我国钢铁企业每年产生超过1亿t的高炉矿渣,且作为废渣未得到开发利用,多露天堆放,占用大量土地,污染生态环境。21世纪初,高炉矿渣粉磨设备技术和矿渣微粉应用经济技术得到钢铁行业的关注,多条矿渣粉磨生产线投产,促进了冶炼废渣的无害化、资源化处理,保护了生态环境。但矿渣微粉生产工艺产生大量的粉尘,且粒度细、浓度高、含水量高,使微粉线上的袋式除尘器常产生阻力高、易糊袋、卸灰困难等问题,所以根据微粉生产线实际情况选择及设计合适的袋式除尘器尤为重要。
矿渣微粉要达到的一定的比表面积,其潜在活性才能有所发挥,所以目前矿渣微粉生产线的产品粒级为400㎡/kg以上,收尘器入口温度为90-120℃,密度为2.80-2.98g/cm³(容重为0.9-1.0t/m³)。矿渣微粉自2000年以后发展迅猛,全国已有100多条生产线,但除尘器骨架在产品高效回收的同时降低系统的阻力一直是矿渣粉生产线设计及设备选型的关键和难点,其中关键为矿渣微粉的收集设备的选型和设备内部结构设计,一旦选型和安装完毕后就无法再作更改。
生产中,袋式除尘器的运行阻力常常偏高,降低除尘效率,缩短滤袋寿命。当运行阻力超过1500Pa时,可判定该除尘器的运行阻力偏高;当运行阻力超过2000Pa时,对整个系统通风产生较大影响。由于微粉收集设备选择和结构设计的不同,其系统阻力及生产能力、产品粒径也大不相同。
我国先后引进低压行喷收尘器技术与高压气箱收尘器技术,低压行喷收尘器布袋较长份般6-8m占地面积少,但其技术含量较高,需要对不同风量生产线局部采取相应设计,才能达到理想使用效果。国内很多制造厂最初引进该技术时,有些部位未按实际状况设计,运行一段时间后逐步显现出设计和制造的缺陷田。笔者从以下几方面对低压行喷收尘器在矿渣粉磨线上的运用进行分析。
1、净气室喷吹管设计
脉冲喷吹属于强力清灰,喷射气流在袋内产生的压力高于反吹风。当脉冲气流经过喷吹管和喷嘴射出时,瞬间高压诱导作用吸引有效范围内的空气冲入滤袋,诱导引入的空气量是脉冲阀喷出量的5-8倍。用最少的压缩空气诱导较多的经过滤后的干净热气清灰,且有利于设备抗结露,这就是引流。喷射气流产生的压力在冲入滤袋时因获得极高的加速度,可决速传递到滤袋底部,迫使滤袋和含粉尘的袋表面在拉伸、膨胀、收缩的剪切作用下,与粉尘脱离,清灰效果较好。
低压行喷收尘器喷吹管较多,每排布袋对应1个喷吹管,高压气流进入喷吹管,再通过喷嘴吹入布袋中。当滤袋的长度及每排滤袋的数量确定后,计算喷嘴的开孔孔径仰喷吹管上为喷嘴所开的孔),沿气流方向孔径应逐步增大,以平衡由于喷吹管前后压力差造成的气流量差异。喷嘴孔直径的大小影响喷吹力大小,但喷吹管上所有孔径总面积不能超过喷吹管截面积的70%,一般孔径为8-10mm;开孔数量由脉冲阀规格和喷吹管管径决定,一般脉冲阀尺寸越大喷吹管管径越大,开孔数量越多;孔型为机加工成的圆形孔,以保证喷吹管内能够形成一定的静压力,气流可高速通过喷嘴吹向滤袋除尘骨架,否则影响滤袋的清灰效果。
由于气流速度过快,如喷吹管等会有一定振动,长时间运行会松动,导致喷嘴不能与滤袋垂直,所以喷管须固定牢固。
2、喷嘴的设计
喷嘴设计时必须与下方滤袋对中且垂直,高速气流不能直接吹到滤袋,否则会造成袋口处破损。
由于滤袋较长,需吹入较多气流量才能保证清灰效果,一般设计只考虑如的二次引流。但往往二次引流气量达不到最佳清灰效果,诱导引入的空气量仅为脉冲阀喷出量的3-5倍,需要在每个喷嘴的下方侧面再开2个φ15mm孔,形成一次引流,增加引流气量,使诱导引入的空气量高于脉冲阀喷出量的5-8倍,则清灰效果更好。
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