车里雅宾斯克科学家找到一种方法,可将冶金企业向大气中的排放量减少50倍

南乌拉尔国立大学开发人员已获得独特的气动关闭装置专利,以防止冶金厂释放腐蚀性气体。这将使生产过程对工业人员和环境来说更加安全。

在化工及高炉、炼钢、铁合金等冶金生产中,主要作业之一是将散装物料(炉料)装入炉内。此外,该作业也是大气和水体的污染源。 黑色冶金企业占大气污染总量的50%以上(每年有害物质超过1030万吨)。炉内粉尘和气体排放是由于装料时,机械关闭装置打开,在高于大气压的压力下发生化学反应,导致腐蚀性气体通过装料装置本身释放出来 到外面。

为了解决环境问题,南乌拉尔国立大学的科学家开发了一种气动涡流式关闭装置,可防止逆流气体在等于或超过反应器压力的情况下释放腐蚀性气体。

 

“我们从工业炉的设计中取消了机械百叶窗,并在散装材料装载通道周围放置了一个导向装置,其中包含以一定角度放置的固定叶片,”南乌拉尔国立大学液压与液压气动系统系副教授达里亚·哈巴罗娃说:– 压缩机将加压空气流引导至该导叶,从而形成进入空气的涡流。 由此产生的空气涡流堵塞了装载通道,腐蚀性气体通常从该通道向相反方向释放。 也就是说,散装物料在工人的努力下仍然进入反应器腔体,但同时整个区域的装载通道区域被涡流锁定,从而防止有害气体释放到人类工作空间中 ”。

研究人员计算出,当炉料从机械百叶窗倒入炉内时,全部(100%)的腐蚀性气体都会释放到外面。而采用气动涡流式锁紧装置,将彻底杜绝粉尘和腐蚀性气体向车间的排放,使排放到大气中的总量减少50倍(一小部分气体,大约2%,不可避免地在熔炉运行期间机构的间隙通过管道泄漏)。 此外,不需要自主的气体清洁系统,并且灌装设备的使用寿命增加。 新装置可以促进和加速将散装材料装入炉中的过程,因为进入反应器的空气/气体的速度分量携带着炉料。

该设备设计简单,采用耐热陶瓷制成,无活动部件,安全耐用,可不间断运行。这种用于锁定炉反应器的气动装置已在切列波维茨冶金厂使用。该开发的绝对独特之处在于,世界冶金界尚无基于气动原理的锁定装置。

车里雅宾斯克州政府签署车里雅宾斯克州2021-2025年国家计划《车里雅宾斯克州环境保护》项目。该项目是由大学科学家根据“车里雅宾斯克地区大气保护”子计划开发的,其主要目标是为引入最佳可用技术创造条件,以减少车里雅宾斯克地区工业企业大气中的物质有害(污染物)的排放。

 

Екатерина Больных
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