靳爽
自我國2000年12月1日實施國家標準《用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣微粉》起,十幾年來,為進一步促進對工業(yè)廢棄物的綜合利用,提高社會資源利用效率,保護天然資源,國內(nèi)許多大型鋼鐵企業(yè)紛紛投資建設(shè)礦渣粉磨生產(chǎn)線。礦渣粉磨項目成為固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新的重點。
礦渣即粒化高爐礦渣,是冶煉生鐵時從高爐中排出的一種廢渣,經(jīng)水淬成粒狀礦渣。從化學(xué)成分上看,礦渣屬于硅酸鹽質(zhì)材料,是在1 400℃~1 600℃高溫下形成的熔融體,是生產(chǎn)水泥和混凝土的重要混合材,根據(jù)性能需要,其摻入量可以占到水泥重量的20%~70%。影響礦渣摻入量的主要指標是礦渣的細度和活性指數(shù)。而細度作為粉磨系統(tǒng)的可控指標是近年來研究的重點。輥磨系統(tǒng)集烘干、粉磨、選粉于一體,具有高效節(jié)能的特點,成為目前礦渣粉磨系統(tǒng)的首選。針對輥磨礦渣粉磨系統(tǒng)的性能特點,作為具有成品收集和除塵雙重功能的除塵設(shè)備,其配套功能性更是對整個系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的作用。下面就具體特性分析一下收塵器的相應(yīng)配置選型。
根據(jù)GB/T 18046-2008《水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉》中相關(guān)規(guī)定,礦渣粉比表面積S75級≥300m2/kg,S95級≥400m2/kg,S105級≥500m2/kg,而普通水泥比表面積一般>300m2/kg。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的礦渣粉產(chǎn)品多為S95級,比表面積控制在420~450m2/kg,可見礦渣粉細度遠遠超過普通水泥,所以對濾料過濾微粉的性能要求更為嚴格。
輥磨系統(tǒng)中,由于礦渣粒度小不易形成穩(wěn)定料層,若礦渣水分<6%,磨內(nèi)需要適當噴水以穩(wěn)定料層,防止輥磨出現(xiàn)較大震動。礦渣原料水分一般至少為10%~15%,最大可達20%,而礦渣粉成品含水量國標中要求<1%。高含水量對于濾料的選擇和殼體密封保溫性能的要求很高,以防止出現(xiàn)濾料水解和結(jié)露腐蝕殼體的情況。
粉磨系統(tǒng)均配置熱風(fēng)爐,其燃燒過程中會產(chǎn)生NOX,然而由于燃料多為煤,根據(jù)煤的成分不同,燃燒后會產(chǎn)生一定的SO2,礦渣也分為酸性礦渣和堿性礦渣,所以根據(jù)燃料和原料的成分不同,礦渣粉的生產(chǎn)會有一定的腐蝕性。
(1)含塵濃度高,系統(tǒng)粉塵濃度一般在400~800g/m3。
(2)由于礦渣原料供給量與鋼廠生產(chǎn)的淡旺季密切相關(guān),整個系統(tǒng)可能會頻繁啟停,甚至待產(chǎn)。系統(tǒng)的不穩(wěn)定會加重設(shè)備本體及濾袋的結(jié)露腐蝕現(xiàn)象。
針對以上性能特點,袋收塵器的相應(yīng)配置選型如下:
(1)結(jié)構(gòu)方面。首選室內(nèi)換袋形式,可以盡量降低漏風(fēng)率。由于普通頂換袋設(shè)備的檢修門位于設(shè)備頂面且密封線長度過長,容易漏風(fēng)漏雨,產(chǎn)生結(jié)露銹蝕。而室內(nèi)換袋的結(jié)構(gòu),單室只在側(cè)部有一個600mm×900mm的雙層密封檢修門,有效減少了漏風(fēng),增強了設(shè)備密封性,保證了運行溫度始終高于酸露點,避免因硫含量高而產(chǎn)生酸性銹蝕,還可實現(xiàn)在線檢修功能。
(2)過濾系統(tǒng)方面。普通氈類濾料對于粒徑<2.0μm的粉塵顆粒捕集率非常差,結(jié)合我國目前對PM2.5控制問題的敏感性,應(yīng)首選聚四氟乙烯(PTFE)覆膜濾料。覆膜濾料的優(yōu)勢主要包括:透氣性能好,阻力損失小;PM2.5排放接近零;覆膜濾料的過濾機理為表面過濾,粉塵剝離性好,易于清灰;耐酸堿、耐水解性能好,壽命長。
(3)清灰系統(tǒng)方面。采用行噴吹低壓脈沖在線清灰。針對濃度高、水分高的特點,采用進口GOYEN淹沒式脈沖閥,保證了噴吹壓力和噴吹氣量,有效清除了濾袋表面積灰。低壓噴吹還減少了濾料和袋籠之間的磨損,延長了濾袋使用壽命。在線清灰則避免了離線清灰時必須關(guān)閉一個袋室而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,氣動出口閥門僅于在線檢修時使用,大大減少了氣缸的使用頻率,降低了耗電量。
(4)控制系統(tǒng)方面。采用觸摸屏設(shè)計,操作簡便;定時清灰和定阻清灰兩種控制模式滿足了不同工況下的系統(tǒng)設(shè)定要求;可以選配壓縮空氣壓力傳感器、濁度儀、料位計、分室壓差等元件,實時監(jiān)控、報警,并記錄存儲相關(guān)操作數(shù)據(jù),為設(shè)備運行、調(diào)試、檢修提供依據(jù)。
在礦渣粉磨系統(tǒng)收塵領(lǐng)域,我公司擁有豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗,有效解決了結(jié)露和防腐問題,濾袋的使用壽命得以延長,已有十余條生產(chǎn)線成功投產(chǎn),如唐山宏景60萬噸、邯鄲金隅兩條200萬噸、廣西防城港120萬噸、燎原30萬噸等項目。
參考文獻:
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