【正文】 ? ? () 3 4 2Fe O CO FeO CO? ? ? () 2FeO CO Fe CO? ? ? () 2 3 2 3 4 2Fe O H Fe O H O? ? ? () 3 4 2 2Fe O H FeO H O? ? ? () 22FeO H Fe H O? ? ? () 隨著氧化鐵還原反應(yīng)的進(jìn)行，氣相中的 CO 及 H2 逐漸減少， CO2 和 H2O 逐漸增加，在高爐內(nèi)部氣流的作用下，入爐料中的細(xì)粉及反應(yīng)產(chǎn)物粉塵也進(jìn)入氣相，到達(dá)爐頂?shù)暮瑝m氣體就是高爐煤氣。焦化，在焦比降低時利用系數(shù)會提高。包括貯礦槽、貯焦槽、稱量、與篩分等一系列設(shè)備，其任務(wù)是將高爐冶煉所需原燃料通過上料系統(tǒng)裝入高爐。 設(shè)計的總體思想 隨著生產(chǎn)工藝的提高，對除塵系統(tǒng)自動化的要求也不斷加強。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及 越 來 越 嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，布袋除塵器在產(chǎn)量上有了相當(dāng)大的增長，品種也日漸增多。 設(shè)計中采用了離線反吹方式 按壓差 對 5 個箱體進(jìn)行依次反吹清灰。袋式除塵器是一種高效的干式除塵設(shè)備。高爐是煉鐵生產(chǎn)中的主體設(shè)備。風(fēng)溫提高 100℃ 可提高高爐風(fēng)口區(qū)理論燃燒溫度60~80℃ ，可降低高爐燃料比 20~30kg/t，可允許多噴吹煤粉 15kg/t。在熱風(fēng)爐燒爐過程中，煤氣中大量的粉塵積聚在球床中的空隙間，久而久之，使空隙堵塞，熱風(fēng)爐無法使用。該方法可將出口煤氣含塵量降至 10 mg/m3 以下，除塵效率為 94%～ 98%， 但煤氣流速與用水情況直接影響文氏管的工作效率。干法除塵凈煤氣質(zhì)量的提高有利于高爐凈煤氣用戶的生產(chǎn) 和使用 [10]。盡管這三種方式都能達(dá)到將氣 體 中固體顆粒分離出來的目的，但它們的機(jī)理是不一樣的，袋式除塵為纖維過濾，膜過濾或膜過濾與顆粒過濾的組合。濾料的阻力直接與透氣率有關(guān)。由于棉布濾料抗化學(xué)侵蝕性差、耐溫性差、吸濕性強及可燃性等，其使用受到局限。清灰氣流可以由主風(fēng)機(jī)供給，也可以單獨設(shè)反吹風(fēng)風(fēng)機(jī)。圓 袋結(jié)構(gòu)簡單，便于清灰。 當(dāng)采用下進(jìn)風(fēng)時，除塵器結(jié)構(gòu)較簡單，但由于氣流的方向與粉塵下落的方向相反，容易使部分下落的微細(xì)粉塵還未落到灰斗就又重新返回到濾袋表面上從而降低了清灰效果， 使 設(shè)備阻力增加 [13]。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 除塵 系統(tǒng)的控制流程 高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后，溫度在 80～ 300℃ 范圍內(nèi)，進(jìn)入布袋除塵箱體進(jìn)行過濾凈化。 離線反吹：即當(dāng)荒、凈煤氣總管壓差達(dá)到 6KPa（或到達(dá)規(guī)定的反吹時間）時，關(guān)閉箱體 進(jìn)出口閥門，然后進(jìn)行反吹 ， 反吹后立即打開凈煤氣進(jìn)出口閥，使箱體恢復(fù)正常工作狀態(tài)，然后進(jìn)行下一個 箱體 的反吹。由于除塵器內(nèi)各室的進(jìn)風(fēng)管是相通的，因此清灰后的氣體與含塵氣體一起被吸入各袋室凈化后排出。 圖 MCGS組態(tài)軟件的工作平臺 主控窗口是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的主窗口 ,也是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架 ,它展現(xiàn)了工程的總體外觀。 制作動態(tài)畫面是組態(tài)軟件的最終目的，一般的設(shè)計過程是先建立靜態(tài)畫面，所謂靜態(tài)畫面就是利用系統(tǒng)提供的繪圖工具來畫出效果圖，也可以是一些通過數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、專用繪圖軟件等手段創(chuàng)建的圖片。