczyszczony pylem rudy, topnika i koksu w ilosci od 60 g/Nm3 do 180 g/Nm3. Gaz wielkopiecowy jest cennym pali¬ wem, uzywanym w hutnictwie zelaza do opa¬ lania nagrzewnic powietrza, kotlów parowych, baterii koksowniczych i róznych pieców hut¬ niczych.Warunkiem przydatnosci gazu wielkopieco¬ wego do opalania urzadzen hutniczych jest je- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. Mieczyslaw Ku- rzynski, inz. Józef Jablonski, inz. Józef Mazur¬ kiewicz, inz. Zdzislaw Jodlowski i inz. Mieczy¬ slaw Grzybowski. go nalezyte oczyszczenie z pylów. Im zapylenie gazu jest mniejsze, tym szersze sa mozliwosci jego wykorzystania, tym lepsza jest sprawnosc cieplna i ruchowa urzadzen odbiorczych.Dotychczas oczyszczalnie gazu wielkopieco¬ wego skladaja sie przewaznie z odpylników su¬ chych statycznych lub cyklonowych, stanowia¬ cych uklad zgrubnego odpylania, pluczek wod¬ nych wtryskowych, pojedynczo lub równolegle ustawionych pluczacych dysz Venturi i desin- tegratorów lub filtrów elektrostatycznych, sta¬ nowiacych uklad odpylania ostatecznego. Do¬ tychczas uwazano, ze proces koagulacji ziarn pylu w jednej dyszy jest ostateczny i w nastep¬ nych zachodzic nie moze, gdyz pozostale ziarna pylu posiadaja zbyt mala mase, aby mogly zo¬ stac skutecznie zlepione w dyszach nastepnych.Zadanie to pozostawiono desintegratorom lub elektrofiltrom. Stad wszystkie stosowane w hutnictwie dysze Yenturi pracuja pojedynczolub .w ukladach równoleglych. Oczyszczalnie gazu z. desintegratorami pozwalaja oczyscic gaz do zawartosci pylu powyzej 18 mg/J*m3, a z fil¬ trami elektrostatycznymi do zawartosci pylu ponizej 6 mg/Nm3.Wada obecnie stosowanych ukladów odpyla¬ nia jest wysoki koszt instalacji importowanych elektrofiltrów i desintegratorów oraz wysoki koszt ich eksploatacji wskutek znacznego zu¬ zycia energii elektrycznej, koniecznosci prze¬ prowadzania czestych i kosztownych remontów i zapewnienia wysokokwalifikowanej obslugi.Ponadto uklady te, z wyjatkiem elektrofiltrów, nie pozwalaja oczyszczac gazu z pyiu ponizej 18 mg/Nm8, co-obniza sprawnosc* cieplna i ru¬ chowa urzadzen opalanych gazem wielkopieco¬ wym i ogranicza zakres jego stosowalnosci.Urzadzenie do samoczynnego oczyszczania gazu wielkopiecowego wedlug wynalazku usu¬ wa wszystkie wymienione wady- Pozwala on o oczyszczac gaz do zawartosci pylu ponizej 6 mg/Nm3 bez uzycia energii elekrycznej i ko¬ niecznosci instalowania drogich i importowa¬ nych urzadzen. Prostota konstrukcji, nieza¬ wodnosc w pracy i latwosc wykonania rpozwala zmodernizowac w krótkim czasie wszystkie oczyszczalnie gazu wielkopiecowego w tzw. starym hutnictwie i zdecydowanie poprawic czystosc gazu do wartosci osiaganych dotych¬ czas jedynie w elektrofiltrach. W przeciwien¬ stwie do obecnie stosowanych ukladów czysz¬ czacych, urzadzenie wedlug wynalazku nie wy¬ maga kosztownych remontów^ ani zabiegów konserwacyjnych, a jego obsluga w~pracy-ogra¬ nicza sie do okresowego nadzoru* Istota wynalazku polegana zastosowaniu*nie- znanego dotychczas ukladu- zlozonego* z szere¬ gowo