冲天炉烟气尘源除具有其他冶炼窑炉烟气的温度、发生量变化大、微粉尘比例大、成分复杂外,还有其独有的特点
冲天炉烟气的细颗粒易燃烧,烟尘的粗颗粒磨蚀性较强。而冲天炉烟尘的这些特点在有关设计资料中并未介绍,再设计除尘系统时,应考虑在冷却器前管网设施及冷却器内壁应设耐磨防护层,防止管壁被磨穿。如除尘系统采用布袋除尘器,系统设计应阻止带火颗粒物进入布袋除尘器保护布袋,防止带火颗粒物进入布袋除尘器引燃粉尘而烧毁布袋。
烟气温度
冲天炉的烟气温度是变动的,与铁焦比、鼓风量和熔化带以上的装料高度有关。且与熔化过程中搭棚、空料和打炉有关,总之,与整个熔炼时间有关。根据国内一些工厂测定,冲天炉烟气温度在正常熔炼时为100-200℃左右,仅在开始的短时间内达500℃,打炉的时间可达700-900℃。
冲天炉除尘设备是我根据冲天炉烟气的高温,大风量,风量不稳定等特性而设计的一套除尘系统.冲天炉烟气温度是变化的,它取决于焦比,单位鼓风量和熔化区上面料槽的高度,炉气温度一般在200℃至600℃之间,当炉气再燃烧时,其温度可达到400℃到800℃,最高可达到1200℃。而且其波动范围很大,特别是在打炉及结棚时,烟气温度上升较快,可由平时的200℃-600℃升高至800℃-1000℃,因此进入除尘器前必须设冷却装置。另外在除尘器入口前,必须加装火花捕集装置,以免冲天炉内的烟气中含有火花而烧毁滤袋,烟气降温通常有以下几种方式:
①混风冷却(装置比较简单,投入小只需在除尘器入口前设置大气吸入口,让常温空气混合到生产工艺产生的高温气体中,以达到降温目的,但此种方式会增大除尘系统的负荷,必须增大除尘器来满足生产需求),②直接水冷(在高温烟气管道中直接喷水,此种方式会给除尘系统清灰造成困难,并且管道容易腐蚀,另外还会产生污泥二次污染),③间接水冷(用金属做成水冷夹层,当高温烟气通过管道时通过管壁将热量传出,由在夹层中流动的冷却水带走,此种方式投资较大,效果明显),④自然风冷(结构简单,一次投入较低,利用外界大气直接对高温气体的管道进行冷却),⑤机动风冷(在自然风冷器旁加装轴流风机, 也是利用外界大气直接对高温气体的管道进行冷却)。
我国在冲天炉节能上的认识还有一些分歧,存在着认识上的片面性。有些人认为,强调节能就会降低铁水温度,影响铸件质量。这是片面的。节能是减少能量浪费,而绝不是减少有用的能耗,也就是达到铁水质量要求所必须的能耗。
提高冲天炉的综合性能,是冲天炉节能、环保的治本之策,而净化烟气则是治标之法。治本不治标,至少在现阶段还不能全部解决环保问题,但是治标治本,不仅加大治理费用,还将造成能量的浪费。在治本的基础上治标,才会收到事半功倍的效果。所以在注重烟气余热回收的基础上,也要做好烟气净化除尘,才能更好的去烟气余热回收利用。
1)干法除尘:采用旋流加过滤的方法,除尘效率取决于滤料的性能,采用敷聚四氟乙烯增透膜的布袋除尘,除尘率可达99%以上。受滤料耐热性的限制,烟气需做冷却处理,设备较大。移动床颗粒层除尘器,采用石英砂、卵石做滤料,烟尘排放浓度可降至65mS/Nm3。且具有工作温度较高,结构简单:维护方便的特点。安装在火花熄灭器中的旋流净化器近年来受到中小厂的广泛关注,虽然除尘效率仅为93%左右,但是由于结构简单,不用维护,寿命长,造价低,被许多小型冲天炉成功采用。如果增加喷雾,可使除尘效率达到95%。只要解决钢板腐蚀和废水处理问题,将是小型冲天炉一种很好的除尘方法。
2)湿法除尘:冲天炉采用湿法除尘的在我国还不够多,与干法除尘相比,它的除尘效率更高,结构更简单,并可除去烟尘中部份有害气体。但它带来的污水处理和可能造成二次污染问题限制了它的广泛应用。为了增强除尘器对烟气净化效果和生产能力,要充分增大水与烟气的接触面积并加速尘粒的沉降。
3)静电除尘:冲天炉烟气净化的静电除尘国外有少量应用的报导。静电除尘器对烟气温度和CO含量有一定的要求,需进行燃烧和降温的前期处理,目前国内未见成功应用的范例。
4)混合除尘:不同的除尘方法组合应用,可发挥各自的优点,对不同粒度的烟尘分别排除,减轻了每个组元的负荷,提高整体的除尘效果和工作能力。常用的组合如:旋风除尘器加布袋除尘器:旋风除尘器加湿法除尘器:旋流净化器加喷雾等。
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