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煉鋼電弧爐的工藝過程一般分為熔化、氧化和還原三個期。熔化期主要是爐料中油類可燃物質的燃燒和金屬物質在高溫時氣化而產生黑褐色煙塵。氧化期是強化脫碳,由于吹氧或加礦石而產生大量赤褐色濃煙。還原期是除去鋼中氧和硫,調整化學成分而投入炭粉等造渣材料,產生白色和黑色煙塵。其中氧化期產生的煙氣量最大,含塵濃度和煙氣溫度最高,所以電爐煙氣凈化系統(tǒng)應按氧化期進行設計。 有爐外橢煉裝置的高功率和超高功率電爐則無還原期。 1.排煙方式 煉鋼電弧爐的排煙方式較多,大致可分為:爐外排煙、爐內排煙、爐內外結合排煙和屋頂排煙等方式。排煙方式應根據治煉鋼種、工藝操作、工藝布、爐型、廠房條件、水源情況、投資大小、環(huán)境保護、勞動衛(wèi)生和節(jié)能等要求以及維護管理水平進行具體分析和綜合比較來確定。 煙塵性質 (1)煙塵成分 煉鋼電弧爐煙氣的主要成分有:CO、CO2、N2和O2等。煙氣中還含有少量的SO2和氟化物。經有關單位測定,當電弧爐有排煙凈化措施時,CO、SO2及氟化物的排放濃度都不會超過國家排放標準,因此可不設專門的凈化設施。煙氣中粉塵的主要成分有:FeO、FeO3、SiO2、CaO、MgO、C以及少量的Al2O)、MnO和S等。其中含量最多的是FeO、Fe2O、CaO等。 2)煙氣起始含塵量及其質量粒徑分布率 煙氣起始含塵量取決于原材料狀況、冶煉鋼種、治煉工藝和排煙方式。設計參考值如下: 爐內排煙時,含塵量大?？砂慈蹮挌皣嶄摦a生粉塵8~12kg計算。煙氣含塵濃度約為13~20g/m3,最大為22g/m3爐外排煙時,含塵量相對較小?？砂慈蹮捗繃嶄摦a生粉塵6~10kg計算。煙氣含塵濃度約為1.0~3.-0g/mk。爐蓋單等爐外排煙,其煙氣起始含塵量為1.3~1.5g/m;屋頂排煙與爐內排煙方式結合時為1.0~1.5g/m,最大為3.0g/m。 煙塵質量粉徑分布率根據操作條件而變化,見表5-21。在吹氧期,煙塵的平均粒徑在0.01~0.1m范圍內,大約有85%以上是4am以下的塵粒。 煙塵的堆積密度:國內實測500~550kg/m2,國外資料650~800kg/m3。 (3)煙氣溫度 煙氣溫度的高低取決于爐子容量大小,治煉鋼種及不同冶煉期和排煙方式。用于風管計算,通風機和冷卻凈化設備的選擇,可采用以下參考值: ≥20的電弧爐爐內排煙=1250~1400C; ≤1就的電弧爐爐內排煙=1000~1200℃; 爐外排煙=100~160℃,一般熔煉時≤100℃,吹氧時=100~200℃。設計時可按=150C; 屋頂排煙=70℃。      

硅鐵電爐大多采用半封閉跟,煙軍罩口距電爐爐口約1.8m左右,罩口以下周圍設有隔熱材料或水冷圍壁,稱矮煙罩。也有罩口距電爐爐口約5.0m左右的高煙軍。圍壁都有活動操作門 生產硅鐵時,散發(fā)大量細微粉塵和CO,CO在料層上部燃燒,高溫煙氣與半封閉罩開口處吸入的空氣混合后,經除塵器凈化后排入大氣。煙氣量、煙氣溫度、煙氣成分和含塵 量等主要取決于冶煉爐況和半封閉罩操作工藝。 1.煙塵性質 常見的冶煉硅鐵的煙塵性質如下 (1)爐氣成分:主要有N27.16%、CH40.47%、H23.92%、CO20.54%、CO87.92% (2)煙塵成分:主要有SiO28839%、AI2O、0.4%、Fe-O30.6%、CaO0.2%、Mg0.17%、C1.4%。 (3)煙氣含塵量及粉塵顆粒粒徑 爐氣的含塵量達90~175g/m.,治煉每噸硅鐵產生粉塵200~300kg,1.0pm以下的粉塵占80%以上。煙氣的含塵量一般為1.6~2.69g/mk,搗爐時為2.1~4.8g/m粉塵的堆積密度為0.22~0,3/m2。 (4)煙氣溫度 爐氣的溫度一般為500~700℃,當出現刺火、翻渣和塌料時,爐氣溫度可達~1000℃爐氣與罩外進入空氣混合后的煙氣溫度決定于采用何種煙氣凈化方式:如采用回收煙氣顯熱的熱能回收時,煙氣溫度可采用800~900℃;如不回收顯熱而采用冷卻煙氣時,則一般為500~600℃;治煉硅鐵采用半封閉罩時,煙氣溫度控制在~450℃。煙氣溫度的控制主要依靠調整罩外進入空氣量的大小。由于煙氣溫度降低時,粉塵的粘性大大增加,故煙氣溫度應控制在140C以上。 2.排風量(排煙量)的確定 采用半封閉罩時,其排煙量可按以下方法確定 (1)按爐氣量的50~100倍計算排煙還。治煉硅鐵的爐氣量約為1500~2000m3/產品。 治金行業(yè)估算指標:煙氣量一般為50000m3/產品,刺火瞬時排煙量為10000m3/產品。 (2)在缺乏治煉工藝數據時,可參考挪威?？?ELKEM)的經驗數值確定。 采用半封閉罩,如用空氣冷卻器冷卻煙氣時,煙氣溫度400~700℃,煙氣量為6~8m/kWh,當采用余熱鍋爐時,煙氣溫度800~1200C,煙氣量3~5m/kWh。 (3)國內硅鐵電爐的排煙量,按電爐容景和煙氣溫度為450℃時的經驗數據如下: 1800kVA-9000m3/h;3000kVA-18000m3/h;6000kVA-35000m3/h;12500kVA-65000m3/h;2000VA-9000mn3/h25000kVA-125000m/h。 3.煙氣冷卻裝置和除塵器選擇 國內硅鐵爐煙氣冷卻裝置一般采用風冷冷卻器或余熱鍋爐,也有采用直接噴霧冷卻塔的實例。 由于硅鐵電爐粉塵的比電阻為33&imes;102~5.5&imes;10Q?cm,所以普遍采用袋式除塵器。 當濾料為無堿玻璃纖維時過濾風速&l;.5m/min;一般為0.3~0.4m/min,速料為合成纖維時過濾風速&l;1.m/min,一般為0.6~0.8m/min。清灰方式用反吹清灰居多。