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在鐵合金電爐上采用電收塵器凈化煙氣的實踐2008-7-15 19:13:12作者：佚名來源：艾普網(wǎng)【大 中 小】 查看評論 摘要文中介紹了在鐵合金電爐上應(yīng)用電收塵器凈化煙氣的實踐，概述了電收塵器的工作特點、煙塵的特性、煙氣凈化的工藝流程，以及電收塵器的收塵效果。指出應(yīng)用電收塵器吸塵是目前鐵合金電爐的最佳收塵方法，它開拓了鐵合金電爐消煙除塵的新途徑。 前言鐵合金電爐在生產(chǎn)過程中，所產(chǎn)生的大量煙氣和煙塵，不僅污染了環(huán)境，而且危害操作人員的健康。目前采用干式布袋收塵器和濕式文丘里收塵器兩種方法處理煙氣有其各自的優(yōu)、缺點。我廠與鞍山靜電技術(shù)研究設(shè)計院合作，首次將電收塵器應(yīng)用到高碳錳鐵、錳硅合金電爐上治理煙氣。實驗結(jié)果表明，冶煉其它鐵合金的煙氣，也可采用電收塵器進行治理，并可達到要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。1989年，我廠為1臺12.5MVA半封閉電爐配置了一套電收塵裝置，幾年的運行實踐證明，用電收塵器治理煙氣是一種除塵效率高、耗能低、運行安全可靠、作業(yè)率高、操作維修方便、使用壽命長且無二次污染的除塵方法，是鐵合金電爐煙氣凈化的最佳方法，可以在鐵合金行業(yè)煙氣治理上推廣使用。現(xiàn)將具體情況介紹如下，并加以探討。煙氣中的粉塵特性及其分析煙氣狀況煙氣量12.5MVA半封閉式電爐煙氣量的測定結(jié)果為：高碳錳鐵40503m3/h，錳硅合金38062m3/h。煙氣中的粉塵濃度電爐煙氣中的粉塵濃度主要取決于原材料條件、冶煉爐況、爐氣溫度等，一般波動較大。經(jīng)測定：高碳錳鐵煙氣中粉塵濃度為40004800mg/m3，錳硅合金煙氣中粉塵濃度為17002300mg/m3。煙氣的溫度與濕度經(jīng)測定，半封閉高碳錳鐵和錳硅合金電爐的煙氣溫度最高在500左右，煙氣的濕度為1%2%（體積），煙氣的溫度和濕度與爐內(nèi)料層的厚薄及原料含水分的多少直接相差。粉塵特性煙氣中粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)，將直接影響采取何種除塵措施及除塵效果。高碳錳鐵和錳硅合金的煙氣及粉塵的各種技術(shù)參數(shù)見表1表4。電爐煙塵比電阻與溫度的曲線如圖1所示。表1煙氣中粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)冶煉品種真比重(g/cm3)假比重(g/cm3)平均粒徑（m）比表面積（cm2/m）安息角（）水中沉淀特性mm/分高碳錳鐵2.90.8955.057402.8530.861錳硅合金3.00.6543.248467.5580.623表2煙塵的化學(xué)成分（%） 煙塵種類MnOSiO2FeCaOMgOAl2O2P高碳錳鐵煙塵25.6523.002.006.734.194.300.048錳硅合金煙塵14.9421.704.004.483.685.100.110表3煙塵粒子分散度煙塵種類粒度分布（m）%（含量）5050-4040-3030-2020-1010-55-33高碳錳鐵煙塵05.85.76.45.43.857.115.8錳硅合金煙塵014.21.11.61.93.032.945.3表4煙塵比電阻溫度（）比電阻（cm）高碳錳鐵煙塵錳硅合金煙塵常溫5.91108501.1710118.45108751.3110112.2910101001.0610123.4610111252.2710122.8610111502.7910122.4610111753.7710121.1010112005.8910125.0010102257.5810121.7010102501.3910133.641092751.761093005.48108上述資料的分析可知，這些煙氣中的粉塵特性是：輕而細、密度低、膠結(jié)性能強，不易沉降、吸濕性較強、在金屬或紡織品上的粘著力較強，在高溫?zé)煔庵械谋入娮杵?，堆積性差、分離性能不良等。 電收塵器的工作特點電收塵器的工作特點是，在兩個曲率半徑相差較大的金屬電極上通以高壓直流電，維持一個足以使氣體電離的靜電場。氣體電離后所生成的電子、負離子和正離子付著在通過電場的粉塵上，使粉塵帶電成為荷電粉塵。荷電粉塵在電場力（庫倉力）的作用下，向極性相反的電極運動，并沉積在其內(nèi)壁上，以達到粉塵與氣體分離的目的。根據(jù)電收塵器的工作原理，設(shè)計中考慮設(shè)有四個電場，并采用預(yù)荷電靜電凝聚、交變極距的技術(shù)，前兩個電場以預(yù)荷電靜電凝聚為主，以便提高電收塵器的除塵效率。