幾種常見收塵器在精礦預(yù)干燥系統(tǒng)中的應(yīng)用

賀金森，夏雙愛

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

幾種常見收塵器在精礦預(yù)干燥系統(tǒng)中的應(yīng)用

賀金森，夏雙愛

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

介紹了幾種常見收塵器在精礦預(yù)干燥系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，應(yīng)用過程中遇到的問題及工藝改進(jìn)。各類常見的收塵方式如:布袋收塵、靜電收塵、水沫收塵等廣泛應(yīng)用于精礦預(yù)干燥系統(tǒng)中，劃分為崗位除塵和精礦預(yù)干燥尾氣除塵兩個應(yīng)用范圍。經(jīng)過多年來的不斷改進(jìn)，各類收塵器對精礦預(yù)干燥系統(tǒng)的適應(yīng)性得到進(jìn)一步增強。各類收塵器的穩(wěn)定使用，減少了工廠的精礦粉塵外排，降低了崗位粉塵污染，改善了周邊環(huán)境，促進(jìn)了工廠的環(huán)保生產(chǎn)。

收塵器;預(yù)干燥;應(yīng)用

1 概述

江銅貴溪冶煉廠備料車間精礦預(yù)干燥系統(tǒng)，是工廠對投入閃速爐精礦進(jìn)行預(yù)處理的一道重要工序。其生產(chǎn)原理是利用塊煤在熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，通過在回轉(zhuǎn)干燥窯中同精礦進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到降低精礦水分至6.0%～8.5%的目的。與預(yù)干燥系統(tǒng)同步投產(chǎn)的各類收塵設(shè)備如:旋風(fēng)收塵器、低溫電收塵器、布袋收塵器等，具備對預(yù)干燥煙氣和崗位環(huán)境除塵的能力。近年來，通過不斷地維護(hù)和完善，使得應(yīng)用于系統(tǒng)內(nèi)的各類收塵設(shè)備發(fā)揮了非常重要的作用，取得了良好的除塵效果。

2 收塵設(shè)備介紹

備料車間的收塵設(shè)備包括:旋風(fēng)收塵器、低溫電收塵器、布袋收塵器、文丘里洗滌器和動力波收塵器五種(表1)，其用途主要分為預(yù)干燥煙氣除塵和崗位環(huán)境除塵兩類。

表1 預(yù)干燥系統(tǒng)各收塵器基本參數(shù)對比表

預(yù)干燥系統(tǒng)煙氣除塵設(shè)備分為旋風(fēng)收塵器、低溫電收塵器、文丘里洗滌器三種，旋風(fēng)收塵器和低溫電收塵器在預(yù)干燥一、二系列各有1臺，文丘里洗滌器只在工藝最末端有1臺。三種設(shè)備在工藝上串聯(lián)連接，具有對預(yù)干燥煙氣分級除塵的功能。預(yù)干燥系統(tǒng)崗位環(huán)境除塵設(shè)備分為布袋收塵器和動力波收塵器兩種。其中，預(yù)干燥系統(tǒng)內(nèi)安裝了動力波收塵器1臺，布袋收塵器3臺。根據(jù)收塵位置和功能的不同，3臺布袋收塵器所用的濾袋數(shù)量不一樣。

2.1 旋風(fēng)收塵器

備料車間預(yù)干燥系統(tǒng)旋風(fēng)收塵器，用于精礦預(yù)干燥煙氣一級除塵，是一類較早應(yīng)用于工業(yè)煙氣除塵的設(shè)備(圖1)。

圖1 旋風(fēng)收塵器運行簡圖

2.1.1 工作原理

旋風(fēng)收塵器主要是由一個帶錐底的垂直圓筒殼所組成。含有懸浮煙塵的煙氣氣流由進(jìn)口管進(jìn)入后，煙氣在外圓筒與中央排出管之間，自上而下作螺旋線運動。夾有微細(xì)煙塵的部分煙氣沿氣體排出管流出，另一部分沿圓錐部分運動。此時，內(nèi)層氣體隨圓錐形收縮而轉(zhuǎn)向收塵器中心，受底所阻而返回，形成一股上升的旋流，其方向與外層相反，經(jīng)由出口管逸出器外。當(dāng)煙氣在圓筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，煙塵因離心作用而拋向外壁。此后，煙塵與煙氣以不同的軌跡運動。

煙塵失去運動慣性后，沿旋風(fēng)收塵器下部錐體部分滑至煙塵排口，進(jìn)入星型閥，星型閥將煙塵排入螺旋排灰機內(nèi)。再通過螺旋排灰機的不停推送，將粉塵排到窯尾10#皮帶，與預(yù)干燥精礦混合后，進(jìn)入精礦輸送線路。

