鋼鐵廠(chǎng)高爐煤氣凈化用濾料介紹

應用領(lǐng)域

鋼鐵廠(chǎng)高爐煤氣凈化袋式除塵器

博格推薦

氟美斯?（FMS?）復合耐高溫過(guò)濾材料；

產(chǎn)品性能分析與比較

（一）概況

高爐煤氣是冶金系統一種重要的二次能源，占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗的10－20%。目前，高爐煤氣已成為熱風(fēng)爐、焦爐、軋鋼加熱爐（與高熱值染料混燒）和中低壓高爐的主要燃料煤氣。

由于高爐煤氣熱值低，有劇毒、爆炸范圍寬，可利用程度較小，同時(shí)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的副產(chǎn)品高爐煤氣量一般較大。煤氣在各冶金企業(yè)普遍存在放散問(wèn)題，一方面造成能源浪費；另一方面引起污染環(huán)境，因此如何合理經(jīng)濟的利用高爐煤氣，成為冶金系統的一大攻關(guān)課題。

同時(shí)，由于高爐煤氣中的含塵量較大，不易直接進(jìn)入煤氣管網(wǎng)使用，必須通過(guò)工藝凈化除塵后，降低高爐煤氣的含塵量，一般要求煤氣的含塵量小于10mg/Nm3時(shí)，才能保證關(guān)聯(lián)設備的正常使用。目前在高爐煤氣的治理中一般采用濕法凈化工藝，主要是通過(guò)煤氣洗滌塔及文氏管濕式除塵器進(jìn)行凈化，但同高爐煤氣干法凈化脈沖袋式除塵器相比，仍存在系統流程復雜、投資費用大、耗水量及能量損耗大、二次污染嚴重等特點(diǎn)，因此在國外高爐煤氣應用干法凈化脈沖袋式除塵設備得到了迅速發(fā)展。

隨著(zhù)布袋除塵技術(shù)和濾料的不斷開(kāi)發(fā)，在高爐煤氣干法凈化中運用布袋除塵設備，由于其克服了干式電除塵器缺點(diǎn)，且投資較省，因此在世界各國得到廣泛的應用和推廣，特別是在中小型高爐（≤1000m3）上得到了推廣，目前世界上已有超過(guò)500臺的脈沖布袋除塵器用于高爐煤氣的干法凈化，其中處理煙氣量達到100萬(wàn)m3/h。

（二） 氟美斯?（FMS?）針刺氈的性能優(yōu)點(diǎn)

1、概況

我國的煉鐵高爐煤氣布袋除塵器工藝從1974年開(kāi)始起步，隨著(zhù)除塵器技術(shù)的發(fā)展，過(guò)濾材料從玻璃纖維布、玻璃纖維針刺氈、METAMAX針刺氈發(fā)展到現在大多數使用氟美斯?（FMS?）復合耐高溫過(guò)濾材料產(chǎn)品，市場(chǎng)對針刺過(guò)濾氈的需求連年大幅增長(cháng)，也推動(dòng)了針刺過(guò)濾氈這一新興行業(yè)的快速發(fā)展。從產(chǎn)品市場(chǎng)結構上看，耐高溫的有機纖維具有使用壽命長(cháng)，過(guò)濾精度高等優(yōu)點(diǎn)，但使用溫度受限制，尺寸不穩定，產(chǎn)品價(jià)格過(guò)高，用戶(hù)難以接受等問(wèn)題嚴重制約該產(chǎn)品的發(fā)展。而耐高溫的無(wú)機纖維又存在不耐磨，不耐折，使用壽命短，過(guò)濾精度低等問(wèn)題，不能適應日益發(fā)展的環(huán)保工業(yè)的要求。

氟美斯?（FMS?）針刺過(guò)濾氈產(chǎn)品從1997年立項到1998年完成研制工作并申請國家專(zhuān)利，2003年通過(guò)了科技成果鑒定。氟美斯?（FMS?）針刺過(guò)濾氈具有耐高溫、耐腐蝕、大風(fēng)量、壽命長(cháng)的特點(diǎn)。它是將幾種耐高溫纖維以不同比例與玻璃纖維混紡針刺成氈，再用含氟助劑進(jìn)行后整理加工制成。該產(chǎn)品耐磨、耐折性能好，出口排放濃度極低。主要應用于煉鐵廠(chǎng)高爐煤氣凈化等高溫煙氣的治理。經(jīng)過(guò)近幾年的批量生產(chǎn)和推廣工作，取得了很好的效果。