鐵合金電爐煙氣中的粉塵微細，平均粒徑為2.155.05m，且比電阻大，不易回收。而預(yù)荷電靜電凝聚后粒徑增大2050倍，它大大加大了集塵極粉塵層中空氣間隙，使比電阻下降，提高了收塵效率。電收塵器治理電爐煙氣的工藝流程鐵合金電爐在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量帶有粉塵的高溫?zé)煔猓紫冉?jīng)過水冷煙道，風(fēng)冷熱交換器降溫，使高溫氣體降至300以下，再進入電收塵器進行收塵。凈化后的煙氣（含塵濃度已達到排放標(biāo)準(zhǔn)）由引風(fēng)機送至煙囪排空。集塵經(jīng)電收塵器極板上的粉塵振打裝置振打后落入集塵斗內(nèi)，粉塵送至燒結(jié)車間進行燒結(jié)，制成燒結(jié)礦后返回電爐使用。電收塵器治理煙氣的工藝流程如圖2所示。電收塵器的主要技術(shù)參數(shù)電收塵器的主要技術(shù)參數(shù)見表5。該系統(tǒng)的動力消耗為：引風(fēng)機電機75kW，風(fēng)冷熱交換器電機為45kW,搖臂錘機械振打電機為0.5kW42kW，總計122kW。表5電收塵器的主要技術(shù)參數(shù)項目名稱單位數(shù)量處理煙氣量m3/h78000入口煙氣溫度250-300電場型式干式臥式單室四電場，鋼體電場有效截面積m224電場風(fēng)速m/s0.9電極間距mm300-400收塵極型式C480電暈極型式星型線有效收塵面積m22765.4驅(qū)進速度cm/s3.8煙氣在電場中停留時間s17.8振打型式搖臂錘機械振打高壓電源設(shè)備（電壓）kV72、100高壓電源設(shè)備（電流）mA400、600除塵效率%98.5設(shè)備外型尺寸mm27920750013570設(shè)備總重量t157電收塵器的收塵效果 我廠電收塵器投產(chǎn)后幾年的運行實踐證明，其除塵效果顯著，收塵效率達到97%99%，粉塵排放濃度在100mg/m3以下，低于國家允許排放的粉塵濃度。電收塵器的除塵效果見表6。表6電收塵器的使用效果項目名稱單位高碳錳鐵錳硅合金進口煙氣量m3/h4050338062出口煙氣量m3/h4575346262進口煙氣溫度220190出口煙氣溫度170160進口含塵濃度mg/m34404.32005出口含塵濃度mg/m397.260.1進口煙塵量kg/h178.3976.4出口煙塵量kg/h4.672.48進口煙氣流速m/s41.7650.7出口煙氣流速m/s18.3119.9環(huán)境溫度1725收塵效率%97.3896.4技術(shù)經(jīng)濟分析 電收塵器收塵效率高，在高壓靜電設(shè)備正常運行的情況下收塵效率通常在97%98%之間，在鐵合金電爐煙氣含塵濃度較高的情況下高碳錳鐵和錳硅合金煙塵出口排放濃度分別為97.2mg/m3和60.1mg/m3。由于電爐煙塵的比電阻偏高，且十分微細，電場常常發(fā)生逆電離，嚴(yán)重影響塵器的收塵效率和設(shè)備的穩(wěn)定運行。為此，在設(shè)計中采用了預(yù)荷電靜電凝聚、交變極距技術(shù)，目的在于增強電場對各種不同煙氣量和各種不同粉塵的含塵濃度的適應(yīng)性，有效地解決了電收塵器凈化鐵合金電爐煙氣的難點，為其在鐵合金電爐上凈化煙氣提供了經(jīng)驗和有效的方法。測定的數(shù)據(jù)表明，電收塵器入口煙塵平均粒徑為5.05m，出口煙塵平均粒徑為2.15m，隨著煙塵經(jīng)電場凈化次數(shù)的增加，其粒徑越來越細，且比電阻值越來越大。為此必須采用交變極距技術(shù)，才能保證收塵效率。電收塵器裝置投產(chǎn)運行改善了車間內(nèi)外的環(huán)境狀況，電爐敞口冶煉時，原操作平臺上的煙塵濃度平均為8.3mg/m3，電收塵器投產(chǎn)后在煙塵濃度2mg/m3。電收塵器機械傳動設(shè)備少，且電機容量較小，有明顯的節(jié)電效果。電收塵器的運行安全可靠，使用壽命長，日常維修工作量明顯減少。電收塵器與布袋收塵器的比較電收塵器投資較少。1989年我廠投資156萬元才為12.5MVA電爐建成了一套電收塵器（當(dāng)時布袋收塵器僅需投資100多萬元），而目前僅漲價至230萬元，但布袋收塵器卻已高達500萬元。電收塵器運行安全可靠，使用壽命長（一般大修期為10年左右），我廠電收塵器已經(jīng)安全運行八年，仍在繼續(xù)運行。電收塵器設(shè)備維護工作量小，維修費用低。電收塵器的綜合效益優(yōu)于布袋除塵器。結(jié)束語電收塵器在鐵合金電爐上的應(yīng)用是成功的。據(jù)鞍山靜電院提供的數(shù)據(jù)，只要各種鐵合金煙塵的比電阻均在1081013（cm）量級之間，都可采用電收塵器進行收塵。它開拓了鐵合金電爐消煙除塵的新途徑，可以在鐵合金行業(yè)全面推廣應(yīng)用，為