2.1.2 設(shè)備特點

貴冶根據(jù)預(yù)干燥煙氣首級除塵的需要，在旋風(fēng)收塵器選型時采用雙管并聯(lián)的仿古河式設(shè)計。經(jīng)過多年運行管理，可以總結(jié)出表2所列的幾個特點。

表2 預(yù)干燥旋風(fēng)收塵器優(yōu)缺點對比表

2.1.3 存在問題及改進(jìn)

運行中存在的問題主要是灰斗排灰口堵塞或是星型回轉(zhuǎn)閥被雜物卡死，導(dǎo)致排灰不暢或是星型回轉(zhuǎn)閥電機燒損。因此，在生產(chǎn)過程中，要求操作工每2h確認(rèn)1次排灰是否正常，遇到出灰不暢或是星型回轉(zhuǎn)閥卡住，必須及時進(jìn)行處理。在改進(jìn)方面，考慮到日常生產(chǎn)檢查的便利，2009年，在星型回轉(zhuǎn)閥下側(cè)和螺旋排灰機中部各開了一個觀察孔。

2.2 低溫電收塵器

低溫電收塵器應(yīng)用于預(yù)干燥煙氣二級除塵，采用平臥單室三電場結(jié)構(gòu)(圖2)，收塵面積分別為50m2和56m2。是針對預(yù)干燥系統(tǒng)運行特點而設(shè)計建造的，為國內(nèi)首創(chuàng)。

2.2.1 工作原理

圖2 預(yù)干燥低溫電收塵器運行示意圖

電收塵工作分3個階段［2］:

(1)塵粒荷電:陰陽兩極通以高壓直流電后，形成高壓電場，使氣體電離產(chǎn)生正負(fù)離子，在放電極附近形成電暈區(qū)，當(dāng)塵粒在氣流中通過兩極間的電場時，捕集氣體電離后的負(fù)離子形成帶電塵粒。

(2)收塵:荷電后的塵粒在電場力的作用下迅速向收塵極運動，并沉積在極板上，通過陽極接地釋放荷得的電荷。

(3)清灰:當(dāng)粉塵層在極板上積累到一定厚度時振打極板使粉塵落入灰斗。

2.2.2 設(shè)備特點

低溫電收塵器主要由放電極、集塵極、振打傳動裝置及外部保溫組成。與其他幾種收塵方式相比，電收塵具有以下特點(表3)。

表3 預(yù)干燥低溫電收塵器優(yōu)缺點對比表［3］

2.2.3 存在問題及改進(jìn)

投產(chǎn)以來，兩臺低溫電收塵器運行情況良好，存在的問題主要是陰、陽極的振打不良，容易導(dǎo)致陰極線的肥大，以及陽極板粘礦后燒結(jié)變形，從而影響收塵效率。因此備料車間多次對低溫電收塵器進(jìn)行了較大的檢修和改進(jìn)。檢修方面，主要是對陽極板進(jìn)行整排的校正和單片更換，以及對振打裝置的維護(hù)，確保陰、陽極振打的有效性。工藝改進(jìn)方面，在2005年年修中，車間對1#電收塵的所有陽極板作了增設(shè)固定裝置的處理，減少了陽極板振打后不歸位現(xiàn)象的發(fā)生。在2007年，還為1#電收塵器增加了一臺熱風(fēng)風(fēng)機，改善了保溫箱的熱風(fēng)供應(yīng)狀況。另外，車間也對2#電收塵器振打不良的問題，多次對陽極板振打桿進(jìn)行了改進(jìn)，包括延長和校正兩方面處理，有效降低了陽極板的損壞數(shù)量(表4)。

表4 改進(jìn)前后效果對比表

2.3 文丘里洗滌器

備料車間預(yù)干燥系統(tǒng)文丘里洗滌器(圖3)，應(yīng)用在預(yù)干燥煙氣脫硫裝置的前端，是精礦預(yù)干燥煙氣除塵中的第三級。

圖3 預(yù)干燥文丘里洗滌器運行示意圖

2.3.1 工作原理

預(yù)干燥煙氣進(jìn)入文丘里洗滌器后，與噴淋水碰撞接觸，煙氣中的塵粒被捕集下來，噴淋液在文丘里洗滌器內(nèi)聚集起來，待達(dá)到一定量時，由底流泵將其抽到沉淀池內(nèi)進(jìn)行兩級沉淀冷卻，噴淋液沉淀后的上清液返回到文丘里洗滌器里面循環(huán)使用，沉淀物則定期由人工清理回收。文丘里洗滌器內(nèi)的噴淋水液位采用氣動閥自動控制，待文丘里洗滌器內(nèi)的液位下降至1.4m的液面下限位時，氣動閥自動開啟注入新水并補充到1.9m的液面上限位。

