Demir Dışı Metal Eritme İşleminde Toz Nasıl Kontrol Edilir?

Doğrudan Cevap: Kaynak Yakalama, Toz Filtrasyonu ve Baca Gazı Arıtmasını Birleştirin

Demir dışı metal eritme işleminden kaynaklanan toz, tek bir ekipmanla değil, birlikte çalışan üç katmanla kontrol altına alınır: fırında, dönüştürücüde ve dağıtım noktalarında kapalı veya başlıklı yakalama; bir toz filtresi metalürjik dumanın ürettiği çok ince parçacık boyutlarına göre boyutlandırılmıştır; ve bir toz filtresinin yakalamak üzere tasarlanmadığı kükürt dioksiti, asit gazlarını ve artık ağır metal buharını gideren bir baca gazı arıtma aşaması.

Üç katmanın tümü tek bir sistem olarak tasarlandığında, arıtılmış çıkış gazı partikül konsantrasyonuna getirilebilir normal metreküp başına 10 mg'ın altında , mikron altı eritme dumanı için genel yakalama verimliliği genellikle aşıyor yüzde 99 . Mükemmel bir toz filtresi yerinde olsa bile baca gazı arıtma aşamasını dışarıda bırakmak, bacada partikül kontrolünün tek başına hiçbir zaman gideremediği gaz halindeki ve buhar fazındaki kirleticileri bırakır.

Eritme Dumanını Kontrol Etmek Neden Sıradan Endüstriyel Toza Göre Daha Zordur?

Demir dışı izabe tesisinden çıkan parçacıkların çoğu mekanik olarak üretilen toz değildir. Fırın sıcaklıklarının üzerindeki fırın sıcaklıklarında metal ve metal oksit buharı oluştuğunda oluşan metalurjik dumandır. 1.000°C Gaz aşağı yönde soğudukça katı parçacıklar halinde yoğunlaşır. Bu parçacıklar kırılma veya aşınma yerine yoğunlaşma yoluyla oluştuğundan bunların büyük bir kısmı 1 mikrometre toplam kütlenin büyük bir kısmı 0,3 mikrometrenin altında yoğunlaşmıştır. Bu kadar ince parçacıklar, daha kaba toz için boyutlandırılmış ekipmanın içinden doğrudan geçer ve daha büyük parçacıklardan çok daha uzun süre havada asılı kalır.

İki farklı toz akışı, iki farklı sorun

Tipik bir eritme işlemi, oldukça farklı davranan ve sıklıkla farklı çözümlere ihtiyaç duyan iki toz akışı üretir. Cevher konsantresinin ezilmesi, elenmesi, taşınması ve yüklenmesi, genellikle 10 ila 100 mikrometre aralığında, nispeten hızlı bir şekilde çökelen ve geleneksel başlıklandırma ve siklon ayırmaya iyi yanıt veren daha kaba işleme tozu üretir. Öte yandan fırın ve konvertör çıkış gazı, yukarıda açıklanan ultra ince yoğunlaşma dumanını sıklıkla birçok sülfit ve oksit cevherinde bulunan uçucu kurşun, arsenik, kadmiyum veya çinko bileşikleriyle birlikte taşır. Tek bir filtreleme ekipmanını bu akışlardan yalnızca biri için boyutlandırmak ve ardından her ikisini de işlemesini beklemek, toz kontrol sistemlerinin tasarım hedeflerinin altında performans göstermesinin en yaygın nedenlerinden biridir.

Kaynak Yakalama: Tozu Havaya Yayılmadan Durdurmak

Eritme tozundaki en uygun maliyetli azalma, herhangi bir gazın filtreye ulaşmasından önce gerçekleşir. Çevredeki atölyeye göre hafif bir negatif basınç altında tutulan, yakın oturan başlıklar veya tam muhafazalarla donatılmış fırınlar, dönüştürücüler ve musluk noktaları, dumanın tahliye sistemine çekilmeden önce binaya kaçmasını önler. Yakalama başlıkları genellikle kabaca bir alın hızı etrafında tasarlanır. Saniyede 0,5 ila 1,5 metre ; Dumanın kanala ulaşmadan önce dağılacağı hiçbir yer olmadığından, tam muhafazalar daha düşük hızlarda etkili bir şekilde çalışabilir.

