摘 要：本文對電收塵器在鋅精礦氧化焙燒爐上的針對技術(shù)措施進(jìn)行總結(jié)，拓展電收塵器在特殊行業(yè)的延伸和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電收塵器 鋅精礦氧化焙燒爐 制酸

中圖分類號：TF813.061 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01-0102-02

近10年來我國鋅產(chǎn)量迅速增長，2005年即達(dá)到271.1萬噸，從2002年起我國的鋅產(chǎn)量，消費量均居世界第一，是名符其實的鋅生產(chǎn)和消費大國。

我國鋅冶煉工藝技術(shù)，以濕法冶煉為主，火法冶煉其次，現(xiàn)存的火法煉鋅工藝有三種，即豎罐煉鋅、ISP鼓風(fēng)爐煉鋅、電爐煉鋅。豎罐煉鋅以葫蘆島鋅廠為典型，該廠經(jīng)多年努力，開發(fā)了高溫沸騰焙燒、大型蒸餾爐等技術(shù)，將豎罐煉鋅提高到一個新水平，先后建成了20萬t/a豎罐煉鋅產(chǎn)能。

鋅精礦通過沸騰爐焙燒，取得SO2和SO3的含酸煙氣后，必須將其中的粉塵和雜質(zhì)去除，才能送入轉(zhuǎn)化工序制成硫酸。硫酸是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)，廣泛地應(yīng)用于化肥、石油、搪瓷粘膠纖維、合成藥物和合成染料等工業(yè)部門，而電收塵器的運行效果好壞直接影響著硫酸的純度和品質(zhì)，是制酸生產(chǎn)工藝流程中非常重要的一環(huán)。采用鋅精礦作為原料的沸騰焙燒爐，出口含塵量可達(dá)300 g/Nm3，故在焙燒爐出口需裝一級旋風(fēng)除塵器，使其出口濃度降低至30 g/Nm3左右，再送至電收塵器進(jìn)行二次凈化。

某工程選用電收塵器及設(shè)計參數(shù)如下：處理煙氣量：30000 Nm3/h；入口含塵濃度：20 g/Nm3，最高30 g/Nm3以上；煙氣溫度：350，最高400 ℃；出口含塵濃度：≤150 mg/Nm3；煙氣流通面積：47.6 m2；煙氣流速：0.42～0.45 m/s；總收塵面積：2593 m2；電場數(shù)：3；通道數(shù)：17；同極距：400 mm；極板有效高度：7 m；電場有效長度：10.9 m；灰斗數(shù)量：3；高壓電源：GGAJ02K-0.3 A/66 kV；、低壓控制系統(tǒng)：DDPX-3。

1 設(shè)備使用條件

1.1 地理、氣候條件

當(dāng)?shù)睾０危?3 m；當(dāng)?shù)卮髿鈮海?9.47 kPa；極端最低溫度：-25 ℃，極端最高溫度：41.5℃；最高平均濕度：82%，最低平均濕度：52%。

1.2 工藝條件

煙氣性質(zhì)：鋅精礦氧化焙燒冶煉煙氣；煙氣量：30000 Nm3/h。

煙氣成分（%）：（如表1）。

入口含塵量：20 g/Nm3，最高可達(dá)30 g/Nm3以上。

粉塵成分（重量%）；（如表2）。

粉塵比電阻：≥1011 Ω·cm。

粉塵平均粒徑：0.053 mm；真比重：4.9 t/cm3；堆比重：0.93 t/cm3；安息角：60°～65°。

煙氣入口溫度：350 ℃，最高400 ℃；設(shè)備承受壓力：+1500～-2000 Pa；收塵效率：≥99.25%，即出口含塵≤0.15 g/Nm3。

2 煙塵特點

煙氣溫度高，最低都在300 ℃以上；粉塵粒徑小，粒度小于3.3 μm的占60%，酸霧粒徑小于2 μm的占71%；煙氣中含有大量的SO2和SO3，酸露點溫度高，可達(dá)220 ℃；粉塵中的硫酸鹽含量高，吸濕性強，粘性大，腐蝕性ceeb66769ad258e6199739c15dc9ed82強。粉塵中含有比電阻較高的PbO和CdO。

3 設(shè)計要點

3.1 確保結(jié)構(gòu)安全

由于煙氣溫度長期在300 ℃～400 ℃之間，而碳鋼在300 ℃以上時會造成機械強度等性能急劇下降，故鋼結(jié)構(gòu)強度必須按高溫型電收塵器的要求來設(shè)計，確保設(shè)備的結(jié)構(gòu)安全。

3.2 絕緣子抗高溫措施

長期高溫運行對絕緣件也是個嚴(yán)峻的考驗，陰極承重采用“挑擔(dān)子”的結(jié)構(gòu)即兩個支柱絕緣子上加支承梁的形式，每個支柱絕緣子各承受該區(qū)域陰極一半的載荷，支承梁的下方采用能夠耐受800 ℃的石英套管進(jìn)行高溫?zé)煔獾母綦x；對于振打絕緣子，則采用南京泰龍所生產(chǎn)的95瓷剛玉軸，材質(zhì)要求Al2O3>95%，耐溫500 ℃，抗壓強度≥2000 MPa，抗彎強度≥150 MPa；另外在保溫箱內(nèi)的殼體頂板上敷設(shè)一層巖棉，確保絕緣子的工作環(huán)境溫度長期<300 ℃，有助于提高使用壽命。

