Aspecte Tehnologice Privind Reducerea Continutului de Praf

Odată cu creșterea gradului de industrializare al planetei, poluarea mediului ambiant a devenit unul din aspectele cele mai importante, legate de insăși evoluția vieții pe pământ. In acest context organismele și organizațiile internaționale au demarat și derulat mai multe proiecte de protecție a mediului, și au obligat guvernele lumii să emită legi specifice în acest sens.

Cel mai important proiect din această categorie este “Protocolul de la Kyoto” semnat de majoritatea țărilor lumii, care trasează jaloanele ce trebuiesc urmărite în vederea însănătoșirii planetei.

Romania este și ea semnatara acestui protocol și prin legislația elaborată impune agenților economici poluatori, măsuri de protecție a mediului înconjurător. În acest context, UZINSIDER, IPROMET și Combinatul Siderurgic Reșița, au proiectat, fabricat și pus în funcțiune la oțelăria electrică a celui din urmă, o instalație de desprăfuire a gazelor arse rezultate din procesul de elaborare a oțelului.

S-a ajuns la concluzia ca epurarea umedă trebuie înlocuită cu o epurare uscată, mai eficientă, propunându-se astfel o separare a prafului din gazele arse, în baterii de filtre cu saci, cu decolmatarea sacilor prin puls-jet cu aer comprimat sau cu suflare inversă.

Pentru captarea întregii cantități de gaze arse în toate fazele tehnologice s-a realizat și un circuit secundar, format dintr-o hotă, amplasată deasupra cuptorului electric pentru preluarea surplusului de gaze, la nivelul acoperișului hotei oțelăriei.

Este vorba atât de gazele rezultate în timpul topirii, cât și de cele care se ridică ân timpul rabaterii boltei de pe cuptor.

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE

Structura dispozitivului cuprinde două circuite și anume:

circuitul primar, pentru aspirația de gaze arse prin orificiul de captare din bolta cuptorului electric;

circuitul secundar, respectiv, aspirația gazelor prin hota de pe acoperisul halei, precum și instalația de epurare uscată care s-a dimensionat astfel încât să asigure debitul final total de epurare, pentru ambele circuite, și cuprinde ansamblul utilajelor care asigură amestecarea, filtrarea, vehicularea și evacuarea gazelor preluate prin acestea.

În figura 1 este prezentată o secțiune prin oțelăria electrică, în care se poate observa întreg ansamblul de captare și dirijare a gazelor arse către instalația de filtrare și mai apoi către coțul de fum, iar în figura 2 o vedere exterioară a instalației de filtrare.

Fig. 1 – Oțelăria electrică CSR – secțiune

Instalația este compusă din:

camera de postcombustie;

conducte de răcire ‘pipe in pipe”;

răcitor atmosferic;

camera de amestec și reținere scântei, având rolul de a reține, prin separarea gravimetrică, scânteile sau alte particule grobe care au fost antrenate prin circuitul secundar de captare și nu s-au oprit pe parcurs , scânteile nu trebuie să ajungă iîn filtrul cu saci pentru că pot arde și deci, perfora materialul din care sunt confecționați.

Fig. 2 – Filtrul cu saci CSR – vedre exterioară:

Filtrul cu saci este utilajul principal de epurare, în care se reține praful din gazele brute prin traversarea unei pânze speciale sub formă de saci prin care gazele trec, dar praful nu o poate traversa, și deci, se depune pe fața de incidență, curățarea acestora fiind realizată cu ajutorul unui ventilator special, sau prin suflare cu aer comprimat.

Coșul de evacuare gaze arse.

In figura 3, se poate vedea o secțiune tipică printr-un filtru cu saci unde se observă forma bateriei de saci filtranți și modul de organizare a unei baterii de filtrare [1], iar figura 4 arată detalii privind filtrarea gazelor arse, respectiv curățarea filtrelor.

Fig. 3 – Structura filtrului cu saci

Vehicularea gazelor arse din îintreaga instalație este asigurată de două exhaustoare, amplasate între filtrul cu saci și coș, avînd clapele de reglare și pornire pe conductele de aspirație.

Gazele arse provenite de la cuptorul electric cu arc și cuptorul oală sunt captate la nivelul bolții și dirijate către instalația de filtrare și desprăfuire.

Fig. 4 –Secțiune prin filtrul cu saci

Pentru determinarea și calculul de dimensionare a filtrului cu saci se utilizează programe software specializate , precum Fluent și Gambeling.

În baza acestor calcule s-a determinat circuitul curenților de gaz prin filtru. Cercetări similare s-au făcut la Intensive-Filter G.m.b.H. & Co. KG [1] care au scos în evidență o serie de avantaje ale utilizării metodei CFD în proiectarea Filtrelor cu saci. O simulare a circuitului gazelor în filtrul cu saci este prezentată în figura 5.

Fig. 5- Curenții de gaze arse în modulul de filtrare

REZULTATE OBȚINUTE

În tabelul 1 sunt prezentate principalele date referitoare la gazul ars rezultat din procesul de elaborare.

Tabel 1:

Graficele din figurile 6 și 7 scot în evidență evoluția volumului de gaz ars, respectiv praf în gaz pe perioada de elaborae a unei sarje de oțel.

Fig. 6-Variația emisiei de gaz ars Fig. 7- Variația cantității de praf în gazele arse

CONCLUZII:

Punerea în funcțiune a instalației de desprăfuire de la Oțelăria electrică a CSR a rezolvat una dintre cele mai acute probleme de mediu din zonă.

Inainte de punerea în funcțiune a instalației de desprăfuire, combinatul emana în atmosferă aproximativ 2 tone de praf la fiecare oră de funcționare în regim de topire.

Noua tehnologie a permis reducerea cantității de praf din gazele arse la 10 kg praf per oră.

În conformitate cu legislația în vigoare, dar și cu directivele Uniunii Europene, la astfel de agregate de elaborare a oțelului precum cuptorul electric cu arc, conținutul de praf în gazul evacuat în atmosferă nu trebuie să depăsească 50 mg / m.c.

Ca atare, instalația de desprăfuire realizată și-a atins scopul propus.

BIBLIOGRAFIE:

1. Knop, K., Koger, A., Schrooten, T. – CFD for Filters – Global Cement Magazune, June, 2010;

2. FabriClean Design Principles – www.flsmidth.com

3. Rimini, B., Ferretti, G., Bartolomasi, M. – Sizing of Dedusting System, World Cement, June, 1997.

4. Swar, A.K., Meikap, B.C., – Role of Particle Capture Velocity to Control Fugitive Dust Emission by Bag Filter System, South Africa Journal of Chemical Engineering, Vol. 16, no.1,2010.