| ArticleName |
Керамические газовые фильтры для очистки отходящих горячих газов тепловых агрегатов черной металлургии |
| ArticleAuthorData |
ООО «НТЦ «БАКОР», г. Щербинка, Россия:
Б. Л. Красный, докт. техн. наук, генеральный директор, эл. почта: bakor@ntcbakor.ru
К. И. Иконников, канд. техн. наук, руководитель Исследовательского центра специальной керамики, эл. почта: konst@ntcbakor.ru
О. И. Родимов, младший научный сотрудник Исследовательского центра специальной керамики, эл. почта: olegrodimov468@gmail.com
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева», Москва, Россия:
М. О. Сенина, ассистент кафедры химической технологии керамики и огнеупоров, эл. почта: snnmarina@rambler.ru |
| Abstract |
Разработаны пористые высокотермостойкие материалы на основе карбида кремния с муллитовым и кордиеритовым связующим. Проведен сравнительный анализ карбидокремниевых пористых материалов с керамическими связующими на основе муллита и кордиерита и зарубежными аналогами. Получены материалы, имеющие предел прочности при сжатии 71,3 и 53,1 МПа и пористостью 38,2 и 37,7 % для кордиеритового и муллитового связующих соответственно. Материал с кордиеритовым связующим обладает высокой термостойкостью (более 75 теплосмен), в то время как с муллитовым 21 теплосмена. Структура фильтрующего элемента позволяет задерживать пыль с частицами до 1 мкм. Для регенерации фильтровальных характеристик применяют импульсную воздушную регенерацию при давлении 6–8 бар. На основе данной керамики изготавливают свечные фильтры длинной 1000 мм и внешним диаметром 60 мм, предназначенные для установки фильтрации горячих газов модульного типа ФКИ-9,8. Установка пригодна для очистки отходящих газов, образующихся в процессе работы таких металлургических агрегатов, как камерный и циркуляционный вакууматоры, дуговая электросталеплавильная печь, кислородный конвертер, агрегат ковш-печь и пр. Расчетный период окупаемости агрегата при условии установки рекуперационного модуля составляет порядка 4,2 года. При совместном использовании с рекуператором отводимое тепло дымовых газов можно использовать для подогрева воды, обогрева бытовых помещений в холодное время года, задействовать в печах закалки деталей, сушильных агрегатах и пр. |
| keywords |
Карбид кремния, пористая керамика, очистка газов, металлургия, электродуговая печь,
камерный вакууматор, циркуляционный вакууматор, агрегат ковш-печь, кислородный конвертер |
| References |
1. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ.
2. Паспорт национального проекта «Экология». Утв. 24.12.2018. Минприроды России. — 48 с.
3. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 26–2017 «Производство чугуна, стали и ферросплавов». — М. : Бюро НДТ, 2017. — 478 c.
4. Heidenreich S. Hot gas filtration: A review // Fuel. 2013. Vol. 104. P. 83–94.
5. Красный Б. Л., Иконников К. И., Вартанян М. А., Родимов О. И. Получение пористой проницаемой керамики на основе карбида кремния для фильтрации горячих дымовых газов (обзор) // Новые огнеупоры. 2019. № 7. С. 36–42.
6. Eom J.-H., Kim Y.-W., Raju S. Processing and properties of macroporous silicon carbide ceramics: A review // Journal of Asian Ceramic Societies. 2013. Vol. 1, Iss. 3. P. 220–242.
7. Roy J., Chandra S., Das S., Maitra S. Oxidation behavior of silicon carbide: A review // Review on Advanced Materials Science. 2014. Vol. 38, Iss. 1. P. 29–39.
8. Лебедев А. С., Анфилогов В. Н., Блинов И. А. Пористая керамика на основе карбида кремния // Доклады Академии наук: Химия. 2016. Т. 468. № 3. С. 285–287.
9. ГОСТ 2409–2014. Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения. — Введ. 01.09.2015.
10. ГОСТ Р 53065.1. Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45 %. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре. Часть 1. Испытание без применения прокладок. — Введ. 01.07.2009.
11. Белов С. В., Витязь В. К. и др. Пористые проницаемые материалы : справ. изд. / под ред. С. В. Белова. — М. : Металлургия, 1987. — 332 c.
12. Ding S., Zeng Y.-P., Jiang D. Thermal shock behaviour of mullite-bonded porous silicon carbideceramics with yttria addition // Journal of Physics D: Applied Physics. 2007. Vol. 40. No. 7. P. 2138–2142.
13. Zhu S., Ding S., Xi H., Li Q., Wang R. Preparation and characterization of SiC/cordierite composite porous ceramics // Ceramics International. 2007. Vol. 33, Iss. 1. P. 115–118.
14. Гасанов З. С. Высокотемпературная очистка дымовых газов котельных, использующих в качестве топлива продукты переработки отходов: дис. … канд. техн. наук. — Воронеж, 2013. — 267 с.
15. Ежова Н. Н., Власов А. С., Делицын Л. М. Современные методы очистки дымовых газов // Экология промышленного производства. 2006. № 2. С. 50–57. |
