布袋除尘器设备在锰铁电炉中的设计技术和使用要求

关键词：垃圾渗滤液处理 、 垃圾焚烧烟气净化 、 布袋除尘器、 负极材料脉冲袋式除尘器

锰铁电炉的污染较为严重，给环境带来了较大威胁，同时产生的大量颗粒，还可能导致电炉燃烧不 充分而降低生产效率。本文通过对锰铁电炉中布袋除尘器设备的设计技术与使用要求分析，力求为工业除尘设 备的发展提供创新的思路。
1锰铁电炉概述
 锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含 二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰 渣含磷低、含二氧化硅高，是冶炼锰硅合金的好原料。冶 炼电耗一般约3500～5000kW•h/t。入炉原料先作预处理， 包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等，这对电炉操作和 技术经济指标具有显著的改善作用。锰铁的还原冶炼有 熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣法）两种。锰 铁炉的工作是半连续单元过程，其中具有许多复杂且部 分未知的机制。炉子操作的特征在于重要的过程变量波 动，许多操作问题是由于缺乏关于内部条件的信息造成 的。电炉的除尘通常是一个大而耗时的任务。因此，将此 过程模型划分为更容易处理的更小子模型是有利的。面 向对象的方法有可能以结构化的方式模块化过程模型。 该方法使得可以对过程的部分进行建模，而不必考虑相 邻部分的内部条件，只要保持部分之间的接口即可。该方 法应用于铁锰钢炉的除尘模型。
2布袋除尘器设备的发展分析
布袋除尘器（BF）或者叫布袋过滤器（FF），是一种空 气污染控制装置，消除了燃料燃烧后的颗粒或者气体。发 电厂、钢铁厂、制药生产商、食品制造商、化学品生产商和 其他工业公司经常使用集尘室来控制空气污染物的排 放。布袋除尘器高温面料的发明，在过滤介质使用后，能 够承受的温度超过350℉。它不像静电除尘器，性能可能 会根据过程和电气条件显著变化。布袋除尘器通常具有 99%或更高的颗粒收集效率，即使粒子体积非常小时。大 多数布袋除尘器使用由编织或毡制布袋制成的长圆柱形 袋或管作为过滤介质。对于有相对较低灰尘负荷和气体 温度为250℉或更低的应用，打褶的无纺布滤芯有时用作 过滤介质而不是袋子。含尘气体或空气进入袋滤室通过 漏斗，用于储存和分配颗粒的大漏斗形容器中，并被引入 袋滤室。根据清洁方法，气体被抽吸，并在过滤介质表面 积聚一层灰尘，直到空气不能够再通过它。当发生足够压 降（ΔP）时，清洁过程开始。清洁可以在袋滤室在线（过 滤）或离线（隔离）时进行。当隔室清洁时，恢复正常过滤。 布袋是非常有效的颗粒收集器，因为袋的表面会形成尘 饼。布袋通过以下四种机制提供灰尘聚集的表面：惯性收 集，灰尘颗粒撞击垂直于气流方向放置的纤维，而不是改 变气流的方向；拦截-不穿过流体流线的颗粒，由于纤维 尺寸而与纤维接触；布朗运动-亚微米颗粒扩散，增加颗 粒和收集表面之间接触的可能性；静电力-颗粒和过滤 器上的静电荷的存在可增加粉尘捕获。这些机制的组合 导致在过滤器上形成灰尘块，最终增加了对气流的阻力。 因此，必须定期清洁过滤器，以保持其除尘能力。br> 3设备设计关键技术br> 布袋除尘器的性能取决于入口和出口气体温度、压 降、不透明度和气体速度。气流的化学成分、水分、颗粒大 小和尺寸分布是基本因素。气体温度布袋被设计成在一 定温度范围内操作，在这些限制之外的波动，即使在一小 段时间内，也可能削弱，损坏布袋。压力室在一定的压降 范围内能最有效地工作，工作参数的选择基于特定的气 体体积流量。不透明度测量是测量气流中的颗粒而发生 光散射的量。不透明度不是粒子浓度的精确测量，然而它 是离开袋滤室的灰尘量的良好指示。创建气室以适应一 定范围的气流，气体流速的增加导致操作压降和空气对 布比增加。这些增加需要袋滤室更加剧烈地工作，导致更 频繁的清洁和高的颗粒速度。
