來源: 作者: 發布時間: 2012/11/23 15:39:48 點擊數: 6045

高爐噴煤、煤磨等系統塵源控制用濾料的選取與確定

                                                                              ——博格過濾材料專題介紹系列之三

  • 應用領域
  1. 鋼鐵廠高爐煉鐵工藝中高爐噴煤系統塵源控制袋式除塵器;
  2. 水泥廠煤磨(兼烘干磨)系統塵源控制袋式除塵器;
  3. 其他煤磨系統塵源控制袋式除塵器。

 

  • 博格推薦
  1. 斯太福系列抗靜電過濾針刺氈;
  2. 美塔斯系列抗靜電過濾針刺氈。

 

  • 產品性能分析與比較

(一)高爐噴煤系統簡介

高爐噴煤是上世紀60~70年代大規模應用于鋼鐵生產的煉鐵工藝,是高爐煉鐵的一項重要技術革命。由于噴吹煤粉可代替部分焦炭,實現以煤代焦,可顯著降低焦炭消耗,從而降低生產成本。同時,高爐噴煤又是煉鐵系統結構優化的中心環節,也是調節爐況,確保高爐順利、穩產、高產的手段之一。其中煤粉收集器的過濾材料在系統中起到重要作用。

現在用于噴煤系統中的過濾材料一般采用滌綸防靜電針刺氈。在實際應用中,存在性能不穩定的情況,主要表現在收集器漏粉、泄塵現象。博格公司經過與有關企業溝通,研制了超細纖維面層抗靜電針刺氈——斯太福抗靜電濾料。

(二) 對濾料過濾效率的影響因素

1、纖維直徑對過濾效率的影響

一般認為過濾材料纖維直徑與過濾效率是有直接關系的,如通常2.5旦的滌綸纖維(直徑14.1µm)對直徑7µm以上的粉塵具有很高的過濾效率。過濾材料在過濾過程中,初期會有粉塵進入過濾材料的現象。當表面形成塵架后,塵架會阻擋更小的塵粒進入濾料,博格公司采用更細的纖維制造了超細面層針刺過濾材料,并在后處理工藝上進行改進,在實際使用中取得了很好的效果。比如我們研制的PET超細面層針刺過濾材料已經實現規模化生產。

2、纖維比表面積對過濾效率的影響

在實際測試中,我們發現超細纖維具有更高的過濾效果,表比面積的大小在實際使用中并不一定是決定性的因素。比如有些纖維截面是呈不規則狀的,比表面積比相同旦尼爾的其他纖維要大得多,我們在進行1.7旦的纖維截面是呈不規則狀的纖維與1旦的PET纖維相比較時,發現1.7旦的呈不規則狀的纖維比1旦的PET纖維的表比面積大13.1%,而1旦的PET纖維表層針刺過濾氈對0.7µm粉塵的過濾效率卻比1.7旦的呈不規則狀的纖維針刺過濾氈高出很多。基于這個認識,我們開發了多種超細纖維的高效過濾針刺氈,以提高產品的過濾效率和綜合使用性能。其比表面積均在300㎡/kg左右,這個數據比相同線密度的多葉截面纖維材料的表比面積小得多。

由于完全采用超細纖維制造的針刺過濾氈過濾阻力較大。會使系統阻力升高,所以,我們采用了梯度密度變化的加工方法。過濾表面采用超細纖維制造,利于提高過濾效率,反面采用較粗的纖維來降低壓力降。通過對各種技術參數的比較,我們可以看到超細纖維面層濾料的主要物理指標與普通的過濾針刺氈幾乎沒有什么差別。

(三)超細面層針刺氈與普通針刺氈的應用對比

我們在超細面層針刺氈的實際應用中進行了檢測。通過與普通針刺氈的對比。可以更直觀的看到超細面層針刺氈的特性。詳見表1及圖1。

兩種不同濾料在使用前后對比表(實驗室模擬,5000小時,平均值)

 

斯泰福

500g/㎡超細面層針刺氈

普通針刺氈

克重

使用后增了1.05%

使用后增加1.2%

厚度

使用后增加1.1%

使用后增加1.18%

清灰前透氣

為潔凈濾料的21%

為潔凈濾料的17.8%

清灰后透氣

為潔凈濾料的95%

為潔凈濾料的66%

 

 

斯泰福與普通濾料的性能對比圖

我們可以看到超細面層針刺氈與普通針刺氈相比,清灰的效果非常好,在實際使用中系統阻力上升也比普通針刺氈慢得多,這是由于超細纖維具有更大的比表面積和更小的纖維間隙,從而達到比普通濾料更好的過濾效果和過濾效率。更適合噴煤系統收粉的要求。