為了更好的反映除塵器除塵的狀態(tài)，在畫面中設(shè)置了參數(shù)顯示、報警等功能。進(jìn)入運行環(huán)境后，實時報警顯示如圖 。接下來是制作交互界面，通過對輸入框的設(shè)置，實現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)庫的交互。本系統(tǒng)設(shè)置的報警的數(shù)據(jù)對象包括：荒煤氣溫度、hui1（灰倉 1灰位）、 hui hui hui hui hui（高位灰倉）。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 上位機(jī) MCGS 布袋除塵系統(tǒng)畫面設(shè)計 主畫面 主畫面 是反映整個生產(chǎn)流程工藝的工程畫面。 所謂“運行策略”，是用戶為實現(xiàn)對系統(tǒng)運行流程自由控制所組態(tài)生成的一系列功能模塊的總稱。 MCGS具有操作簡便、可視性好等突出特點，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測、機(jī)械制造、交通運輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過各種現(xiàn)場的長期實際運行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，動力消耗低；外形尺寸小，能顯著地節(jié)省地面面積；在全封閉罩殼內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，不揚粉塵，避免污染環(huán)境；輸送能力大；并達(dá)到較高的輸送高度。后者 可減少用于清灰的氣體量以及反吹風(fēng)機(jī)的 能耗，延長脈沖閥和濾袋的壽命。隨著濾料上捕集的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部 ， 一部分附著在表面 ， 在織孔和濾袋表面形成灰膜。內(nèi)濾式一般適用于機(jī)械清灰和逆氣流清灰的袋式除塵器。如圖 a圖 所示。 清灰時，振打方式可以 使 濾袋在水平方向運動，或在垂直方向運動，或用快速振動內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 15 器 使布袋快速振動 ?？估瓘姸仁且驗V袋吊掛時要承受濾料自重及灰重，同時還要經(jīng)受清灰時的振動，濾袋愈長，要求的抗拉強度也愈高，但當(dāng)濾袋內(nèi)部有支撐 架 時，對抗拉強度的要求就不很突出。一般說來，在濾料不破裂的情況下，均可達(dá)到很高的效率（ ％ ）。 各種除塵 器性能比較 靜電除塵器、濕式文丘里除塵器和袋式除塵器是目前國內(nèi)外應(yīng)用較廣的 3 種高效除塵器；重力沉降室和慣性除塵器屬于低效除塵器；旋風(fēng)除塵器和除文丘里以外的濕式除內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 11 塵器屬于中等效率除塵器。 2) 高爐煤氣采用干法布袋除塵比傳統(tǒng)濕法除塵可以提高煤氣的熱值。煤氣的濕法除塵是水洗煤氣，要耗 費 大量的水資源。我國眾多的中小型高爐中絕大部分都使用球式熱風(fēng)爐。 ⑤噴吹系統(tǒng)。布袋除塵器的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 3 清灰程序為簡單的 PLC 控制程序 , 可分別 按荒、凈煤氣的壓差和時間自動控制。而高爐煤氣中的顯熱、含塵量和含水率直接影響高爐煤氣的利用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 低壓脈沖袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 黃建麗 學(xué) 號： 20xx40503212 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 班 級： 測控 20xx2 班 指導(dǎo)教師： 燕芳 講師內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） I 低壓脈沖袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物之一高爐煤氣 ， 富含大量的熱能、化學(xué)能、壓力能和粉塵。