中頻爐除塵系統(tǒng)的設(shè)計與運用分析

周建林

（浙江武精機器制造有限公司，浙江 金華 321200）

某市合金廠現(xiàn)在有二電三爐設(shè)備（2套電源與3臺爐體以及爐體是2用1備），還有3 t中頻爐一套，熔煉過程中會產(chǎn)生大量的煙霧，煙霧的CO、石油和氣體、塵埃及其他有害物質(zhì)，對環(huán)境的污染非常嚴重，對操作工人的身心健康帶來嚴重影響。因此，在中頻爐除塵系統(tǒng)設(shè)計的上部安裝中，中頻爐煙氣將通過全收集和凈化輸出，使行業(yè)的煙氣排放達到標準要求。

1 除塵系統(tǒng)設(shè)計

1.1 工藝流程

通過中頻加熱爐的吸力罩收集煙氣后，在調(diào)整閥瓣閥后，收塵管的粉塵進入布袋過濾器，這個時候煙塵之中大顆粒于除塵器沒有與布袋接觸前，在重力的作用之下發(fā)生分離，其中，大顆粒粉塵進入除塵器的灰斗，細顆粒粉塵進入布袋除塵器。濾袋的過濾和脈沖的吹掃，布袋表面的灰塵首先集中在除塵器的除塵器上，控制器用于回收或應(yīng)用。經(jīng)過布袋的除塵器進行處理之后，再通過風(fēng)機排放出去。最終由煙囪排放到大氣中。袋式的除塵器所收集粉塵經(jīng)過翻擺閥排出。其系統(tǒng)工藝的流程如下圖1。

圖1 除塵系統(tǒng)工藝流程

1.2 整體式的除塵罩

中頻爐的充電方式是爐體上部的手動進料。在熔煉后，鋼水傾向于在爐體前部卸料。為了不影響工藝和人員的操作，在爐頂安裝整體除塵罩，灰塵罩和爐臺需要鉸接在一塊，爐口和爐臺被覆蓋，形成一個更狹窄的空間。在除塵器中工作時，外殼會產(chǎn)生一定的負壓，高溫?zé)煔饩哂幸欢ǖ南蛏狭Γ晌拖蛏系牧Ξa(chǎn)生，使塵埃和氣體被吸進外殼，進入過濾器。除塵罩操作：在中頻加熱爐工作時，爐體上覆蓋著防塵罩。在需要中頻爐充電的情況下，在液壓缸內(nèi)的變頻器的前翻蓋和后的翻蓋都要開啟，而爐體的平臺形成一個80度角的角度，不會對工作產(chǎn)生影響。澆注鋼水時，應(yīng)將操作爐蓋聯(lián)鎖，并將前傾爐蓋鎖好，使后轉(zhuǎn)蓋通過液壓缸向上翹起，便于鋼水流出，根據(jù)工藝要求，在進氣歧管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，可手動控制抽吸罩的排氣量。

1.3 除塵器

除塵系統(tǒng)由CMC脈沖長袋式過濾器組成，過濾器在箱體、灰斗、卸料裝置和噴射裝置中分別由這些部件組成的控制系統(tǒng)。

在箱體下部，煙灰氣體形成在擋風(fēng)玻璃位置的預(yù)分離腔內(nèi)，大顆粒的灰塵在慣性的情況下，落進了粉塵漏斗，并進入煙氣除塵袋，粉塵將從除塵袋的外部切斷，通過過濾煙氣進入袋中，通過排氣口排氣到大氣中。隨著除塵袋表面灰塵吸附量的增加，除塵系統(tǒng)的阻力也會增加。當電阻上升到設(shè)定值時，吹出系統(tǒng)開始工作，這個系統(tǒng)利用很短的時間內(nèi)往箱內(nèi)部噴入 0．4 -0．6 MPa壓縮的空氣，盒子里的壓縮空氣將高速的擴張，利用高頻振動，集塵袋和反向流動的影響，吸附灰塵袋使其橫向灰塵進入料斗脫落，在噴灑結(jié)束后，除塵袋將立即回到過濾狀態(tài)，并進行下室(組)的清洗。

這個除塵袋的材料選用的是防水與防油以及易進行清灰處理的滌綸氈，它表面利用亞光處理，以防止糊袋以及防止毛孔堵塞的情況出現(xiàn)。

2 中頻爐除塵系統(tǒng)應(yīng)用介紹

2.1 工藝使用說明

中頻爐除塵系統(tǒng)由防塵罩、風(fēng)管、電動閥、混合閥、袋式過濾器、風(fēng)機、煙囪、電控等組成。中頻爐煙氣和粉塵的除塵罩收集后，調(diào)整后碟閥、進風(fēng)管進入除塵器，收集大顆粒，并起到阻燃作用，然后利用脈沖袋濾器，灰塵被困在濾袋外，旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器收集的粉塵經(jīng)擺閥進行回收利用。

