Москва, 16 фев - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) представили новое отечественное устройство, предназначенное для предотвращения выбросов ядовитых газов при загрузке сырья в печи на металлургических предприятиях.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Специалисты утверждают, что разработанное запорное пневматическое устройство способно снизить выбросы в атмосферу в 50 раз и обеспечить более безопасные условия труда для персонала, вовлеченного в контакт с реагентами.
Проведенные лабораторные эксперименты подтвердили расчетные данные.
Согласно оценкам российских экспертов, до 50% общих загрязнений атмосферы приходится на предприятия черной металлургии, что составляет более 10,3 млн т вредных веществ ежегодно.
Это связано с процессом загрузки сыпучих материалов в печи в таких видах металлургического производства, как доменное, сталеплавильное и ферросплавное производство.
Во время загрузки сыпучих материалов запорное механическое устройство открыто, что приводит к химическим реакциям под давлением выше атмосферного, и, в свою очередь, к выбросу агрессивных газов через загрузочное устройство.
В выхлопах обычно присутствуют оксиды азота, серы, углерода (угарный газ).
Ученые также отмечают, что газы уносят с собой мелкие частицы сыпучих материалов, которые могут содержать тяжелые металлы, такие как свинец, который может попасть не только в окружающую среду (почву, водоемы, воздух), но и в организм работника, участвующего в загрузке сыпучих материалов в печь.
С целью минимизации рисков для экологии и человека ученые из ЮУрГУ разработали пневматическое запорное устройство вихревого типа, которое предотвращает выхлоп агрессивных газов противотоком газа под давлением при открытии механического затвора.
Д. Хабарова, доцентка кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ЮУрГУ, отметила, что механический затвор был установлен в конструкцию промышленной печи, однако вокруг канала для загрузки сыпучих материалов размещен направляющий аппарат с неподвижными лопастями, расположенными под углом.
Сыпучий материал поступает в полость реактора таким же образом, но в это время сама зона канала загрузки заперта вихрем по всей своей площади, что предотвращает выброс вредоносного газа в рабочее пространство человека.
Исследователи оценили, что при засыпании шихты в печь из механического затвора происходит выхлоп агрессивных газов наружу, и количество этих выхлопов может значительно увеличиться при больших объемах производства.
Д. Хабарова подчеркнула, что применение пневматического запорного устройства вихревого типа в сочетании с механическим затвором почти полностью исключит выбросы пыли и агрессивных газов в цехе, а количество общих выхлопов из реактора в атмосферу уменьшится в 50 раз.
Тем не менее, она отметила, что незначительная часть газов (2%) все же будет утекать через зазоры из механизма в процессе работы печи, когда канал загрузки заперт механическим затвором, а пневматическое устройство отключено.
В пресс-службе университета сообщили, что результаты лабораторных экспериментов с прототипом подтвердили точность теоретических расчетов и эффективность предлагаемого затвора.
Благодаря этой технологии устраняется необходимость в автономной системе газоочистки, что приводит к увеличению срока службы засыпного аппарата.
Кроме того, новое устройство позволяет упростить и ускорить процесс загрузки сыпучего материала в печь за счет компоненты скорости поступающего в реактор воздуха/газа, которая увлекает шихту за собой.
Отечественная разработка имеет простую конструкцию и выполнена из жаростойкой керамики без подвижных элементов, что придает ей долговечность и способность к беспрерывной работе.
До сих пор в мировой металлургии не существовало запорных устройств, основанных на пневматическом принципе.
Сложность этой разработки заключается в отсутствии инженерной методики расчета и профилирования данных устройств.
В настоящее время разработанное пневматическое устройство для запирания реактора печи уже используется на одном из крупных металлургических комбинатов в России.
Работа ученых ЮУрГУ получила поддержку от Российского научного фонда.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Специалисты утверждают, что разработанное запорное пневматическое устройство способно снизить выбросы в атмосферу в 50 раз и обеспечить более безопасные условия труда для персонала, вовлеченного в контакт с реагентами.
Проведенные лабораторные эксперименты подтвердили расчетные данные.
Согласно оценкам российских экспертов, до 50% общих загрязнений атмосферы приходится на предприятия черной металлургии, что составляет более 10,3 млн т вредных веществ ежегодно.
Это связано с процессом загрузки сыпучих материалов в печи в таких видах металлургического производства, как доменное, сталеплавильное и ферросплавное производство.
Во время загрузки сыпучих материалов запорное механическое устройство открыто, что приводит к химическим реакциям под давлением выше атмосферного, и, в свою очередь, к выбросу агрессивных газов через загрузочное устройство.
В выхлопах обычно присутствуют оксиды азота, серы, углерода (угарный газ).
Ученые также отмечают, что газы уносят с собой мелкие частицы сыпучих материалов, которые могут содержать тяжелые металлы, такие как свинец, который может попасть не только в окружающую среду (почву, водоемы, воздух), но и в организм работника, участвующего в загрузке сыпучих материалов в печь.
С целью минимизации рисков для экологии и человека ученые из ЮУрГУ разработали пневматическое запорное устройство вихревого типа, которое предотвращает выхлоп агрессивных газов противотоком газа под давлением при открытии механического затвора.
Д. Хабарова, доцентка кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ЮУрГУ, отметила, что механический затвор был установлен в конструкцию промышленной печи, однако вокруг канала для загрузки сыпучих материалов размещен направляющий аппарат с неподвижными лопастями, расположенными под углом.
Сыпучий материал поступает в полость реактора таким же образом, но в это время сама зона канала загрузки заперта вихрем по всей своей площади, что предотвращает выброс вредоносного газа в рабочее пространство человека.
Исследователи оценили, что при засыпании шихты в печь из механического затвора происходит выхлоп агрессивных газов наружу, и количество этих выхлопов может значительно увеличиться при больших объемах производства.
Д. Хабарова подчеркнула, что применение пневматического запорного устройства вихревого типа в сочетании с механическим затвором почти полностью исключит выбросы пыли и агрессивных газов в цехе, а количество общих выхлопов из реактора в атмосферу уменьшится в 50 раз.
Тем не менее, она отметила, что незначительная часть газов (2%) все же будет утекать через зазоры из механизма в процессе работы печи, когда канал загрузки заперт механическим затвором, а пневматическое устройство отключено.
В пресс-службе университета сообщили, что результаты лабораторных экспериментов с прототипом подтвердили точность теоретических расчетов и эффективность предлагаемого затвора.
Благодаря этой технологии устраняется необходимость в автономной системе газоочистки, что приводит к увеличению срока службы засыпного аппарата.
Кроме того, новое устройство позволяет упростить и ускорить процесс загрузки сыпучего материала в печь за счет компоненты скорости поступающего в реактор воздуха/газа, которая увлекает шихту за собой.
Отечественная разработка имеет простую конструкцию и выполнена из жаростойкой керамики без подвижных элементов, что придает ей долговечность и способность к беспрерывной работе.
До сих пор в мировой металлургии не существовало запорных устройств, основанных на пневматическом принципе.
Сложность этой разработки заключается в отсутствии инженерной методики расчета и профилирования данных устройств.
В настоящее время разработанное пневматическое устройство для запирания реактора печи уже используется на одном из крупных металлургических комбинатов в России.
Работа ученых ЮУрГУ получила поддержку от Российского научного фонда.
Автор: А. Шевченко