氟美斯?（FMS?）針刺過(guò)濾氈是由三維纖維相互聯(lián)接而制成的深度型過(guò)濾介質(zhì)，為可透性材料，內部具有大量的半通孔及貫通孔。它的過(guò)濾作用發(fā)生在整個(gè)厚度上。一部分污物粒子被阻擋在靠近上游的表面，一些較小的粒子進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)內部，在收縮，膨脹，壓力效應等作用下吸附在孔壁上沉積下來(lái)形成塵架，氣體由間隙排除，粒子則被阻擋在塵架內部，因此，其結構決定了氟美斯?（FMS?）針刺過(guò)濾氈具有低壓力損失、高過(guò)濾精度、大納污容量、過(guò)濾效率高及壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。

2、氟美斯耐高溫過(guò)濾材料性能分析

通過(guò)科學(xué)排列和組合，我們得到了一批主體耐高溫性能相近，特殊性能完全相異的高溫過(guò)濾材料新品種，這些品種基本上發(fā)揚了兩種纖維材料的長(cháng)處，并彌補了各自的不足之處。經(jīng)實(shí)驗室測試及使用現場(chǎng)的應用可得出以下結論：

（1）可顯著(zhù)地提高濾料的強度，并降低伸長(cháng)率

氟美斯?（FMS?）針刺過(guò)濾氈的經(jīng)緯向抗拉強度均在2000牛頓以上，比化纖濾料高一倍左右，斷裂伸長(cháng)率在3～10%之間，這說(shuō)明該種濾料在使用中尺寸穩定性好，不易伸長(cháng)變形，這種特性使其在高爐煤氣長(cháng)袋反（吸）吹風(fēng)除塵器中顯著(zhù)地提高清灰效果，降低阻力，延長(cháng)壽命。

（2）可顯著(zhù)地提高耐溫性

碳纖維與玻纖混合而成后制成的高溫濾材耐溫可達400℃以上。P84纖維與玻纖混合之后生產(chǎn)的氟美斯?（FMS?）9806型過(guò)濾氈其耐溫水平明顯高于由純P84纖維制成的P84高溫氈。在實(shí)驗中測試將氟美斯?（FMS?）9806置于300℃的烘箱放置24小時(shí)，在實(shí)驗室中測試其收縮率小于1%，強度基本不降低。

（3）可顯著(zhù)地提高耐磨性

經(jīng)平磨實(shí)驗機檢測，氟美斯濾料與玻纖針刺氈比較，其耐磨性有明顯提高。（氟美斯濾料耐磨性2200～3000次，玻璃纖維濾料耐磨性538次）。

（4）可顯著(zhù)地降低運行阻力

因在玻璃纖維中混入了易于針刺加工和后整理表面處理的化學(xué)纖維，所以更利于濾氈的平整和密實(shí)，表面平整光滑程度好，易于清灰，運行阻力低，如果P84纖維層復合在濾氈表面，表面過(guò)濾效果更佳。

（5）可顯著(zhù)地提高過(guò)濾風(fēng)速，降低除塵器體積

因氟美斯濾氈機械強度高，耐磨、耐折性好，可以在大于1m/min的過(guò)濾風(fēng)速下正常使用，因此風(fēng)速可選擇高一些，除塵器體積及過(guò)濾面積均可以小一些，節省能源。

（6）氟美斯耐高溫濾料價(jià)格便宜，用戶(hù)更宜接受

因氟美斯濾料為玻璃纖維與化學(xué)纖維的混合型材料，所以制造成本為同類(lèi)型、同性能進(jìn)口耐高溫化學(xué)濾料的50～60%，可以大大地節約使用成本。順便提一下一個(gè)很重要的問(wèn)題：在垃圾焚燒爐、含酸性較大的燃煤鍋爐等粉塵特性比較惡劣、溫度很高的場(chǎng)合，日本美國等國家均使用聚四氟乙烯纖維氈或玻纖與高性能化纖的復合氈。

（三）氟美斯?（FMS?）9806與玻璃纖維針刺過(guò)濾氈在高爐煤氣布袋除塵器應用的比較

玻璃纖維針刺氈是首先被應用于高爐煤氣除塵的針刺過(guò)濾材料。由于玻璃纖維表面磨擦系數很低，經(jīng)過(guò)普通后處理的針刺氈很容易在使用中造成纖維間互相滑移，表現為很低的抗剝離性和耐折性，另外滑移會(huì )使針刺結構發(fā)生變化，降低過(guò)濾性能和過(guò)濾精度，這是玻璃纖維針刺氈抗化學(xué)性好，尺寸穩定但使用壽命低的主要原因。

氟美斯?（FMS?）9806針刺過(guò)濾氈經(jīng)過(guò)后整理，在纖維表面及纖維間形成不連續膜，使纖維間、纖維與基布間在一定的受力范圍內不能相對滑移，而且改善了氈體結構，不僅抗剝離性能和耐磨耐折性能大幅度提高，而且由于其內部孔隙率得到優(yōu)化，提高了過(guò)濾性能和過(guò)濾精度。