高爐煤氣中粉塵含量高，富含一氧化碳?xì)怏w，劇毒，發(fā)熱值高， 潛含有巨大的能源資源，若直接向環(huán)境排放，將會造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞 ； 若將高爐煤氣除塵 后 循環(huán)利用， 就 能降低鋼鐵生產(chǎn)的能耗，也是鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要途徑。 當(dāng)壓力檢測裝置測出進(jìn)出口荒、凈煤氣總管的壓差達(dá)到設(shè)定值，通過其設(shè)計的若干閥門的啟閉實現(xiàn)布袋的反吹清灰，從而達(dá)到高爐煤氣的除塵凈化的目的。包括出鐵場、開鐵口機(jī)、堵渣口機(jī)、爐前吊車、鐵水罐車及水沖渣設(shè)備等，其任務(wù)是及時處理高爐排放出的渣、鐵，保證高爐生產(chǎn)正常運行。因此，高爐煤氣質(zhì)量的好壞直接影響著熱風(fēng)爐的使用壽命和熱風(fēng)的溫度。 高爐煤氣除塵技術(shù) 高爐煤氣的濕法除塵 高爐煤氣除塵凈化的傳統(tǒng)工藝為濕法除塵，如圖 為高爐煤氣濕法除塵工藝流程。高爐煤氣溫度按 180℃ 計 ， 每噸鐵可回收煤氣約 30 萬 kJ 的顯熱 ， 相當(dāng)于多回收了 10 kg 的標(biāo)準(zhǔn)煤。靜電除塵器幾乎可以捕集一切細(xì)微粉塵及霧狀液滴 ， 其捕集粒徑范圍在 0． 01～ 100 um， 粉塵粒徑 ＞ 0． 2um 時，除塵效率可高達(dá) 99 %以上；由于靜電除塵器利用庫侖力捕集粉塵，流經(jīng)除塵器的阻力很小，約 98～ 294 Pa ；并可處理從低溫、低壓到高溫、高壓的含塵氣流。從粉內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 塵層的形成來看，對于薄濾料，清灰后，粉塵層被破壞，效率降低很多，而厚濾料清灰后還可保留一部分 粉塵在濾料中，避免過度清灰。 6） 機(jī)械性能 濾料的機(jī)械性能主要指抗拉強度、抗彎折強度 及耐磨性。這是一種最老和最簡單的方式，曾經(jīng)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。這種方式的特點是進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣流是已經(jīng)凈化的氣流，可以防止風(fēng)機(jī)被磨損。當(dāng)過濾氣體沒有毒性，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 17 溫度又不高時，甚至可以在過濾狀態(tài)下進(jìn)入除塵器內(nèi)。當(dāng)含塵氣流流過清潔的濾料時，比濾布空隙大的微粒，由于重力作用沉降或因慣性力作用被纖維擋住；比濾布空隙小的微粒和濾布的纖維 發(fā)生碰撞后或經(jīng)過時被纖維鉤附在濾袋表面，由分子間的布朗運動留在濾布的表面和空隙中，最微小的粒子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。采用脈沖控制儀，利用其輸出信號直接控制電磁閥，為開環(huán)控制模式；按時間或除塵器的壓力損失來控制清灰， 即 閉環(huán)控制 。斗式提升機(jī)是一種常見的垂直輸送1 1 2 3 4 5 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 21 設(shè)備，用于運送粉狀物料。 MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機(jī)制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。但對于復(fù)雜的工程，監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)計成多分支、多層循環(huán)嵌套式結(jié)構(gòu)，按照預(yù)定的條件，對系統(tǒng)的運行流程及設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行有針對性的選擇和精確的控制。