1.生产工艺及污染源
(1)金属镁冶炼金属镁冶炼有熔盐电解法和热还原法两大类,其中热还原法有皮江法和半连续法两种。我国绝大多数镁生产厂家采用皮江法。
镁金属冶炼主要在原料(矿石和石油焦)准备和加工过程中产生粉尘。
(2)钛金属冶炼海绵钛生产均采用镁还原法,其中主要是镁还原—真空蒸馏。钛白(二氧化钛)的生产方法有硫酸法和氯化法两种,其中氯化法发展较快。
钛金属冶炼产生粉尘的工序是原材料(钛矿渣、石油焦、沥青)的转运、破碎、研磨以及钛渣熔炼。
2.钛渣燃煤烟气除尘系统设计
(1)烟尘特性高钛渣电炉技术参数和烟气特性如下:
1)烟气温度:200~400℃;
2)烟气成分:CO2占15%~18%;N2占25%~78%;O2占5%;H2O占2%。
3)烟尘浓度:2~6g/m3(标准状态);
4)粉尘堆积密度:200g/m3
5)烟尘比电阻:3.3×1012~5.5×1014Ω·m;
6)烟尘粒径见表13—56。
表13—56高钛渣烟尘粒径分布
粒径/μm >74 74~63 63—53 53~44 <44
所占百分数(%) 40 8 8 6 38
(2)排烟量高钛渣电炉除尘设计排烟量见表13—57。
表13—57高钛渣电炉的排烟量
炉容/kVA 炉气量/(m3/h)(标准状态) 设计排烟量/(m3/h) 烟气温度(冷却后)/℃
12500 70000 110000 180—200
9000 48600 85000 180~200
6300 35000 61000 180~200
3500 23000 35000~40000 180~200
以上各项参数随冶炼工况和半封闭烟罩侧门操作情况而变化,当出现刺火、翻渣和坍料时,烟气量将增加300k,,烟气温度最高可达900℃。
(3)除尘工艺钛渣熔炼电炉排烟方式采用半封闭式矮烟罩,罩口距电炉口约1.8m。先借助热交换器冷却烟气并回收余热,再以袋式除尘器净化。
注意:须严密监控袋式除尘器人口温度,既防止其过高,也防止其低于140℃。
3.工程实例、
【常源机械实例】内江威远某钢铁集团有3台高钛渣电炉,容量均为6500kVA。每炉烟气量为61000m3/h,烟气温度为180~230℃(冷却后温度),含尘质量浓度为3.1/m3(标准状态)。合并设计一个集中除尘系统,处理烟气量约为190000m。/h。其工艺流程如图13—36所示。
高钛渣电炉烟气进入u形冷却器降温并沉降大颗粒,然后进入袋式除尘器净化,并经烟囱排人大气,收集下来的烟尘包装后外运。
高钛渣烟气净化工艺流程
图13—36高钛渣烟气净化工艺流程

该系统的袋式除尘器选型时考虑两种方案:反吹风袋式除尘器和长袋低压脉冲袋式除尘器。两种除尘器的主要规格和参数见表13—58。经比较后,采用第二方案。
表13—58两种袋式除尘器的规格和参数
名称 方案一 方案二
型式 反吹风袋式除尘器 长袋低压脉冲袋式除尘器
处理烟气量/(m3/h) 190900 192700
滤袋材质 玻纤膨体纱滤布 玻纤针刺毡
过滤面积/m2 7400 4400
过滤速度/(m/min) 0.43 0.73
 
U形冷却器传热面积为500m。,单台质量为42t。在每组u形冷却器入口处加装调节阀,以改变冷却器的传热面积。
每台电炉的排烟管道设电动放散阀、管道系统阀和混风温控阀。
选用2台锅炉引风机,型号为Y4—73—11№14D,风量为100000m3/h,全压为3940Pa,电机功率为185kw。
该系统运行两年多后,效果仍然良好。

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