(四)超細面層針刺氈的特點

  • 強度更高:高強低伸工業絲作基布,針刺密度高,纖維抱合緊密,使強度大幅提高。
  • 孔徑更小:一般產品選用2.5D纖維,新濾料選用0.8~1.5D或更細纖維,纖維直徑降低數倍,孔徑縮小,孔隙率增高,過濾精度提高。
  • 伸長率更低:濾氈纖維之間抱合緊密,致密度高,大大降低了其伸長性。高強低伸纖維作基布,使伸長性更小。
  • 耐酸堿度高:因選用直接紡絲工藝的高分子量聚酯優級纖維、耐酸堿、耐水解性均得到改善。
  • 更耐磨 耐折:因濾氈強度高,單位體積內纖維數量多,致密度高、堅固耐磨,使用壽命更長。
  • 均勻度高:數次的開松混合及精細的梳理使纖維網更加均勻,使濾氈整體均勻,表面平整度高。
  • 表面光滑:因表面均勻,纖維細且致密,表面可砑光至光滑鏡面。
  • 過濾精度高:因濾氈具有細小的微孔,直徑小于孔徑的粒子均被阻擋在濾料表面,難以進入濾料內部,孔徑小則精度高。
  • 阻力低:新濾料的階梯度的層狀復合式,更利于解決過濾精度和阻力及能耗的矛盾,運行中阻力損失小,節省能耗。
  • 表面過濾效果好:光滑濾料表面,更細的“S”型微孔,可使更細的粒子無法穿透而泄漏或堵塞濾氈,使其積聚在濾氈表面易抖動清灰達到新的過濾循環。

綜上所述,超細面層針刺過濾材料的綜合性能更接近于表面過濾材料的性能。

 

 

 

 

 

 

 

 

  • 技術參數

 

產品名稱

 

技術性能指標

STEXF(斯太福)

普通針刺過濾氈

PE401

PE501

PE551

材質

基布

滌綸聚酯長纖維網

滌綸

面層

滌綸

滌綸

重量(g/m2)

400±25

500±25

550±25

500

厚度(mm)

1.3±0.2

1.6±0.2

1.9±0.2

1.7

透氣度(m3/m2·min)

16±25

14±0.2

10±25%

10

斷裂強度

(N/5×20cm)

經向

>1100

>1300

>1500

1900

緯向

>1400

>1500

>1600

1600

斷裂伸長(%)

經向

<30

<30

<30

26

緯向

<50

<50

<50

23

頂破強度(KG/cm2)

>20

>25

>28

 

連續操作溫度

130℃

130℃

瞬間上限溫度

150℃

150℃

常規寬度

<3.6m

<3.6m

處于干熱情況下熱收縮率150℃

<2%

<1.5%

表面后處理形式

燒毛、壓光、涂層、熱定型

單面燒毛、熱定型

             
 

 

  • 應用業績

某鋼鐵有限公司現有噴煤制粉系統公稱出力為16 t/h和10 t/h的球磨機各一臺,分兩個系列。在每個系列中,原煤倉下部均有圓盤給料機給煤落入球磨機。煙氣發生爐產生的熱煙氣抽入球磨機使原煤在球磨機內部烘干磨碎。經粗粉分離器分離后,將不合格的煤粉分離出來,送回球磨機再磨;合格的煤粉被送進旋風除塵器和袋式除塵器將煤粉收集下來,過濾后的干凈氣體通過引風機排入大氣。收集下來的合格煤粉通過埋刮板輸送機送進煤粉倉。具體工藝流程見圖2。

 

1高效粗粉分離器;2鎖氣器;3原煤倉;4圓盤給料機;5球磨機;

6旋風除塵器;10煤粉倉;11高濃度煤粉袋式收集器;12引風機

圖2  制粉系統工藝流程

 

這套設備的主要特點是:

1)收粉效率高。允許入口濃度可達1000g/Nm3,出口濃度<100mg/Nm3

2)清灰能力強。清灰方式為低壓脈沖噴吹,脈沖閥在瞬間將壓縮氣體釋放,經噴吹管上的噴嘴噴入濾袋,布袋上的積粉受到強大的沖擊力而落入灰斗,從而保持濾袋良好的透氣性;

3)安全措施齊備。該設備的中箱體設有防爆閥,當箱體內出現一定正壓時,能自動開啟泄壓,恢復負壓后閥門能自動關閉,在中箱體與灰斗內消除所有造成積粉的平臺、死角,并作圓滑處理,防止煤粉堆積自燃;

4)濾袋長度為6m,是普通布袋除塵器的2—3倍,因而占地面積小,灰斗數量少;

5)具有完備的自動控制系統。清灰控制有定壓差反吹、定時反吹、手動反吹3種方式。同時,還具有清灰閥號及清灰周期參數顯示,出口流量監測及顯示,清灰氣包壓力監測和顯示,噴吹氣包壓力超限報警等功能。

 

博格總部

市場部

2006年8月

 

 

 

 

高爐噴煤、煤磨凈化用濾料介紹
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