2.3.2 設(shè)備特點

預(yù)干燥系統(tǒng)文丘里洗滌器由進(jìn)氣管、收縮管、噴嘴、底流泵、氣動控制閥等設(shè)備組成，具有獨立的水循環(huán)設(shè)施，可以做到噴淋廢水的循環(huán)使用。

文丘里洗滌器具有以下特點(表5)。

表5 預(yù)干燥文丘里洗滌器優(yōu)缺點對比表

2.3.3 存在問題及改進(jìn)

文丘里洗滌器于2004年投入使用，出現(xiàn)較多的是收縮管的頂部密封問題。由于收縮管頂部玻璃鋼法蘭與不銹鋼法蘭相連結(jié)，常常被含精礦粉塵的弱酸性廢液腐蝕，在文丘里內(nèi)部保持正壓生產(chǎn)狀態(tài)時，容易被沖刷出縫隙，從而出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。因此，在處理的時候，也僅能是進(jìn)行連接處的螺栓緊固。此外，在投產(chǎn)初期，由于文丘里槽體頂蓋玻璃鋼膠結(jié)問題，也出現(xiàn)過蓋板交接處有液體滲漏現(xiàn)象，后在槽體頂蓋與側(cè)面交接部位進(jìn)行了玻璃鋼補縫處理，滲漏問題得到了徹底的解決。在工藝改進(jìn)方面，2008年，備料車間在文丘里洗滌器注水管道上引入了循環(huán)水管道，采用手動閥門控制，根據(jù)需要加入預(yù)干燥系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)水，減少了清水的使用。另外，由于文丘里洗滌器自身已具備廢水內(nèi)部循環(huán)條件，因此，對原來建設(shè)時安裝的外排水管道進(jìn)行了盲管處理。

2.4 布袋收塵器

預(yù)干燥布袋收塵器(圖4)根據(jù)崗位除塵的需要，在一系列12#BC頭部安裝了2臺，在0101配料倉安裝了1臺，均為脈沖式布袋收塵器。其中，一系列12#BC頭部安裝的2臺布袋收塵器，一臺用于12#振動篩崗位除塵。另一臺用于生產(chǎn)現(xiàn)場的樓面衛(wèi)生清掃。0101配料倉安裝的布袋收塵器也是用于0101配料倉樓面的衛(wèi)生清掃。

圖4 脈沖式布袋收塵器運行示意圖［4］

2.4.1 工作原理

脈沖式布袋收塵器的除塵，是通過濾袋進(jìn)行的，當(dāng)含塵空氣進(jìn)入箱體內(nèi)，因氣體突然擴(kuò)張，流速驟然降低，顆粒大的的粉塵借自身重力落入集塵箱，其余粉塵被阻留在濾袋外壁。再通過噴吹壓縮空氣進(jìn)出濾袋，由控制系統(tǒng)完成脈沖輸出，經(jīng)噴吹管噴出，通過誘導(dǎo)周圍大量控制進(jìn)入濾袋，使濾袋瞬間急劇膨脹，引起一次脈沖振動，將積附在濾袋外壁的灰塵抖落，進(jìn)入集塵箱，經(jīng)集塵箱底部的星型回轉(zhuǎn)閥排出。

2.4.2 設(shè)備特點

脈沖式布袋收塵器由風(fēng)機、集塵箱、脈沖噴吹系統(tǒng)、濾袋和星型回轉(zhuǎn)閥構(gòu)成。其中，脈沖噴吹系統(tǒng)由壓縮控制貯氣箱、電磁脈沖閥、承壓接頭、特殊設(shè)計的噴嘴管等組成。在每排濾袋上部，均有1根噴嘴口徑不同的壓縮空氣噴吹管，運行時可以設(shè)定每排濾袋之間相隔5-8S脈沖清灰1次(時間可以調(diào)整)，將脈沖反吹壓縮空氣噴入濾袋內(nèi)清灰［4］。根據(jù)生產(chǎn)需要，用于衛(wèi)生清掃的收塵器采用RD-130V干式羅茨風(fēng)機，而用于崗位除塵的收塵器則采用了較為普通的離心風(fēng)機(表6)。

