Дуговые сталеплавильные печи выделяют в большом объеме газы и пыли, содержащие железо. В Японии в дуговых печах образуйся более 500.тыс. т/год пылей, содержащих железо и цинк. Разработана новая технология для извлечения железа и цинка из высокотемпературных отходящих газов дуговых печей с помощью коксового фильтра и цинкового конденсатора (рисунок).

Технологические газы из дуговой печи проходят через коксовый фильтр, температура в котором поддерживается на уровне 1000 °С; при лом пыль собирается в коксовом фильтре. Газ, прошедший фильтр, содержит лары цинка и свинца. Эти пары конденсируются, в конденсаторе газ быстро охлаждают с 1000 до 450 °С.

Конденсированные цинк и свинец в жидком виде собираются в нижней части конденсатора.

Основные функции коксового фильтра заключаются в восстановлении оксида цинка и пропуске через него пара цинка, в сборе компонентов железа и шлака, разложении диоксинов.

Для выполнения этих функций температура .в коксовом фильтре должна быть на уровне 900 – 1000 °С, что требуется для процесса восстановления оксида цинка; при этом желательно, чтобы температура превышала температуру кипения цинка (907 °С). Необходимо также предотвратить плавление железа и шлака, т.е. поддерживать температуру ниже 1153 °С (температура плавления эвтектики системы Fe—С).
Температура плавления шлака системы CaO-SiO-,-MgO-Al2O3 составляет 1200- 1300 °С, поэтому верхним ее пределом в КОКСОВОМ фильтре служит температура порядка 1100 °С. Таким образом, температура в коксовом фильтре должна находиться в диапазоне 1000—1100 °С.

Содержание пыли в отходящих газах повышается с уплотнением печи и составляет 150—300 г/м3. Пыль в конденсаторе отлагается в виде дросса и используется при последующих плавках в печи. Приведен пример расчета коксового фильтра для печи производительностью 50 т/ч. Внутренний диаметр фильтра — 3,6 м при высоте 7 м. Предварительно нагретый кокс до 250 'С загружается сверху при расходе 750 кг/ч и разгружается снизу. Снизу же из газогенератора вдувается предварительно нагретый ло 1100 °С газ, содержащий 40 % СО, 20 % СО2, 5 % Н2, 5 % Н2О, 30 % N2.Температура кокса поддерживается на уровне 1000 °С за счет теплоотдачи стен фильтра. В центре фильтра температура кокса ниже вследствие реакции газификации кокса.

Эффективность осаждения железа пыли в фильтре составляет около 97 %.
Скорость разгрузки кокса из фильтра зависит от качества кокса, в основном от его пористости.

Г.А. Лопухов