İkincil yakalama, birincil yakalama kadar önemlidir. Vurma, dökme ve döküm, birincil davlumbazın çoğu zaman gözden kaçırdığı kısa duman patlamalarını açığa çıkarır; bu nedenle, doğrudan bu noktaların üzerine konumlandırılan kanopi davlumbazları veya itme-çekme havalandırmaları, bunları yakalamak için özel olarak eklenir. Bu ikincil katmana yatırım yapan işlemler genellikle birden fazlasını yakalar yüzde 95 üretilen dumanın toz filtresine ulaşmadan önce azaltılması, hem aşağı yöndeki ekipmanın üzerindeki yükü azaltır hem de kontrollü baca yerine çatı havalandırma deliklerinden ve bina açıklıklarından kaçacak kaçak emisyonları sınırlar.

Çıkış Gazının Eritilmesi için Toz Filtresi Seçimi

Çıkış gazını eritmek için bir toz filtresi seçmek, yalnızca nominal hava akışını eşleştirmek değil, ekipmanı gaz sıcaklığına, parçacık boyutuna ve aşındırıcılığa göre eşleştirmek anlamına gelir. Aşağıdaki tablo, ana filtre türlerinin daha önce açıklanan mikron altı, metal içeren dumana karşı tipik olarak nasıl performans gösterdiğini özetlemektedir.

Uygulamada, pek çok izabe tesisi bu teknolojileri tek bir teknolojiye dayanmak yerine seri halinde düzenler: bir siklon ilk önce kaba fraksiyonu uzaklaştırır, böylece birincil filtre aşırı yüklenmez, bu sırada aşağı yönde monte edilen bir kumaş filtre veya elektrostatik çöktürücü ince yoğuşma dumanını işler. Kumaş filtreler ile donatılmış PTFE membran ortamı Torbaların körleşmesini veya hizmet ömrünün kısalmasını önlemek için dikkatli bir sıcaklık ve nem kontrolü gerektirmelerine rağmen, çok çeşitli gaz akışı koşullarında yüzde 99,5'in üzerinde mikron altı temizleme verimliliğine sahip oldukları için yeni kurulumlar için ortak bir seçim haline geldi.

Baca Gazı Arıtımı: Toz Filtresinin Kaldıramayacağı Şeyleri Yönetmek

Bir toz filtresi, ne kadar etkili olursa olsun, yalnızca katı ve sıvı parçacıkları giderir. Sülfür cevheri eritme işleminden çıkan çıkış gazı genellikle diğer endüstriyel kaynakların çoğundan çok daha yüksek konsantrasyonlarda, bazen de sülfür dioksit taşır. Hacimce yüzde 3 ila 30 Yalnızca filtreden geçtikten sonra yoğunlaşan veya reaksiyona giren asit buharı ve artık ağır metal buharıyla birlikte yüksek mukavemetli fırın gazı için. Baca gazı arıtımı, bu gaz ve buhar fazındaki kirleticileri gidermek için özel olarak tasarlanmış bir aşamadır.

Yüksek konsantrasyonlu akışlar: imha etmek yerine geri kazanım

Kükürt dioksit konsantrasyonunun yeterince yüksek olduğu durumlarda standart yaklaşım, gazı temizlemek değil, çift temaslı, çift emme işlemi yoluyla sülfürik asite dönüştürmektir; bu da yukarıdaki kükürt dönüşüm verimliliklerine ulaşabilir. yüzde 99,5 atık akışı yerine kullanılabilir bir asit ürünü üretirken.