polaczonych dysz Venturl lub kryz zna- tryskiem wodnym "w urzadzeniach -do oczysz- czania :gazu wielkopiecowego. -Zamiast szerego¬ wego, polaczenia dysz Yenturi lub zwezek, urza¬ dzenie ^wedlug-wynalazku moze byc wyposazo¬ ne w uklad r zlozonycz : szeregowego .polaczenia zwezek i dysz Yenturi z natryskiem wodnym.IHdad ten ^oparty jest na praktycznie spraw- dzonym"twierdzeniu¦:oskutecznymzlepianiu sie mjdrobniepszych nawet czasteczek pylu w-przeplywajacym w odpowiednio -dobranych wartmkach gazie, przez kazda: dysze w szeregu. iSjBrWisko rkoagnlacji czasteczek pylu zostaje przerwane tjflko w wypadku braku tych czaste¬ czek, rczjdi w ^wypadku przeplywu; gazu abso- intniecczystego. Teoretycznie pozwada to abso¬ lutnie-uwolnic kazdy gaz od najdrobniejszych aaawet czasteczek rpylu.rPiaktycxnie,vjQffikti;kon- cowy oczyszczania gazu w dyszach uwarunko¬ wany jest iloscia nalezycie wykonanych dysz w szeregu i pozostajaca do dyspozycji wielkos¬ cia cisnienia gazu potrzebnego dla pokonania ^oporów przeplywu.Identyczne zjawiska zachodza w kryzach (zweztatch), które powoduja co prawda wiekszy :opór przeplywu ale sa tansze w wykonaniu i wymagaja malo miejsca dla ich,zabudowania."Na rysunkach uwidocznione sa przyklady wykonania urzadzenia wedlug wynalazku do samoczynnego oczyszczania gazu wielkopieco¬ wego..*Eig. 1 'praedatawiasszei^gowy dhklad trzech dysz Venturi z wykorzystaniem istniejacych -w hutnictwie pomocniczych urzadzen odpylaja¬ cych, a fig. S próbna instalacje samoczynnego oczyszczania gazu w hucie im. Boieslawa Bie¬ ruta. Do kazdej dyszy wtryskiwana jest woda pod cisnieniem 2—4*,5 atm.Na rysunku 1 oznacza suchy odpylnik sta¬ tyczny lub cyklonowy, 2 — pierwsza dysze Venturi. Szybkosc przeplywu gazu 80^-100 m/sek., zuzycie wody 0,4r—0,7 1/Nm3, opór prze¬ plywu gazu ok. 400 mm sl. wody. Cyfra 3 ozna¬ cza wodooddzielacz z doprowadzeniem wody do splukania i odprowadzenia wytraconego pylu.Szybkosc przeplywu gazu 0,7—1 m/sek., zuzy¬ cie wody 2—2,5 1/Nm3, opór przeplywu do 30 mm sl. wody. Eruga dysza Venturi jest oznaczona cyfra 4. Szybkosc przeplywu gazu 100-<-120 m/sek., zuzycie ?w«ly a,3—0,5 1/Nm3, opór przeplywru" gazu okolo 400 mm sl. wody."Trzecia dysza Venturi jest oznaczona cyfra 5.Szybkosc przeplywu gazu 110—130 m/sek., zu- zyde^wody okolo 0,1M/Nm3, opórprzeplywu ga¬ zu okolo 250 mm sl. wody. Do wodoódzielaczy koncowych z odwodnieniem 9 doprowadza gaz rurociag 6. Dla jednego pieca instaluje sie co najmniej trzy wodooddzifclacze 7, przy czym szybkosc przeplywajacego przez. nie- gazu wy¬ nosi 0,45—0,8 m/sek., a opór przeplywu do 30mm sl. wody. tpyfra* 8 oznaczony zostal rurociag ga¬ zu oczyszczonego, a cyfra 9 odwodnienia syfo¬ nowe.Dzialanie , urzadzeniav wedlug wynalazku jest nastepujace: Gaz wielkopiecowy pod cisnieniem w gardzieli pieca, przeplywa, ^o odpyliiików su¬ chych 1-statycznych Itib cyklonowych, gdzie wytracaja sie najgrubsze ziarna pylu. Zgrubnie oczyszczony gaz dostaje siedo konfuzora pierw¬ szej z szeregu dyszy Venturi 2. Gaz zwieksza szybkosc przeplywu, która w /dyszy