 压降、过滤阻力、空气对比率和收集效率是袋式除尘 器设计中的重要因素。压降是对通过袋滤室的气流的阻 力，高压降对应更高的气流阻力。通常，通过确定入口和 出口处的总压力差来计算压降。过滤阻力是布袋-粉尘 层上的电阻，是每单位速度的压降。空气对比率对于理解 任何袋式除尘器系统的力学至关重要。该比率被定义为 进入袋室的气体量除以袋室中的面积。通常，袋式除尘器 设计为99.9%的收集效率。此外，清洁的空气再循环到设 备中用于加热。根据气流的化学和水分含量，其温度和其 他条件，布袋可以由棉、尼龙、聚酯、玻璃纤维或其他材料 构成。无纺材料是毡状或膜状的，附接到织造背衬上。毡 化过滤器包含由编织背衬材料支撑的纤维。在膜过滤器 中，薄的多孔膜结合到稀松布上。
 4设备使用要求br> 电炉使用时操作人员不得擅自离开岗位，必须随时注 意电炉的工作状况是否正常。电炉在进行装卸工件时，必 须先切断加热元件电源，以保证操作人员的安全。炉膛的 氧化物（包括电炉丝下）应经常清理，至少每周一次或五 炉次一次。炉底板下可用压缩空气吹。电阻丝经使用后， 不得碰撞拗折，以免断裂。电炉电动机需定期检查，如添 加润滑油等，并注意使用安全。定期检查加热元件的使用 情况。加热元件经短期使用后便不得拗折、碰撞。如尚未 严重腐蚀而折断时，可用与电炉丝相同的材料（或电炉丝 本身）作为焊条，采用乙炔气进行加热焊接。焊条采用 50%白云粉末混合而成，若加热元件严重腐蚀不能使用 时，则应另行更换。br> 声波清洗。一些布袋除尘器安装了声波清洗器，以提 供振动清洁能量。产生高强度、低频声波的清洗器在清洁 的循环开始时打开，以帮助打破过滤介质表面上颗粒之 间的结合并帮助除尘。目前，主要有两种顺序类型用于清 洗袋式除尘器：间歇（定期）清洗和连续清洗。间歇清洁的 袋式房屋由许多隔间或部分组成，每次一个，每个隔室被 周期性地从进入的脏气流中关闭、清洁、恢复。当单个隔 室不够用时，气流从隔室的区域转向，使得在清洁循环期 间不需要关闭生产过程。连续清洁的袋式室隔室始终工 作，以进行自动过滤。一股压缩空气瞬间中断收集过程以 清洁袋子，被称为脉冲喷射清洁。连续清洁的袋式除尘器 设计用于在袋子维护和主系统故障时，以防止其完全关闭。
 高能量清洁技术如脉冲喷射需要毡制布袋，低能量清 洁方法如振动或反向空气允许编织过滤器。诸如平纹布 袋、斜纹布袋或缎纹布袋的各种纹理增加或减少单个纤 维之间的空间量，而空间的大小影响布袋的强度和渗透 性。更紧密的编织对应于低渗透性，因此能够更有效地捕 获细颗粒。反向气囊具有防塌陷功能，以防止清洁能量时 发生损坏。脉冲喷射过滤袋由金属笼支撑，以保持布袋张 紧。为了延长过滤袋的使用寿命，PTFE（聚四氟乙烯）膜的 薄层可以粘附到布袋的过滤侧，防止灰尘颗粒嵌入过滤 介质纤维中。
 布袋除尘器在电炉的使用中意义重大，对颗粒的过滤 与有害气体的处理具有一定的作用。采用高质量的清洁 技术如声波除尘，对布袋材料进行改进，对布袋除尘器的 更新换代有所帮助。因此，要积累实际生产经验，因地制 宜地对其进行改进与优化，以期使其更好地为人们服务。

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