表6 預(yù)干燥崗位布袋收塵器相關(guān)參數(shù)對照表

脈沖式布袋收塵器具有以下幾個特點(表7):

表7 預(yù)干燥布袋收塵器優(yōu)缺點對比表

2.4.3 存在問題及改進(jìn)

在生產(chǎn)使用過程中，布袋收塵器常常出現(xiàn)收塵濾袋和引風(fēng)管道阻塞的情況。因此，在結(jié)合生產(chǎn)需要的情況下，備料車間對一系列振動篩收塵器，采用蒸汽管纏繞里層，保溫棉夾裹中間層、薄鐵皮進(jìn)行保溫棉固定的方式，對殼體和管道進(jìn)行保溫，確保集塵箱和管道壁溫度高于鷹潭地區(qū)的露點溫度59℃。同時，對收塵吸口進(jìn)行了密封改造，改善了引風(fēng)效果，提高了收塵能力。

2.5 動力波收塵器

預(yù)干燥動力波收塵器，應(yīng)用于有一、二系列10#BC頭部下料口區(qū)域的崗位除塵，同文丘里洗滌器一

樣，動力波收塵器也是屬于水沫除塵設(shè)備(圖5)。

圖5 預(yù)干燥動力波收塵器運行示意圖

2.5.1 工作原理

預(yù)干燥動力波收塵器是利用動力波循環(huán)泵提供動力，把洗滌液與煙氣保持動平衡，形成泡沫區(qū)［5］，在噴淋塔內(nèi)和引風(fēng)機吸入的含塵氣體進(jìn)行碰撞，噴淋塔內(nèi)的含塵液體經(jīng)排口進(jìn)入沉淀池。而較細(xì)顆粒的粉塵遇水后則隨氣流進(jìn)入沉降塔進(jìn)行進(jìn)一步的沉降，最后也是通過沉降塔排口進(jìn)入沉淀池。經(jīng)過除塵后的氣流通過風(fēng)機排口進(jìn)入大氣。

2.5.2設(shè)備特點

預(yù)干燥系統(tǒng)動力波收塵器由引風(fēng)風(fēng)機、逆噴管、噴淋塔、沉降塔、沉淀池、循環(huán)泵組成。整套系統(tǒng)采用玻璃鋼制成。

表8 預(yù)干燥動力波收塵器優(yōu)缺點對比表

2.5.3 存在問題及改進(jìn)

備料動力波收塵器于2006年投入使用，出現(xiàn)的問題同樣是管道易堵塞。分析其原因主要由于吸入的含塵氣體潮氣太重，精礦粉塵遇水后容易附著在管壁上。2007年，備料車間將引風(fēng)管由原來的玻璃鋼材質(zhì)更換為A3鋼材質(zhì)，并在管道外壁進(jìn)行了保溫層設(shè)計，徹底解決了管道易堵塞的問題。

3 結(jié)束語

預(yù)干燥系統(tǒng)中應(yīng)用的幾種常見收塵器，根據(jù)不同的位置和收塵功能定位，在設(shè)計上因地制宜，工藝上不斷改進(jìn)。根據(jù)使用情況來看，幾種收塵器在不同崗位上得到應(yīng)用，均對環(huán)境的保護(hù)與改善發(fā)揮了很大的作用。同時，說明了崗位收塵設(shè)備選型的多樣性和靈活性，為類似的崗位除塵選型提供了較好的借鑒。由此，在2010年，貴冶備料車間又在預(yù)干燥二系列增設(shè)了一臺脈沖式布袋收塵器。

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Application of Precipitators to Copper Concentrate Pre－drying

HE Jin－sen，XIA Shuang－ai

(Jiangxi Copper Corporation Guixi Smelter，Guixi，Jiangxi，China 335424)

The application of several common precipitators which used for copper concentrate pre－drying and problems occurred during the application，also the technology improvement are introduced in this article.The dust collecting ways including bag－type precipitator，electric precipitator，wet precipitator etc are widely applied to copper concentrate pre－drying.They are divided into post dust collecting and copper concentrate pre－drying off－gas dust collecting two application scopes.After the continuous improvement for many years，all kinds of dust collectors can adapt the copper concentrate pre－drying.Since the precipitators are put in to use steadily，the concentrate dust to be discharged and the post dust pollution are reduced，the peripheral environment is improved and the factory＇s environmental production is promoted.

precipitator;pre－drying;application

TF351.4

B

1009－3842(2011)01－0071－04

2010－10－18

賀金森(1983－)，男，云南昭通人，主要從事有色金屬冶金重冶管理工作，E－mail:hejinsen1@163.com