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布袋除塵器設(shè)備在錳鐵電爐中的設(shè)計技術(shù)和使用要求
錳鐵電爐的污染較為嚴(yán)重，給環(huán)境帶來了較大威脅，同時產(chǎn)生的大量顆粒，還可能導(dǎo)致電爐燃燒不
充分而降低生產(chǎn)效率。本文通過對錳鐵電爐中布袋除塵器設(shè)備的設(shè)計技術(shù)與使用要求分析，力求為工業(yè)除塵設(shè)
備的發(fā)展提供創(chuàng)新的思路。
1錳鐵電爐概述 錳硅合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含 二氧化硅高、含磷低的錳礦或另外配加硅石為原料。富錳 渣含磷低、含二氧化硅高，是冶煉錳硅合金的好原料。冶 煉電耗一般約3500～5000kW•h/t。入爐原料先作預(yù)處理， 包括整粒、預(yù)熱、預(yù)還原和粉料燒結(jié)等，這對電爐操作和 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有顯著的改善作用。錳鐵的還原冶煉有 熔劑法（又稱低錳渣法）和無熔劑法（高錳渣法）兩種。錳 鐵爐的工作是半連續(xù)單元過程，其中具有許多復(fù)雜且部 分未知的機(jī)制。爐子操作的特征在于重要的過程變量波 動，許多操作問題是由于缺乏關(guān)于內(nèi)部條件的信息造成 的。電爐的除塵通常是一個大而耗時的任務(wù)。因此，將此 過程模型劃分為更容易處理的更小子模型是有利的。面 向?qū)ο蟮姆椒ㄓ锌赡芤越Y(jié)構(gòu)化的方式模塊化過程模型。 該方法使得可以對過程的部分進(jìn)行建模，而不必考慮相 鄰部分的內(nèi)部條件，只要保持部分之間的接口即可。該方 法應(yīng)用于鐵錳鋼爐的除塵模型。 2布袋除塵器設(shè)備的發(fā)展分析 布袋除塵器（BF）或者叫布袋過濾器（FF），是一種空 氣污染控制裝置，消除了燃料燃燒后的顆粒或者氣體。發(fā) 電廠、鋼鐵廠、制藥生產(chǎn)商、食品制造商、化學(xué)品生產(chǎn)商和 其他工業(yè)公司經(jīng)常使用集塵室來控制空氣污染物的排 放。布袋除塵器高溫面料的發(fā)明，在過濾介質(zhì)使用后，能 夠承受的溫度超過350℉。它不像靜電除塵器，性能可能 會根據(jù)過程和電氣條件顯著變化。布袋除塵器通常具有 99%或更高的顆粒收集效率，即使粒子體積非常小時。大 多數(shù)布袋除塵器使用由編織或氈制布袋制成的長圓柱形 袋或管作為過濾介質(zhì)。對于有相對較低灰塵負(fù)荷和氣體 溫度為250℉或更低的應(yīng)用，打褶的無紡布濾芯有時用作 過濾介質(zhì)而不是袋子。含塵氣體或空氣進(jìn)入袋濾室通過 漏斗，用于儲存和分配顆粒的大漏斗形容器中，并被引入 袋濾室。根據(jù)清潔方法，氣體被抽吸，并在過濾介質(zhì)表面 積聚一層灰塵，直到空氣不能夠再通過它。當(dāng)發(fā)生足夠壓 降（ΔP）時，清潔過程開始。清潔可以在袋濾室在線（過 濾）或離線（隔離）時進(jìn)行。當(dāng)隔室清潔時，恢復(fù)正常過濾。 布袋是非常有效的顆粒收集器，因為袋的表面會形成塵 餅。布袋通過以下四種機(jī)制提供灰塵聚集的表面：慣性收 集，灰塵顆粒撞擊垂直于氣流方向放置的纖維，而不是改 變氣流的方向；攔截-不穿過流體流線的顆粒，由于纖維 尺寸而與纖維接觸；布朗運動-亞微米顆粒擴(kuò)散，增加顆 粒和收集表面之間接觸的可能性；靜電力-顆粒和過濾 器上的靜電荷的存在可增加粉塵捕獲。這些機(jī)制的組合 導(dǎo)致在過濾器上形成灰塵塊，最終增加了對氣流的阻力。 因此，必須定期清潔過濾器，以保持其除塵能力。br> 3設(shè)備設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)br> 布袋除塵器的性能取決于入口和出口氣體溫度、壓 降、不透明度和氣體速度。氣流的化學(xué)成分、水分、顆粒大 小和尺寸分布是基本因素。氣體溫度布袋被設(shè)計成在一 定溫度范圍內(nèi)操作，在這些限制之外的波動，即使在一小 段時間內(nèi)，也可能削弱，損壞布袋。