由于微硅粉的颗粒度太细小,机械力除尘器,包括沉降除尘、惯性除尘及旋风除尘,根本捕集不到它。水膜除尘捕集它也很困难。又因为它的比电阻特别高,高至10138・cm,若采用常规电除尘装置,将产生反电晕现象,也难于捕集它。若采用国际先进电除尘装置——脉冲电除尘器,从其性能上讲,能够捕集高比电阻粉尘,但其设备投资极为昂贵,约为常规电除尘器的10倍。所以目前国内外捕集微硅粉的装置大部分用“大”布袋除尘器,它之所以在布袋除尘器前头冠于“大”字,就是由于这种粉尘特性决定的。如果用捕集一般粉尘的布袋除尘器的经验直接用来捕集微硅粉,可能达不到预期效果。目前美国、前苏联、挪威等国家也都是采用大布袋捕集微硅粉。我国也基本如此。此法也存在一些问题:
(1)由于工业硅或硅铁在熔炼过程中,废气温度很高,可达500～600℃,并且很不稳定,这完全是由于生产状况决定的。所以在布袋除尘装置的前面,必须设降温装置,它也加大了除尘设备的投资,否则将烧毁布袋。
(2)除尘设备故障率高。由于微硅粉颗粒度很细,粘性很大,不容易振打清灰,严重影响除尘效果,同时增大系统阻力,能耗增大。并且易造成破袋、掉袋,此时势必停机修理,将影响正常生产,也增大了维修成本。
(3)运转费用高。布袋除尘器的实质是用
滤布过滤气体捕集粉尘。
如何结合烟气温度高和颗粒度微细且粘的特点选择好滤布是至关重要的事。即使如此,运行时间不长,滤布的孔眼就会被堵塞,经常清理,也达不到需要的气流量,容易出现滤布破损现象,换袋费用很高。更严重的问题是滤布阻力增大,所需动力也增大。例如美国有1台30000kVA工业硅炉用的布袋除尘器所配用的风机动力为1864kW,平均每千kVA炉需用的动力为62kW,我国的布袋除尘大体也是这个数。
公司研制开发的微硅粉捕集装置,是采用新的技术路线高压静电捕集的方法。完全不同于常规布袋的捕集方法。这个高压静电捕集装置不是采用目前国内外常规电除尘的硬特性脉动直流作为供电电源,而是采用软特性准稳定直流作为供电电源。从本体结构方面,不采用常规固定的板线式加锤击振打清灰的方式,而是采用移动式集尘极加刮板清灰的方式。通过实践证明,这种方法能够捕集到微硅粉,并且能够达到国家排放标准。1995年在焦作矿务局1800kVA的硅铁炉及2000年三门峡坝头2200kVA的硅铁炉使用都得到证实。这种装置与大布袋除尘器比较,有如下突出的特点:
(a)一次性投资低。全套设备投资,相当大布袋除尘器的70%;
(b)运转费用低。每千kVA炉风机需用的动力为12kW,相当布袋除尘器的20%;
(c)故障率低。它在运转过程中,不存在破袋、掉袋影响生产问题,机械故意率很低,基本上能够与主设备保持同步运行。维护管理很方便;
(d)可操作性好。全套装置所用的设备及原材料都是国产的,并且都是一般性的材料。
总之,我们有能力用低成本、高效率的方法,捕集硅铁炉及工业硅在生产过程中排放的污染大气的微硅粉。既解决了环境污染,也变废为宝,开发了当代高新技术领域迫切需用的资源