wlasciwej wynosi 80—100 :m/sek. Natrafiajac .wtryskiwa¬ na do dyszy wlasciwej woo^e rozbija 4a wfagle. * 2 —Baz zastaje ostudzony odo^temperatury okolo 50°C. Czesc wody na bardzo krótki okres czasu zamienia sie w pare. Czasteczki pylu zderzaja sie czasteczkami wody oraz miedzy soba. Zde¬ rzenia te powoduja zlepianie sie drobnych cza¬ stek w wieksze. Z uwagi na bardzo krótki czas trwania opisanego procesu nie wszystkie cza¬ steczki zdaza zwiekszyc swa mase do wielkosci pozwalajacej na latwe ich wytracenie w wodo- oddzielaczu. Z dyfuzora gaz dostaje sie do wo- dooddzielacza lub pluczki wtryskowej 3, której zastosowanie jest korzystniejsze, gdyz umozli¬ wia dalsza koagulacje czastek pylu. Tutaj wy¬ tracaja sie czastki pylu o wiekszej mas?e, skad splukiwane sa woda do kanalu i razem z nia odtransportowane do osadników. &az zawiera¬ jacy drobniejsze czastki pylu przeplywa do dru¬ giej w szeregu dyszy Vehturi-4rgdaiefmasa tych czastek -ulega dalszemu -zwiekszeniu; ¦ Przepro¬ wadzone doswiadczenia wykazaly, ze proces koagulacji pylu w gazie mozna zakonczyc w dru¬ giej dyszy \Venturi.; Moga zaistniec jednak wa¬ runki w pracy -..pieca -utrudniajace koagulacje czastek pylu vw gazie. "Dlatego; przewiduje sie mozliwosc zastosowania -trzeciej w szeregu dy¬ szy Venturi 5 i to bezposrednio za druga dla polepszenia warunków jej pracy. Miedzy tymi dyszami zabudowano odwodnienie 9. Gaz z dy¬ szy drugiej lub j^rzeciej przeplywa do rurocia¬ gu 6, a nastepnie do równolegle na nim zain¬ stalowanych wodooddzielaczy 7. W urzadze¬ niach tych wytracaja sie czastki wody i resztki skoagulowanych czastek pylu, które z woda od¬ prowadzane zostaja do kanalu i odtransporto¬ wane woda z pluczki 3 do osadników. DCraz oczyszczony do sladowych zawartosci pylu prze¬ plywa do rurociagu 8 i rozprowadzony zostaje do odbiorców.Na fig. 2 jest przedstawiona próbna instalacja samoczynnego oczyszczania gazu z wielkiego pieca. Gaz przeplywa przez nieczynne desinte- gratory 10. Osiagniete wyniki pozwalaja stwier¬ dzic, ze gaz zawierajacy po opuszczeniu-pieca od 95 do 190 g/Nm3 pylu (srednio 115 g/Nm3), zo¬ stal oczyszczony od ponizej 1 mg/Nm3 do 6 mg/Nm3 pylu, a srednio-do okolo 3 mg/Nm3.W czasie Wisko pólrocznej pracy, dysze Venturi i nieczynne sdesintegratOry nie wymagaly zad¬ nych napraw ani zabiegów konserwacyjnych.Nie zauwazono tez zadnego niekorzystnego ich wplywu na prace pieca, pracujacego przy cisnie¬ niu gazu w gardzieli od 1600udo 4200 mnrfel. wo¬ dy. Montaz dysz wykonany -zostal w czasie pla¬ nowanych postojów pieca/dla i dokonania okreso¬ wych remontów jego /urzadzen. "Zuzycie wo¬ dy zmalalo z okolo' 5,5 1/Nm3 do niecalych 4 1/Nm3 gazu.Te praktycznie ^sprawdzone wynrki próbnej pracy instalacji/potwierdzaja w-pelni wyzej opisane jej zaleiy i powazne znaczenie i wynalaz¬ ku dla hutnictwa zelaza i obecnie stosowanej techniki odpylania gazów. Opisane powyzej urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopiecowe¬ go moze byc wykótzystane po odpowiedniej adaptacji do odpylania'kazdego innego, gazu. PL