由于微硅粉的顆粒度太細小,機械力除塵器,包括沉降除塵、慣性除塵及旋風除塵,根本捕集不到它。水膜除塵捕集它也很困難。又因為它的比電阻特別高,高至10138・cm,若采用常規電除塵裝置,將產生反電暈現象,也難于捕集它。若采用國際先進電除塵裝置——脈沖電除塵器,從其性能上講,能夠捕集高比電阻粉塵,但其設備投資極為昂貴,約為常規電除塵器的10倍。所以目前國內外捕集微硅粉的裝置大部分用“大”布袋除塵器,它之所以在布袋除塵器前頭冠于“大”字,就是由于這種粉塵特性決定的。如果用捕集一般粉塵的布袋除塵器的經驗直接用來捕集微硅粉,可能達不到預期效果。目前美國、前蘇聯、挪威等國家也都是采用大布袋捕集微硅粉。我國也基本如此。此法也存在一些問題:
(1)由于工業硅或硅鐵在熔煉過程中,廢氣溫度很高,可達500～600℃,并且很不穩定,這完全是由于生產狀況決定的。所以在布袋除塵裝置的前面,必須設降溫裝置,它也加大了除塵設備的投資,否則將燒毀布袋。
(2)除塵設備故障率高。由于微硅粉顆粒度很細,粘性很大,不容易振打清灰,嚴重影響除塵效果,同時增大系統阻力,能耗增大。并且易造成破袋、掉袋,此時勢必停機修理,將影響正常生產,也增大了維修成本。
(3)運轉費用高。布袋除塵器的實質是用
濾布過濾氣體捕集粉塵。
如何結合煙氣溫度高和顆粒度微細且粘的特點選擇好濾布是至關重要的事。即使如此,運行時間不長,濾布的孔眼就會被堵塞,經常清理,也達不到需要的氣流量,容易出現濾布破損現象,換袋費用很高。更嚴重的問題是濾布阻力增大,所需動力也增大。例如美國有1臺30000kVA工業硅爐用的布袋除塵器所配用的風機動力為1864kW,平均每千kVA爐需用的動力為62kW,我國的布袋除塵大體也是這個數。
公司研制開發的微硅粉捕集裝置,是采用新的技術路線高壓靜電捕集的方法。完全不同于常規布袋的捕集方法。這個高壓靜電捕集裝置不是采用目前國內外常規電除塵的硬特性脈動直流作為供電電源,而是采用軟特性準穩定直流作為供電電源。從本體結構方面,不采用常規固定的板線式加錘擊振打清灰的方式,而是采用移動式集塵極加刮板清灰的方式。通過實踐證明,這種方法能夠捕集到微硅粉,并且能夠達到國家排放標準。1995年在焦作礦務局1800kVA的硅鐵爐及2000年三門峽壩頭2200kVA的硅鐵爐使用都得到證實。這種裝置與大布袋除塵器比較,有如下突出的特點:
(a)一次性投資低。全套設備投資,相當大布袋除塵器的70%;
(b)運轉費用低。每千kVA爐風機需用的動力為12kW,相當布袋除塵器的20%;
(c)故障率低。它在運轉過程中,不存在破袋、掉袋影響生產問題,機械故意率很低,基本上能夠與主設備保持同步運行。維護管理很方便;
(d)可操作性好。全套裝置所用的設備及原材料都是國產的,并且都是一般性的材料。
總之,我們有能力用低成本、高效率的方法,捕集硅鐵爐及工業硅在生產過程中排放的污染大氣的微硅粉。既解決了環境污染,也變廢為寶,開發了當代高新技術領域迫切需用的資源