壓力室在一定的壓降 范圍內(nèi)能最有效地工作，工作參數(shù)的選擇基于特定的氣 體體積流量。不透明度測量是測量氣流中的顆粒而發(fā)生 光散射的量。不透明度不是粒子濃度的精確測量，然而它 是離開袋濾室的灰塵量的良好指示。創(chuàng)建氣室以適應(yīng)一 定范圍的氣流，氣體流速的增加導(dǎo)致操作壓降和空氣對 布比增加。這些增加需要袋濾室更加劇烈地工作，導(dǎo)致更 頻繁的清潔和高的顆粒速度。 壓降、過濾阻力、空氣對比率和收集效率是袋式除塵 器設(shè)計中的重要因素。壓降是對通過袋濾室的氣流的阻 力，高壓降對應(yīng)更高的氣流阻力。通常，通過確定入口和 出口處的總壓力差來計算壓降。過濾阻力是布袋-粉塵 層上的電阻，是每單位速度的壓降。空氣對比率對于理解 任何袋式除塵器系統(tǒng)的力學(xué)至關(guān)重要。該比率被定義為 進(jìn)入袋室的氣體量除以袋室中的面積。通常，袋式除塵器 設(shè)計為99.9%的收集效率。此外，清潔的空氣再循環(huán)到設(shè) 備中用于加熱。根據(jù)氣流的化學(xué)和水分含量，其溫度和其 他條件，布袋可以由棉、尼龍、聚酯、玻璃纖維或其他材料 構(gòu)成。無紡材料是氈狀或膜狀的，附接到織造背襯上。氈 化過濾器包含由編織背襯材料支撐的纖維。在膜過濾器 中，薄的多孔膜結(jié)合到稀松布上。 4設(shè)備使用要求br> 電爐使用時操作人員不得擅自離開崗位，必須隨時注 意電爐的工作狀況是否正常。電爐在進(jìn)行裝卸工件時，必 須先切斷加熱元件電源，以保證操作人員的安全。爐膛的 氧化物（包括電爐絲下）應(yīng)經(jīng)常清理，至少每周一次或五 爐次一次。爐底板下可用壓縮空氣吹。電阻絲經(jīng)使用后， 不得碰撞拗折，以免斷裂。電爐電動機(jī)需定期檢查，如添 加潤滑油等，并注意使用安全。定期檢查加熱元件的使用 情況。加熱元件經(jīng)短期使用后便不得拗折、碰撞。如尚未 嚴(yán)重腐蝕而折斷時，可用與電爐絲相同的材料（或電爐絲 本身）作為焊條，采用乙炔氣進(jìn)行加熱焊接。焊條采用 50%白云粉末混合而成，若加熱元件嚴(yán)重腐蝕不能使用 時，則應(yīng)另行更換。br> 聲波清洗。一些布袋除塵器安裝了聲波清洗器，以提 供振動清潔能量。產(chǎn)生高強度、低頻聲波的清洗器在清潔 的循環(huán)開始時打開，以幫助打破過濾介質(zhì)表面上顆粒之 間的結(jié)合并幫助除塵。目前，主要有兩種順序類型用于清 洗袋式除塵器：間歇（定期）清洗和連續(xù)清洗。間歇清潔的 袋式房屋由許多隔間或部分組成，每次一個，每個隔室被 周期性地從進(jìn)入的臟氣流中關(guān)閉、清潔、恢復(fù)。當(dāng)單個隔 室不夠用時，氣流從隔室的區(qū)域轉(zhuǎn)向，使得在清潔循環(huán)期 間不需要關(guān)閉生產(chǎn)過程。連續(xù)清潔的袋式室隔室始終工 作，以進(jìn)行自動過濾。一股壓縮空氣瞬間中斷收集過程以 清潔袋子，被稱為脈沖噴射清潔。連續(xù)清潔的袋式除塵器 設(shè)計用于在袋子維護(hù)和主系統(tǒng)故障時，以防止其完全關(guān)閉。 高能量清潔技術(shù)如脈沖噴射需要氈制布袋，低能量清 潔方法如振動或反向空氣允許編織過濾器。諸如平紋布 袋、斜紋布袋或緞紋布袋的各種紋理增加或減少單個纖 維之間的空間量，而空間的大小影響布袋的強度和滲透 性。更緊密的編織對應(yīng)于低滲透性，因此能夠更有效地捕 獲細(xì)顆粒。反向氣囊具有防塌陷功能，以防止清潔能量時 發(fā)生損壞。脈沖噴射過濾袋由金屬籠支撐，以保持布袋張 緊。為了延長過濾袋的使用壽命，PTFE（聚四氟乙烯）膜的 薄層可以粘附到布袋的過濾側(cè)，防止灰塵顆粒嵌入過濾 介質(zhì)纖維中。 布袋除塵器在電爐的使用中意義重大，對顆粒的過濾 與有害氣體的處理具有一定的作用。采用高質(zhì)量的清潔 技術(shù)如聲波除塵，對布袋材料進(jìn)行改進(jìn)，對布袋除塵器的 更新?lián)Q代有所幫助。因此，要積累實際生產(chǎn)經(jīng)驗，因地制 宜地對其進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，以期使其更好地為人們服務(wù)。 |