鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝除塵超凈排放用濾料特性的試驗(yàn)研究

吳洋　司金鳳　張花

摘 要：我國目前正處于發(fā)展階段，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，大氣污染日趨嚴(yán)重。而大氣環(huán)境污染的主要排放源就是鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)造成的。如今為了改善大氣環(huán)境污染必須在鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)工藝上下功夫，工藝中實(shí)現(xiàn)除塵超凈排放已然成為鋼鐵行業(yè)亟需解決的問題。有一種除塵效率高、結(jié)構(gòu)簡化、運(yùn)行費(fèi)用低的袋式煙氣凈化技術(shù)，在當(dāng)今鋼鐵行業(yè)中得到了大面積使用，這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)中，濾料是起到最主要作用的原件。本文從鋼鐵行業(yè)超凈排放使用的濾料特性著手進(jìn)行試驗(yàn)研究。

關(guān)鍵詞：鋼鐵行業(yè)；超凈排放；濾料特性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.021

1 引言

隨著全國大氣環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，全國各地都頻頻出現(xiàn)了霧霾天氣，因此在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時對環(huán)境的污染也開始慢慢重視起來，尤其是污染較為嚴(yán)重的工業(yè)污染。在工業(yè)污染中，鋼鐵行業(yè)帶來的污染是最主要的污染源。

2 鋼鐵行業(yè)常用的濾料可靠性試驗(yàn)

材料的可靠性在于其抵抗物理或者化學(xué)方式破壞的能力，抵抗能力強(qiáng)弱，需要從力學(xué)性能、耐熱性能、耐腐蝕性能方面進(jìn)行對比分析。因?yàn)椴煌牧现谱鞯臑V料其可靠性差別巨大，有些材料可以耐熱但是耐腐蝕性很低，很難做到完美狀態(tài)，因此，通過對各種試驗(yàn)研究出材料耐腐蝕性的差異，尋找適宜溫度范圍，來確定濾料不同的使用環(huán)境。

經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究表明，滌綸氈濾料和一般的滌綸機(jī)織布濾料在力學(xué)性能方面突出，同時一種抗靜電的濾料斷裂強(qiáng)度也很大，這幾種濾料在一些需要受強(qiáng)力的工作環(huán)境下特別適合；但是這幾種材料的耐高溫性較差，不能用于高溫行業(yè)的工業(yè)場所。在石灰窯、軋鋼等場所，使用濾袋技術(shù)對煙氣進(jìn)行除塵，煙氣中包含一些酸性或者堿性的氣體混入煙氣當(dāng)中，如果濾料抗腐蝕性差，則會大大減少濾袋的使用壽命。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，滌綸濾料和抗靜電的濾料在酸性腐蝕的條件下，有一定強(qiáng)度，在20%和40%的酸性濃度下，可以滿足所有的要求。其中有一個特殊的問題，在40%的酸性濃度下，只有18#的濾料不能符合其要求。

3 常用濾料過濾特性試驗(yàn)研究

在濾料滿足可靠性的基礎(chǔ)上，還需要滿足過濾性的條件，看其能否滿足排放粉塵被有效過濾。通過對20余種濾料的過濾性進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：濾料的過濾性能和濾料的材質(zhì)沒有關(guān)系，和濾料的加工工藝有一定的聯(lián)系。覆膜濾料的孔徑要小一些并且孔徑比較集中，然而未覆膜濾料孔徑要大一些并且孔徑分散在各個地方，所以在過濾細(xì)微粉塵時覆膜濾料要比未覆膜濾料好很多。所以在鋼鐵企業(yè)在除塵設(shè)備濾料選擇時盡量選擇覆膜濾料，而不要選擇未覆膜濾料。然而我們在過濾阻力的試驗(yàn)測試下表明，覆膜濾料的透氣性可能要差一些，但是總體來說，設(shè)備的運(yùn)行比較正常。為了滿足透氣性這方面的原因，我們也做了與阻力相關(guān)的風(fēng)速試驗(yàn)，通過表1可得出，在使用低風(fēng)速的情況下，過濾阻力和過濾效果還是能滿足各項(xiàng)要求。

4 對濾料過濾性能灰色關(guān)聯(lián)的評價

灰色關(guān)聯(lián)分析是將涉及濾料過濾性的所有因素作為研究基礎(chǔ)，通過分析不同因素變化趨勢，來尋找事物之間關(guān)聯(lián)性的分析手段，可以從特別繁瑣的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律并進(jìn)行技術(shù)分析。

通過灰色關(guān)聯(lián)進(jìn)行綜合考慮分析得出，覆膜濾料的過濾性要比未覆膜濾料的過濾性效果好，而水刺濾料的過濾性不亞于覆膜濾料，和未覆膜濾料的過濾性相比較可知，水刺濾料的過濾性要好于未覆膜濾料。在水刺濾料之后還有針刺氈濾料、機(jī)織布濾料，其過濾性要再差一些。

5 石灰窯燒窯工藝除塵濾料試驗(yàn)研究

石灰窯燒窯的工作情況是通過燒窯最后的高溫?zé)煔鈱υO(shè)備內(nèi)的石灰石進(jìn)行高溫加熱，然后加熱的石灰石運(yùn)回窯內(nèi)再次高溫煅燒，煅燒后的石灰石在經(jīng)過冷空氣冷卻，這些被石灰石預(yù)熱的空氣進(jìn)入窯內(nèi)，最后窯尾的廢氣需要通過過濾系統(tǒng)進(jìn)行過濾排向空氣中。通過大量的試驗(yàn)研究表明，在石灰石燒窯中除塵過濾濾料都會隨著時間的推移呈現(xiàn)先增加后降低的過濾性，濾料在使用1-5個月左右的濾料的力學(xué)性能要比新濾料的高，待使用到6到12個月的時候，力學(xué)性能要跟新濾料的接近，隨著時間的推移，15個月左右的時候，濾料的力學(xué)性能逐漸降低。最后到達(dá)18月左右的時候，力學(xué)性能不足新濾料的30%。在阻力方面，因?yàn)橛眠^的濾料會存留過濾的粉塵，將使濾料的孔洞減少，因此舊濾料在阻力方面要比新濾料高。綜上所述濾料的使用壽命是有限的，隨著使用時間的增長，濾料逐漸老化，其過濾性能和力學(xué)性能都有所降低，在滿足過濾的條件下，濾料最長使用壽命是18月左右。

6 結(jié)束語

通過本文的各種試驗(yàn)研究表明：研究濾料的可靠性高低、覆膜濾料過濾性的好壞，為濾料的選擇提供了根本依據(jù)。通過對過濾性的進(jìn)一步分析，測算濾料的使用壽命，在過濾效果的基礎(chǔ)上對實(shí)際情況中的過濾阻力進(jìn)行綜合考量，研究出在在此期間，濾料的透氣性和力學(xué)性能隨著使用時間的增減而產(chǎn)生的變化；最后通過IR和DSC對濾料的使用材質(zhì)進(jìn)行細(xì)致分析，分析出不同的材質(zhì)在不同的環(huán)境和工業(yè)場合中的性能差異。通過本文的研究，對鋼鐵行業(yè)在選擇濾料時提供理論依據(jù)，減少鋼鐵行業(yè)對大氣環(huán)境的污染。

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