Düşük konsantrasyon ve artık gaz akışları

Daha zayıf gaz akışları için veya asit geri kazanımından sonra bir parlatma adımı olarak kireç, kireç taşı veya sodyum bazlı reaktiflerle ıslak, yarı kuru ve kuru sorbent temizleme işlemi tipik olarak kalan kükürt dioksitin yüzde 90'ını veya daha fazlasını giderir. Cıva veya diğer uçucu ağır metallerin mevcut olduğu durumlarda aktif karbon enjeksiyonu veya sabit yataklı adsorpsiyon eklenir, çünkü bu kirleticiler hem partikül filtrelerinden hem de geleneksel asit-gaz temizleyicilerden el değmeden geçer. Yanma veya yüksek sıcaklıkta oksidasyonun aynı zamanda nitrojen oksit ürettiği durumlarda, nitrojen oksitleri partikül ve kükürt dioksitin yanına getirmek için amonyak bazlı bir reaktif kullanılarak seçici katalitik veya katalitik olmayan indirgeme aynı gaz hattı üzerine katmanlar halinde yerleştirilir.

Aşamalar Nasıl Birbirine Bağlanır: Çok Aşamalı Bir Tedavi Treni

Her aşamada farklı bir kirletici madde veya parçacık boyutu aralığı hedeflendiğinden, ekipmanın düzenlenme sırası, ekipmanın kendisi kadar önemlidir. Bir sülfit cevheri izabe tesisine yönelik tipik bir tren, çıkış gazını aşağıdaki sırayla hareket ettirir; her aşama, bir sonraki aşamanın performansını ve hizmet ömrünü korur:

• Fırın veya konvertör çıkış gazı, prosesi sıcak bırakır ve yoğun bir şekilde ince dumanla yüklenir.
• Atık ısı geri kazanımı ve gaz soğutma, akışı, alt filtrenin tolere edebileceği bir sıcaklığa getirir.
• Siklonlu bir ön ayırıcı, kaba parçacık fraksiyonunu ortadan kaldırarak birincil filtreyi aşınmaya ve aşırı yüke karşı korur.
• Tipik olarak bir kumaş filtre veya elektrostatik çöktürücü olan birincil toz filtresi, kalan ince partikülleri giderir.
• Baca gazı kükürt giderme veya temizleme aşaması, kükürt dioksit ve asit gazlarını giderir.
• Genellikle aktif karbon adsorpsiyonu olan bir cilalama aşaması, daha önceki aşamaların yakalayamadığı eser miktarda ağır metal buharını yakalar.
• Temiz gaz, sürekli emisyon izleme ile donatılmış bir bacadan çıkar.

Yukarıdaki şema bu sıralamayı görsel olarak temsil etmektedir: çıkış gazı, baca gazı ön ayırması ve birincil toz filtresi yoluyla fırından soldan sağa doğru baca gazı arıtımına ve son bir parlatma aşamasına doğru hareket eder ve ardından sürekli izleme, bacaya neyin ulaştığını teyit eder.

Sistemin Çalıştırılması, İzlenmesi ve Bakımı

Bir toz filtresi ve baca gazı arıtma sistemi yalnızca çalıştırıldığı kadar iyi performans gösterir. Doğru şekilde tasarlanmış bir sistem bile tutarlı izleme ve bakım olmadan tasarım verimliliğinden uzaklaşacaktır; çünkü toz birikintileri, nem ve asit yoğunlaşması zaman içinde sürekli olarak ekipman üzerinde etkili olur.

Sürekli izleme sistemin dürüst kalmasını sağlar

Partikül konsantrasyonunu, opaklığı ve kükürt dioksiti izleyen yığına monte sürekli emisyon izleme cihazları, emisyonları zaten etkilemiş bir sorunu tespit etmek için yalnızca periyodik manuel testlere güvenmek yerine, operatörlere toz filtresi ve baca gazı arıtma aşamalarının nasıl performans gösterdiğine dair gerçek zamanlı kanıtlar sağlar.

Bir filtrenin bakıma ihtiyacı olduğunda fark basınç sinyalleri

Bir kumaş filtre boyunca diferansiyel basınç normalde bir bant içerisinde tutulur. 1.000 ila 1.500 paskal . Bu bandın dışında istikrarlı bir yükseliş genellikle torbanın nemden veya kimyasal saldırıdan dolayı körleştiğine işaret ederken, ani bir düşüş genellikle tozun filtrelemeyi tamamen atlamasına izin veren yırtılmış veya ayrılmış bir torbanın sinyalini verir.

