搜索
1前言进入21世纪以来,全球经济持续发展,而我国经济更是进入了高速发展阶段。在“九五”计划和2010年远景目标纲要中,已将钢铁工业列为我国基础工业和支柱产业。在钢铁工业发展中,要求以调整生产结构,增加产品品种,节能和减少污染为重点。因此,面对日趋复杂且不断加重的环境污染问题也呈现出来,并且也越来越成为经济持续发展的瓶颈。冶金行业的粉尘发生量及其对空气环境的污染不容忽视,尤其是细微粉尘的污染,对人体健康会造成很大的危害。可以说,冶金行业的粉尘治理任务更艰巨。从资源综合利用角度来看,有些细微粉尘往往含有贵重元素和可利用价值,甚至是很珍贵的原材料,应加以回收利用。2冶金行业粉尘污染的特点(1)粉尘污染物排放量大。我国冶金行业中的不少企业始建于20世纪50年代,由于设备陈旧,工艺落后以及受工艺条件限制等原因,现有除尘系统运行效果并不令人满意,加之粉尘的捕集设施不尽合理,很多企业厂区内粉尘污染比较严重,粉尘的排放量较大,对周围大气污染比较严重。我国不少省冶金企业紧邻城区,由此引发社会矛盾,造成居民和企业的民事纠纷时有发生。(2)粉尘污染的类型复杂。冶金行业产品种类较多,工艺复杂,从矿业到冶炼,从黑色到有色,随产品及工艺的差别,粉尘的种类,几何特性(分散度),物理特性也各有差异。由于冶金行业粉尘种类复杂,给除尘设备提出了更高的要求,特别在有色冶炼企业,排放的粉尘中毒性很强,如汞,氧化铬,铅等。(3)粉尘粒径分布差别大。冶金行业的粉尘粒径分布差别较大,是由于不同的工艺和操作条件所造成的。例如在采矿、选矿、烧结、冶炼等不同工艺过程中,其粉尘的粒径分布有着很大差别。(4)劳动强度大,车间卫生条件差。冶金行业大部分企业都仍沿用传统工艺,工人劳动强度较大,机械化作业率低,粉尘在车间的逸散量较大,不少车间被污染,空气质量(IAQ)达不到国家制订的《工业企业设计卫生标准》(TJ36279)。近年来在一些企业由粉尘污染导致的职业病患者有上升的趋势,造成国家和企业直接与间接的经济损失和一定的社会负面影响。3粉尘治理技术粉尘的治理应根据粉尘的性质,含尘气体等参数,合理的选用除尘设备,并考虑设备的净化效率,运行阻力,一次性投资等因素。冶金行业目前大都采用高效节能除尘器,其中以袋式除尘器尤为广泛,电除尘器也有一定的使用范围,至于一般的旋风除尘器,只用作多级除尘系统的预除尘。(1)静电除尘器。静电除尘器是利用静力将气体中粉尘分离的一种除尘设备。除尘器由本体及直流高压电源两部分构成。本体中排列有数量众多的,保持一定间距的金属集尘极与电晕极,用以产生电晕,捕集粉尘。尚设有清灰装置,清除电极上沉积的粉尘;气流均布装置、存输灰装置等。静电除尘器除尘效率高,可根据需要设计到各种要求的除尘效率;耐温性能好,一般情况下可在350～400℃下工作;压力损失低,运行费用低;适宜净化大烟气量。但静电除尘器一次投资高,制造、安装精度要求高;对净化粉尘的比电阻有一定的要求。静电除尘器在冶金行业使用较为广泛,如烧结车间,炼钢炉的燃气净化系统均有使用实例。目前我国的制造水平也相当高,我国在电除尘技术方面的研究方向是:提高比尘集面积,改善电气性能,提高检测水平以及减少除尘器本体的重量。(2)袋式除尘器。袋式除尘器是通过筛分、惯性碰撞、拦截、扩散及重力作用等机理分离粉尘的过滤式环保除尘设备,它在冶金行业的环保除尘中得到了广泛的使用。它主要依靠滤袋对含尘微粒进行过滤,使粉尘阻留在布袋上,以达到除尘的目的。其过滤过程主要分成两个阶段:第一阶段形成粉尘初层,过滤过程主要在第二阶段进行,其捕集效率高的原因主要是靠滤料上形成粉尘初层的作用,清灰时应保持粉尘初层,过滤清灰会引起效率明显下降且损伤滤袋,因此影响袋式除尘器捕集效率的主要因素有:粉尘特性、滤料特性、粉尘层厚度和过滤速度等运行参数。从发展的趋势来看,袋式除尘器在许多场合很有被电除尘器取而代之的趋势,在一些发达国家尤为如此。国内外近年的除尘器新品种较多,其中主要有扁袋旁插脉冲清灰除尘器、筒型折叠式脉冲清灰除尘器、静电袋式除尘器等。在滤料方面,微孔薄膜复合滤料研制成功是一个突破性进展。微孔薄膜复合滤料最早是由美国GORE公司研制成功并广泛用于袋式除尘技术,是过滤技术的一个重大突破。这种复合滤料是在常规滤料表面覆以聚四氟乙烯微孔薄膜,该薄膜具有聚四氟乙烯所固有的良好性能——极佳的化学稳定性、表面极其光滑、极低的摩擦系数、耐高低温、不易老化和耐用、疏水性,经膨化处理后同时具有微孔性,透气性。其孔径一般在0.2～5Lm,孔隙率80%左右。微孔薄膜复合滤料具有多种优越性。首先其过滤效率高,比普通滤料高出一个数量级;运行阻力明显降低,约为普通滤料的2/3,节能效果显著;清灰性能好,使用寿命长;使用范围广,能在高湿高浓度的含尘气流条件下有效地运行。近年来,我国在重点建设和改造项目都采用新型袋式除尘器。4微细粉尘的回收利用冶金行业的粉尘即主要污染物也是重要的原材料,甚至是很贵重的。例如,炼钢厂的氧化锌(ZnO)粉尘是重要的医药化工原料,硅铁电炉粉尘二氧化硅(SiO2)则是橡胶行业必不可少的原材料,也是高级路面的重要添加剂。回收利用这些粉尘具有十分可观的经济效益。5结论(1)我国冶金行业的粉尘治理,应当对一般粉尘着重转向微细粉尘的控制,这是环境质量提高的必然要求,也是环境行业与国际接轨的重要任务。(2)不同粉尘特性及运行场合,采用不同种类的滤料及给出经济的运行时间,可以提高设备的适用性及经济性。(3)微孔薄膜滤料对细尘有很高的捕集效率,运行阻力低,尤其在袋式除尘器中,更能发挥其优越性,是很有发展前景的节能型环保产品。(4)粉尘的控制应根据生产工艺条件,粉尘性质,回收利用的价值,以及处理粉尘量等因素综合同步考虑。