另外合理地指定內(nèi)部變量和外部變量之間的隸屬關(guān)系也很重要，此項工作在設(shè)備窗口中進(jìn)行。特別是在事故發(fā)生后，這種分析對于查找事故原因尤其重要。 在實時數(shù)據(jù)庫里，增加變量，分別為：荒煤氣溫 度上限、 hui1上限（灰倉 1灰位）、hui2上限、 hui3上限、 hui4上限、 hui5上限、 hui上限。 圖 實時報警顯示 歷史報警 歷史報警功能使系統(tǒng)可以顯示指定時間段內(nèi)的所有報警信息。高爐布袋除塵主畫面的自動窗口如圖 。然后對一些圖形或圖片進(jìn)行動畫設(shè)計，所有的動畫效果均應(yīng)和數(shù)據(jù)庫變量一一對應(yīng)，實現(xiàn)內(nèi)外結(jié)合的效果。主控窗口提供菜單命令，響應(yīng)用戶的操作。 布袋反吹為順序反吹，在每個箱體內(nèi)布袋的反吹 清灰 也為順序反吹，即依次打開反吹氣包上 10個 電磁 閥，對布袋箱體內(nèi)對應(yīng)的布袋依次進(jìn)行反吹。 卸、輸灰系統(tǒng) 圖 、卸灰系統(tǒng)的工作原理圖。如果溫度低于 80℃ ，或高于 300℃ ，則由熱交換器調(diào)節(jié)溫度。 圖 袋式除塵器濾袋形狀 平板式 向上，向下或水平流 動 (a) 圓筒式 向上流動 外側(cè)過濾 內(nèi)側(cè)過濾 （ b） (c) (d) (e) 向下流動 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 18 高爐煤氣袋式除塵系統(tǒng) 從高爐爐頂出來的煤氣沿下降管進(jìn)入重力除塵器 ,重力除塵器利用灰塵顆粒的重力沉降作用除掉一部分灰塵 ,這就是所謂的粗除塵。濾袋的直徑一般為 100～ 300mm。 3）脈沖噴吹清灰 ： 這是借助于壓縮空氣通過文氏管誘導(dǎo)周圍的空氣在極短的時間內(nèi)噴入濾袋，使濾袋產(chǎn)生脈沖膨脹振動，同時在逆氣流的作用下，濾袋上的粉塵被剝落掉入灰斗。毛織濾料通常用羊毛造成。透氣率取決于纖維細(xì)度、纖維的種類和編織方法等。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 12 袋 式 除塵器的濾料是由大量纖維疏松地充填在一起組成的過濾介質(zhì)，纖維的取向與空氣流方向垂直，粒子大多數(shù)沉積在介質(zhì)內(nèi)部，布袋除塵屬于所謂“障礙物形式”捕集方式。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 10 第三章 除塵器 各種除塵器原理 除塵技術(shù)就是利用兩相流動的氣固或液固分離原理 (包括重力分離、慣性力分離、 離心力分 離、庫侖力分離、水膜除塵和過濾 ) 捕集氣體中的固態(tài)或液態(tài)顆粒物。當(dāng)高爐生產(chǎn)波動或水量不穩(wěn)定時 ， 文氏管的工作效率將明顯下降。因此，煤氣的質(zhì)量就成為熱風(fēng)爐的壽命和風(fēng)溫使用水平較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 ②可顯著地提高高爐生鐵產(chǎn)量。高爐煉鐵生產(chǎn) 系統(tǒng) 主要由以下幾個部分組成：供料系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣除塵 系統(tǒng) 、噴吹系統(tǒng)及高爐本體 [4]。它的除塵機(jī)理主要是過濾。 關(guān)鍵詞： 高爐煤氣 ； 袋式除塵 ； 反吹 ； 干法除塵內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） II Design of system for bag dedusting with low pressure pulse Abstract One of Iron smelting subsidiary outeBlast Furnace Gas have a large number of thermal energy,chemical energy,pressure can and the dust removal,its energy cycle will get for the steel mils,iron works,the pressure proce