電爐除塵系統(tǒng)通常由電爐爐內(nèi)排煙裝置、屋頂罩、密閉罩、燃燒室、水冷煙道、廢鋼預(yù)熱裝置、管道、膨脹節(jié)、調(diào)節(jié)閥門、火粒捕集器、強制吹風(fēng)冷卻器、增壓風(fēng)機、主排煙風(fēng)機、混風(fēng)閥、除塵器、機械輸灰裝置、貯灰倉、煙囪等設(shè)備選擇組合而成。輔助配套系統(tǒng)由儀表檢測和電氣自動化系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、油潤滑系統(tǒng)等組成。
電爐主要是通過廢鋼、鐵合金和部分渣料進行配料冶煉,根據(jù)不同的鋼種要求,可以接受高碳鉻鐵水和脫硫鐵水,然后熔制出碳鋼或不銹鋼鋼水供連鑄用。電爐煉鋼時產(chǎn)生的物主要體現(xiàn)在:電爐的加料、冶煉和出鋼三個工段。
熔化期主要是爐料中的油脂類可燃物質(zhì)的燃燒和金屬物質(zhì)在電極通電達高溫時的熔化過程,此時產(chǎn)生的是黑褐色煙氣;氧 化期脫碳,由于吹氧或加礦石而產(chǎn)生大量赤褐色濃煙;還原期主要是去處鋼中的氧和硫,調(diào)整化學(xué)成分而投入碳粉等造渣材料,產(chǎn)生白色和黑色煙氣。含有聚氯乙烯(PVC)塑料和氯化油、溶劑的廢鋼,包括含有鹽類的廢鋼等都是導(dǎo)致白煙和二噁英等產(chǎn)生的根源。盡管產(chǎn)生的二噁英只是微量,但二噁英的劇毒目前已被西方發(fā)達高度重視。白煙和二噁英等很難被一般的除塵裝置凈化,通過一個的溫度環(huán)境以便燒除或采用蒸發(fā)冷卻塔通過水浴急冷來阻止二噁英等的形成。目前我國也有幾個鋼廠采用了這兩種技術(shù)和措施。
集氣罩是用以捕集污染氣流的,其性能對凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有直接影響。由于污染設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同,集氣罩的形式是多種多樣的。集氣罩罩口氣流運動方式有兩種:一種是吸氣口氣流的吸入流動;一種是吹氣口氣流的吹出流動。按罩口氣流流動方式可將集氣罩分為兩大類:吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染氣流的集氣罩稱為吸氣式集氣罩,而吹吸式集氣罩則是利用吹吸氣流來控制污染物擴散的裝置。按污染源的相對位置及適用范圍,還可將吸氣式集氣罩分為密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。由于工藝條件的限制,有時無法對污染源進行密閉,則只能在其附近設(shè)置外部集氣罩。外部集氣罩依靠罩口外吸入氣流的運動而實現(xiàn)捕集污染物。外部集氣罩型式多樣,按集氣罩于污染源的相對位置可將其分為四類:上部集氣罩、下部集氣罩、側(cè)吸罩和槽邊集氣罩。
電爐熔煉時從電爐第4孔或第2孔涌出的一次煙氣,被電爐爐內(nèi)排煙裝置所捕獲,良好的排煙裝置可以捕獲以上的一次煙氣,但不能捕獲電爐在加料、出鋼、兌鐵水時的二次煙氣及由電爐熔煉時從電極孔、加料孔和爐門等不嚴(yán)密處外逸于爐外的二次煙氣,二次煙氣通常具有突發(fā)性和排放無組織性,易受車間橫向氣流的干擾,只有依靠電爐爐外排煙裝置進行捕集,本設(shè)計方案采用低懸式集氣罩。
在滿足煉鋼工藝布置和總圖布置的前提下,除塵管道應(yīng)走向通順,并盡可能短,以降低管道阻力和節(jié)省投資。為降低除塵系統(tǒng)的阻力損失,管道彎頭的曲率半徑去1.5倍~2.0倍的管道直徑。管道的三通及管道間連接處的夾角,以取夾角小于45°為宜,管道的漸縮管和漸擴管的擴張角以取10°~20°為宜,收縮角宜25°為宜。風(fēng)機和出口與管道的連接以直管或漸縮管和漸擴管為好。如因受布置影響采用彎管連接時,彎管的方向應(yīng)與風(fēng)機葉輪的旋轉(zhuǎn)方向一致,以免影響風(fēng)機的效率。戶外除塵管道應(yīng)架空鋪設(shè),架空管道的低部標(biāo)高應(yīng)不防礙車輛運輸。當(dāng)架空管道標(biāo)過2.5m時,在設(shè)由如閥門等經(jīng)常需要操作和檢修的部位,應(yīng)設(shè)置平臺和梯子。
電除塵器除塵效果的好壞,不僅與除塵器本身的結(jié)構(gòu)有關(guān),而且很大程度上與通入的煙氣性質(zhì)有關(guān)。降低粉塵比電阻的方法很多,例如摻入導(dǎo)電性能好的物質(zhì)或通入某種能降低粉塵阻值的氣體,但這些方法目前應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)在經(jīng)濟上不合理,在技術(shù)上尚存在問題。根據(jù)粉塵的比電阻值隨煙氣的溫度、濕度而變化的性質(zhì),目前普遍采用的是對煙氣增濕的方法,即增加煙氣的濕度,降低煙氣的溫度,使粉塵的比電阻值降低,以利于電除塵器的操作。
袋式除塵器是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置。由于濾料本身網(wǎng)孔較大,一般為20μm-50μm,表面起絨的濾料為5m-10m,因而,新鮮濾料的除塵效率降低。粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用,逐漸在濾袋表面形成粉塵初層。初層形成后,成為袋式除塵器的主要過濾層,提高了除塵效率。濾布不過起著形成粉塵初層和支撐他的骨架作用,但隨著粉塵在濾袋上積聚,濾袋兩側(cè)的壓力差增大,會把有些已附著在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去,使除塵效率下降。袋除塵器的阻力一般為1000Pa-2000Pa。另外,若除塵器阻力過高,還會使除塵系統(tǒng)的處體量顯著下降,影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風(fēng)效果。因此,除塵器阻力達到數(shù)值后,要及時清灰,清灰不能過分,即不應(yīng)破壞粉塵初層,否則會引起除塵效率顯著下降。