3.3 慎選主要設(shè)計參數(shù)，確保收塵效果

粉塵粒徑小，比表面積大，收塵效率要求≥99.25%，電場風(fēng)速宜取低值為0.45 m/s，驅(qū)進(jìn)速度為4.5 cm/s。

3.4 絕緣子抗結(jié)露措施。

煙塵中SO2、SO3含量高，分別可以達(dá)到9%和0.3%，酸露點高，絕緣子容易結(jié)露引起爬電，保溫箱采用保溫效果較好的巖棉，容重為100 kg/m3，頂板和側(cè)板均按三層敷設(shè)；絕緣子電加熱器采用大功率，每件為2 kW，保證電收塵器剛投運時在煙溫較低的情況下，絕緣子初始工作環(huán)境溫度較高，不易爬電擊穿，造成破損；石英絕緣子下部增設(shè)防塵罩，減少煙塵進(jìn)入絕緣子內(nèi)壁。

3.5 有效的振打清灰效果

煙塵中硫酸鹽含量高，吸濕性強、粘性大，故振打器均采用加強型電磁錘配斷電振打功能。陰極采用吊打分開結(jié)構(gòu)，陰極線前兩個電場均采用不易積灰且電暈十分強烈的大三角芒刺線，其芒刺僅為1 mm厚度的長三角，比呈圓錐狀的常規(guī)針刺（φ2）更不容易結(jié)瘤封閉，電暈線體則比常規(guī)φ8粗，為φ9.3冷拉圓鋼，每根陰極線的長度不超過2 m，保證高溫下陰極線仍保有較高的強度和剛度，有利于振打力的傳遞。降低陽極板的高度，減小高寬比，控制在1.1以內(nèi)，一方面有利于陽極板的清灰，另一方面有利于電場的氣流均布。進(jìn)口喇叭加長并設(shè)置三層孔板，在頂板上配置兩臺電磁錘振打器，底板上增設(shè)灰斗，起到預(yù)收塵的作用，降低電場負(fù)擔(dān)，確保氣流分布均勻且不堵孔而造成局部的高風(fēng)速；出口喇叭設(shè)迷宮型雙層槽形板排，配置一臺電磁錘振打器，提高收塵和氣流分布效果。

3.6 確保卸、輸灰通暢十分重要，否則電場容易漫灰造成短路

灰斗溜角>65°，每個灰斗配電加熱器，防止剛投運時因灰斗壁溫較低而結(jié)露造成的下灰不暢；每個灰斗配兩件倉振電機，以幫助下灰通暢；每個灰斗均配置高、低料位計，嚴(yán)密監(jiān)視灰斗的儲灰狀態(tài)，高料位防止灰斗漫灰，低料位保證灰斗底部存有適當(dāng)?shù)幕曳猓恍痘议y采用500×500的大口徑電動鎖氣器，輸灰系統(tǒng)采用抗高溫、密封性能良好的埋刮板機，外敷保溫性能良好的硅鋁板；進(jìn)、出口喇叭底板溜角>65°，確保喇叭底部粉塵不易堆積。

3.7 殼體氣密性良好，防腐措施到位

殼體保溫均采用厚重、保溫效果較好的巖棉，容重為100 kg/m3；殼體鋼板厚度為6 mm，出廠前刷兩道環(huán)氧富鋅底漆及一道云鐵環(huán)氧中間漆，現(xiàn)場再涂刷氯化橡膠面漆；陽極板加厚，材質(zhì)為SPCC板，厚度為1.5 mm。

3.8 末級電場陰極線的選用

第三電場采用針刺線，有效對付難收的比電阻較高的氧化鎘、氧化鉛等粉塵。

4 結(jié)語

通過對鋅精礦氧化焙燒爐配套工藝型電收塵器的煙塵特點及生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行充分的分析和論證，采取針對性技術(shù)措施，電收塵器在特殊行業(yè)的應(yīng)用是可以得到延伸和拓展的。該設(shè)備在剛投運時，曾因煙溫較低時就投電收塵器而造成石英絕緣子的破裂，需要引起注意，需要和用戶加強溝通，改善工藝條件，盡量在煙溫達(dá)到250 ℃以上時投入使用較為妥當(dāng)，另外控制煙氣中SO3的含量<0.1%也是電收塵器穩(wěn)定運行的一個重要條件，此時沸騰爐宜進(jìn)行弱氧焙燒。

參考文獻(xiàn)

[1]黎在時.靜電除塵器[M].冶金工業(yè)出版社，1993，12：383-386，391-395.

[2]唐國山.工業(yè)電除塵器應(yīng)用技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2006，2：259-261，270-273.