熔铝炉烟气除尘技术途径的探讨
9页1、熔铝炉烟气除尘技术途径的探讨WORLDNONFERROUSMETALS99全国有色金属加工学术会论文集熔铝炉烟气除尘技术途径的探讨洛阳有色金属加工设计研究院摘要通过分析蝽铝妒Y-作粥度及其音尘蝈气的主要特性拉心单元的WLGD除尘工艺进行探讨.1引言有色金属铝加工企业的生产一般从铝及其合金的熔炼开始,所以熔铝炉是铝加工厂的龙头设备.目前,国内的熔铝炉容量在l70t之问,主要的型式有固定式和倾动式,所使用的燃料有天然气,柴油,重油,煤气及电等.在熔炼过程中为防止金属氧化,需加入一定量的覆盖剂(成分主要为氯化钾,氯化钠,冰晶石等).在熔化,搅拌,扒渣等过程中产生含尘烟气,烟气含尘浓度随加料状况不同而不同,原铝料平均在3004O0mg/NQ.在熔化后期约为1000mg/Nm,当进行残屑复化及再生铝熔化时,含尘浓度将大大增加.烟尘的主要成分为覆盖剂,氧化铝以及燃料燃烧时所生成的烟尘.熔铝炉产生的烟尘属挥发性尘粒,粒径较细,属可吸入颗粒物.能经呼吸气管被吸入人体肺部.危害性较大国际在1997年前对其规定的捧放标准为小于或等于200mg/Nm3.从1997年1月1日起新标准开始实施,要求新建厂熔铝炉
2、烟尘排放浓度必须达到100mg/Naa以下,因而熔铝炉含尘烟气治理是今后的发展趋势,也是铝加工设计的必走之路我院作为全国有色金属加工行业龙头设计单位,进行了熔铝炉烟气除尘的开发工作,经过几年的努力,已初步形成了以雾化冷却塔,刮板电除尘器为核心单元的WLGD除尘工艺2熔铝炉工作制度21熔铝妒工作制度铝加工厂熔铸车间一般配有熔铝炉,保温炉及铸造机(或铸轧机).电解铝及废料等在熔铝炉中熔化后,液体铝液由流槽流入保温炉静置及精炼,后经流槽至铸造机(或铸轧机)进行铸造(或铸轧),最后形成铸锭(或铸轧卷).焙铝炉工作周期主要包括熔化,搅拌,扒渣,转炉等过程,其中熔化周期历时较长,约占整个熔炼周期的四分之三以上,搅拌扒渣阶段麴占整个熔炼周期的四分之一以下.装料后为防止铝的氧化损失,需根据不同炉料的情况加入2%。6%。的覆盖剂,特铝液熔化后覆盖剂浮于铝液之上,使铝液与空气中的氧隔离.同时,根据不同的台金牌号加入相应的金属.并进行相应的搅拌以使温度均匀等.不同大小的炉子由于熔lO6夕舭雌聃柑协,刮板化能力不同,导致其熔炼周期各不相同,目前一般熔铝炉的熔化能力在28t/h.熔铝炉产生的烟气为燃烧废气,其主
3、要成分的含量根据燃料的不同而不同,燃料在熔化初期消耗较大,搅拌及扒渣时较小.以轻柴油为例,每吨固体料所耗量为5580kg之日.熔铝炉工作时,炉膛烟气温度一般为*01200C,铝液温度控制在780C以下熔练初期由于炉料温度较低.园而燃料消耗也较大,随着铝的熔化,热量的传递方法迓渐由对流传热为主转变成辐射传热为主,因而燃料的消耗也逐渐减小,在转炉阶段基本不消耗燃料,燃料用量的变化导致所产生烟气量随其波动,如果炉子连续运转,这种变化是周期性地波动的.2.2烟气特性烟气温度与成分熔铝炉运行过程中,为节约能源多采用换热器预热助燃空气,预热温度一般在200450C之间,实1删排烟温度在500800C之间.烟气成分随燃料不同而有所差异表l为以重油为燃料燃烧后的烟气成分.22.2 表1烟气化学成分f%烟气成分02c02H207523312194含量含尘浓度烟气含尘浓度随加料状况及工作周期不同而不同,熔化原铝时,由于杂质较少,整个周期内平均浓度较低,图1为熔化能力为4t/h的15t熔铝炉含尘浓度随时闻的变化曲线由图1可以看出,熔化韧期烟气浓度较低,在200600mg/Nm3之间,熔化中期,烟尘浓度增大,
4、熔化后期烟尘浓度减小.当进行残屑复化及再生铝熔化时,含尘浓度将大大增加,但其浓度曲线形式基本一致.22.3 烟尘比电阻曲线烟尘比电阻随温度变化曲线见图2.2.24罔尘成分厦其它熔铝炉烟尘主要由氯化钾,氯化钠,三氧化二铝及燃料灰WORLDNONFERROUSMETALS9全国有色金属加工学术会论文集图1浓度随时问变化曲线/圈2蝈尘比电阻随沮度变化曲线份组成,其各项成分百分比受科况,覆盖剂用量,燃料种类等影响,以0轻柴油为燃料的熔铝炉烟尘成分约为:KCI+NaCI40%,A120340,灰份20%.烟尘其它特性见表2裹2蝈尘特性整垂苎鱼岜耋亘堡塞童fmliitIII2cm/g3t/m隹积密序0.3t/3熔铝炉烟气除尘的途径3l除尘设备的选择对于高温挥发性尘粒,必须采用高教除尘器,捕集的方法主要有布袋收尘器和电除尘器.针对不同烟气及烟尘除尘过程的复杂程度各不相同,必须综合考虑到烟气的温度,湿度,侵蚀性以及尘粒的性质,同时还要从赊尘效率,处理能力,动力消耗与经济性等几个方面综合考虑.铝及其台金在高温下发生氧化升华,含尘浓度在熔炼周期内波动报太.烟气中含腐蚀性成分,特别是炉料中添加冰晶石成分时,
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