发布日期：2017-12-10 14:47
铸造生产电炉熔化过程中高温烟气粉尘治理工艺设备及过程控制，目前布袋除尘器是O理想的净化设备。
在铸造生产中，随着科技和生产的发展对铸铁件提出更高质量的要求，例如薄壁化、轻量化、强韧化，因此为获得更优质的铁水，正越来越多地采用电炉熔化作业。感应电炉熔化时所产生的高温含尘烟气需要通过布袋除尘器进行治理，使之净化后有组织地排放到大气，达到环保要求。
1、电炉除尘工艺流程
感应电炉熔炼的烟气温度和粉尘初始浓度与冲天炉熔炼相比，虽然相对要低，但粉尘粒径小，大多属于显微粉尘或超显微粉尘，难以捕集；另外，在不同的电炉作业工况下，所需处理的烟气量相差较大。
本文介绍的电炉除尘系统典型工艺流程见图1。
如图1所示，以熔化工部配备2套电炉，一拖二，共4个炉体为例：通常工作状态下，每套电炉2个炉体为熔化/保温交替作业，所需处理烟气量一般可分别按100%和30%考虑，混合烟气温度可按＜130℃设计。烟气管道在车间内走地沟，以减少管道占用空间，便于操作和工艺设备布置。
电炉除尘系统采用旋风+布袋过滤两级干法除尘工艺，即每台电炉烟气经一定长度的管道顺序进入一级旋风除尘器去除粗颗粒，再进入二级脉冲布袋除尘器净化后，经排气筒排放大气。电炉出风口设置电动阀，采用PLC控制；根据每台电炉的作业工况，通过电动阀控制其引风量。系统设置烟气温度检测，在电炉布袋除尘器进风口管道上设置紧急电动野风阀，当检测烟气温度达到并超过除尘器所设定O高工作温度时，控制系统报警，同时快速打开电动野风阀掺入冷风以保护滤袋过滤元件。
2、电炉除尘器系统组成及过程控制
某企业新建铸造车间熔化工部2套电炉，一拖二，共4个炉体除尘系统成套设备，包括旋风除尘器、脉冲布袋除尘器、旋转卸灰阀、引风机、排气筒，以及电动阀、脉冲清灰装置、电控系统等。
2.1 放风除尘器
该设备为组合式低阻旋风除尘器，采用星型卸灰阀连续排灰。
除尘器主要技术参数：
①型号：CLT-2200
②处理风量：36000-50000（m3/h）
③阻力：500 Pa
除尘器工作原理：
气流在做旋转运动时，气流中的粉尘颗料会因受离心力的作用从气流中分离出来。
除尘器特点：
①除尘器本身无运动部件，结构简单，运行管理及维护检修方便。
②对粉尘的物理性能无特殊要求，对粉尘负荷的适应性较强。
③可耐较高的温度，适应高温烟气处理。
④设备阻力较低，除尘效率较高。
旋风除尘器一般只能捕集分离10um以上的尘粒，例如用作一级除尘，不能作为O终除尘设备使用。
2.2 脉冲布袋除尘器
该除尘器采用压缩空气脉冲喷吹清灰方式，采用圆筒布袋作为过滤元件，除尘布袋材质采用覆膜高密度涤纶针刺毡滤料，其配套件包括电磁脉冲阀、脉冲控制仪、压差表等。除尘器设置维修平台、护栏及爬梯，采用星型卸料器连续排灰。
除尘器主要技术参数：
①处理风量：35000-50000（m3/h）
②连续使用温度：≤130℃
③过滤阻力：500-1000（Pa）
2.3 旋转卸灰阀
该卸灰阀依靠星形回转叶轮在壳体内的连续转动而完成排灰作业。一般情况下，卸灰阀在除尘系统运行期间均连续运转工作，以防止除尘器灰斗积灰。该卸灰阀结构紧凑，便于电气控制，既能连续卸灰，又能取到闸阀的作用。为了保证其气密性，回转叶轮的叶片端部通常采用柔软耐磨材料，以保持与壳体内壁的紧密接触。
2.4 引风机
风机采用整体机架，带减振装置，可在一般基础上直接安装。风机进风口配置风门调节电动执行器，以便于系统工艺调整和控制；为降低风机噪声，风机出风口配置消声器，并将风机安装在风机房内。
2.5 电控系统
除尘系统采用PLC自动控制，并设有烟气温度快速检测和数显装置。电控柜包括PLC控制柜和风机启动柜。
风机采用Y-△降压启动，风机风门采用电动执行器-智能操作器调节。
除尘器旋转卸灰阀采用自动控制和现场手动控制。
脉冲布袋除尘器设置压差表，可现场显示过滤元件的内外压差；同时还可将该压差值换算成电信号远程传输给中控室。
3、脉冲布袋除尘器结构及技术特点
3.1 除尘器结构及工作原理
除尘器主要由灰斗、除尘室、净气室、脉冲喷吹清灰系统、支架、爬梯、卸灰阀等部分组成。净气室顶部为可拆式密封盖板，用于安装、检查和更换滤袋，四周装有护栏。灰斗两侧留有检修门，用于检查滤袋、清理灰斗内积灰。除尘室与净气室之间有花板分隔，滤袋安装于花板上。除尘室与净气室之间接有压差表。
除尘器工作时，含尘气体由灰斗的进风口进入除尘室，较粗颗粒直接落入灰斗，含尘气体经除尘布袋过滤，粉尘阻留于除尘布袋表面，干净气体经袋口至净气室，由出风品、风管、引风机、排气筒排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升至设定值时，脉冲控制仪控制各个脉冲阀顺序工作，使压缩空气通过喷吹孔对滤袋进宪喷吹清灰，使滤袋突然膨胀，在反向气流的作用下，附于滤袋表面的粉尘迅速脱离滤袋落入灰斗内，粉尘由卸灰阀排出。脉冲清灰结构示意见图3。
布袋除尘器脉冲清灰结构示意图
脉冲控制仪输出一个信号持续时间，称脉冲宽度，在35ms-350ms范围内可调（每次可调1ms）。输出两个电信号之间的间隔时间，称脉冲间隔。在5s-180s范围内可调（每次可调1s）。输出电信号完成一个循环所需要的时间，称脉冲周期。在1min-30min范围内可调。控制仪可以根据清灰要求，调整脉冲间隔和脉冲宽度，对除尘器实施定时清灰。
4 结论
1）电炉除尘系统采用旋风+滤袋过滤两级干法除尘工艺，除尘效率高，可大大降低粉尘排放浓度和排放速率，并有效提高除尘系统使用寿命。
2）采用PLC程序控制，处理烟气量可随电炉工况自动变化；利用除尘布袋表面过滤机理，运行阻力低，达到节能减排目的。
3)可改进之处：球铁生产时，当铁水采用炉前冲入法进行球化处理，瞬间产生大量白烟，小范围内环境粉尘浓度突然增高，且粉尘分散度很高，对环境污染和对人体危害都比较大，因此需要同时考虑除尘净化。