Torbanın değiştirilmesini ve korozyonu kapanmaya neden olmadan önce planlayın

Asidik, yüksek sıcaklıktaki eritme gazına maruz kalan filtre torbaları tipik olarak iki ila dört yıl değiştirmeden önce, aşındırıcı toz yüklemesi veya sıcaklık değişimleri bu süreyi önemli ölçüde kısaltabilir. Baca gazı arıtma aşamasında ıslanan bileşenler, asit yoğuşmasından kaynaklanan kendi korozyon riskleriyle karşı karşıyadır, bu nedenle malzeme seçimi ve kanalların, yıkayıcı iç parçalarının ve emici astarlarının rutin muayenesi, temel proses kimyası kadar önemlidir.

Sıkça Sorulan Sorular

Tek bir ekipman aynı anda hem tozu hem de baca gazını işleyebilir mi?

Islak yıkayıcılar tek bir kapta partikülleri çıkarabilir ve asit gazını emebilir, ancak mikron altı metalurjik duman için elde ettikleri partikül giderme verimliliği genellikle özel bir kumaş filtreden daha düşüktür ve kendisinin de arıtılması gereken bir atık su akışı üretirler. Çoğu eritme işlemi, toz filtreleme ve baca gazı arıtımını tek bir cihazda birleştirmek yerine ayrı, amaca yönelik olarak tasarlanmış aşamalar olarak tutarak daha güvenilir, bakımı daha kolay performans elde eder.

Neden eritme dumanı, kırma veya elekten kaynaklanan tozdan daha ince filtrelemeye ihtiyaç duyar?

Eritme dumanı mekanik kırılma yerine buhar yoğunlaşması yoluyla oluştuğundan kütlesinin çoğu 1 mikrometrenin altında kalırken, kırma ve eleme tozu tipik olarak 10 mikrometre veya daha büyük olur. Daha kaba akış için boyutlandırılmış bir toz filtresi ve yakalama sistemi, daha ince olanı engellemeyecektir.

Eritme çıkış gazından kaynaklanan kükürt dioksit genellikle nasıl işlenir?

Sülfür cevheri eritmede yaygın olan kükürt dioksit konsantrasyonunun yüksek olduğu durumlarda, çift temaslı çift emme yoluyla sülfürik asite dönüşüm, standart baca gazı arıtma yaklaşımıdır ve kükürdü boşaltmak yerine kullanılabilir bir ürün olarak geri kazanır. Daha zayıf akımlar veya asit geri kazanımından sonra kalan artık gaz tipik olarak ıslak, yarı kuru veya kuru alkalin fırçalamayla parlatılır.

Kumaş filtrenin zamanla verimliliğini kaybetmesine ne sebep olur?

En yaygın nedenler, torbanın nem yoğunlaşmasından veya kimyasal saldırıdan dolayı körleşmesi, yırtılma veya aşınmış dikişler gibi fiziksel hasarlar ve temizleme döngülerinin yeterince gideremediği toz keki oluşumudur. Periyodik görsel veya sızıntı testinin yanı sıra diferansiyel basınç eğilimlerini takip etmek, genellikle bu sorunları emisyon aşılması olarak ortaya çıkmadan önce yakalar.

Baca gazı arıtımı toz filtresinin çalışmasını etkiler mi?

Evet. Baca gazı arıtma aşamasına giren gaz sıcaklığı ve nem genellikle toz filtresinin toleransları göz önünde bulundurularak kontrol edilir, çünkü filtrenin yukarı akışındaki yoğuşma kumaş ortamı kör edebilir veya elektrostatik çökeltici içindeki korozyonu hızlandırabilir. İki aşama normalde bağımsız olarak değil, tek bir entegre sistem olarak tasarlanır ve çalıştırılır.

İyi tasarlanmış bir sistem hangi partikül konsantrasyonuna ulaşabilir?

Etkili kaynak yakalama özelliğiyle eşleştirilen modern kumaş filtreler genellikle çıkıştaki partikül konsantrasyonunu aşağıda tutar Normal metreküp başına 10 mg Belirli bir tesis için geçerli olan rakam, gaz özelliklerine ve sistemin karşılamak üzere tasarlandığı düzenleyici limite bağlı olsa da, sürdürülebilir bir temelde.