2.2 目前常用幾種捕集形式的比較

目前國內(nèi)中頻爐煙氣采集的主要形式是傘式旋轉(zhuǎn)罩，其設(shè)置在爐嘴上方，并與兩個中頻爐的中心線來回旋轉(zhuǎn)。在進行加料的時候，旋轉(zhuǎn)蓋被取下，可以直接進行通過行車加料。進行出鋼時，中頻爐的爐臺翻轉(zhuǎn)，爐口在傘罩外。在這兩種情況下，傘罩都處于失位狀態(tài)，無法有效地清除煙霧，導(dǎo)致煙霧直接進入屋頂。由于進行不間斷的加料，傘罩的有效工作時間非常短，捕獲率約為50%。

一些制造商考慮使用屋頂二次除塵來解決傘罩的問題，但未能在車間內(nèi)發(fā)現(xiàn)殘留的煙霧。二次除塵是在車間屋頂安裝一些吸塵罩，并通過獨立的除塵器將剩余的煙抽掉。實際使用過程中，容易出現(xiàn)以下問題：系統(tǒng)風(fēng)量要求高，設(shè)備投資大，吸嘴位置的風(fēng)速度很慢，吸煙效果不明顯，特別是在冬季條件下的大氣壓力低，排放煙霧的底部沉積在車間的下面，到不了屋頂，屋頂吸塵罩沒發(fā)揮作用。

2.3 中頻爐煙氣捕集形式的確定

對于每組中頻爐設(shè)計低位移動式排煙罩一套。排煙罩設(shè)置高低梁，上方安裝軌道，煙罩在軌道上行走。高端梁通過支撐設(shè)置在平臺側(cè)的廠房支柱上，低端梁設(shè)置在地面上。煙罩具體尺寸以不影響中頻爐活動平臺翻轉(zhuǎn)及加料而定。

低位移動式集塵罩相比以上兩種集煙形式有如下特點：（1）系統(tǒng)風(fēng)量要求合理，投資較低，結(jié)構(gòu)牢固，使用壽命長，操作簡易。（2）加料時，解決了煙氣散發(fā)的問題。出鋼時，由于罩體將出鋼坑覆蓋，出鋼在罩體內(nèi)完成，實現(xiàn)了中頻爐冶煉、加料、出鋼時煙氣的全過程捕集。（3）我公司開發(fā)的中頻爐移動式集煙罩最根本的特點在于煙氣捕集效率高達95%，可有效解決加料、出鋼時煙氣捕集困難的問題，實現(xiàn)中頻爐煉鋼過程中煙氣的全過程捕集。

2.4 加料方式

加料時，通過加料設(shè)備進行加料，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取后加料或側(cè)加料方式，加料平臺與冶煉平臺連成一體，因此通過在中頻爐冶煉平臺布置軌道，加料車在軌道上行走。加料時，加料車裝滿料后通過軌道開入罩內(nèi)，完成加料，因此加料的煙氣可得到有效控制。采取液壓加料后，使得加料工序更規(guī)范化，減少了操作工的勞動強度，提高了工作效率。

2.5 出鋼方式

出鋼時，采取鋼包車出鋼形式。通過在平臺前方設(shè)置出鋼坑和出鋼平車，操作平臺在煙罩內(nèi)翻轉(zhuǎn)，鋼水出到鋼包內(nèi)，出鋼過程在煙罩內(nèi)完成，保證出鋼時的煙氣得到有效的捕集，最后鋼包車開出煙罩，完成出鋼過程。采取鋼包車出鋼后，出鋼工藝得到改善，不需要行車吊著鋼包出鋼，改善了行車的工作條件，減少了行車的維修率，延長行車的使用壽命。

因此，總煙氣的煙氣捕集效率可達到95%以上，可以滿足國家的環(huán)保要求。同時，通過加料、出鋼的機械化操作，使冶煉工藝更加合理，提高了工作效率。

2.6 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計

低位移動式集塵罩、加料車、鋼包車均具有現(xiàn)場無線遙控裝置，操作迅捷、方便、實用性強。除塵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)承擔(dān)除塵器正常運行所需要的清灰、卸灰工作及除塵器安全保護的自動控制任務(wù)，采用PLC可編程控制器，具有更高的可靠性、靈活性及兼容性。

3 結(jié)語

環(huán)保除塵系統(tǒng)工程設(shè)計的關(guān)鍵為煙塵捕集方面形式選擇以及系統(tǒng)風(fēng)量確定。有效將煙塵的捕集罩以及煙塵的爆發(fā)點間的距離給減小，使得除塵系統(tǒng)其所需的風(fēng)量降低，使得工程的投資得到節(jié)約，非常利于該煙塵其捕集形式方面的設(shè)計以及選擇。在這個基礎(chǔ)上，與國內(nèi)外在中頻爐的煙塵凈化系統(tǒng)方面先進的技術(shù)設(shè)計相結(jié)合，將可以開發(fā)出有更高除塵效率，且工程的投資更加少，所占地的面積更小，還有運行的費用更低中頻爐的除塵系統(tǒng)。