沖天爐煙塵污染了大氣，惡化了工作生活環(huán)境。隨著工業(yè)的發(fā)展，沖天爐煙氣凈化工作提到日程上來(lái)了。目前，在西方發(fā)達(dá)，如美國(guó)、英國(guó)、西德和日本，沒(méi)有煙氣凈化設(shè)備或雖有凈化設(shè)備而達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的沖天爐是不允許生產(chǎn)的。

沖天爐煙氣凈化經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，在技術(shù)上已解決。在選用凈化設(shè)備上，美國(guó)和日本以袋式除塵器為主，英國(guó)以各類(lèi)濕式除塵器居多。沖天爐用袋式除塵器占56%，文氏管除塵器占23%，低壓濕式除塵器占12% ，靜電除塵器占5%。

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)沖天爐煙氣凈化技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展。各種涅法除塵器在南方使用較多。如：將軍帽淋水式，(廣重)，了包沫除塵器(上壓)等，除塵效果尚好。但是，由于污水和污泥處理相當(dāng)麻煩，再加上在北方非封閉采暖車(chē)間存在結(jié)冰問(wèn)題，使其使用受到了限制。

沖天爐煙氣的狀況是設(shè)計(jì)和選用凈化設(shè)備的原始依據(jù)。由于受到各種因素的影響，沖天爐煙氣的溫度在整個(gè)熔煉過(guò)程中是變化的。在正常熔煉時(shí)溫度較低，打爐之前，隨著料層減薄，溫度逐漸升高，打爐時(shí)達(dá)到較大值。各廠沖天爐結(jié)構(gòu)與熔煉條件不同，具體溫度相差較大。對(duì)于小型沖天爐，大致是，在正常熔煉時(shí)150℃~250℃有的小于150℃。而打爐階段溫度是600℃~900℃，甚至高。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)本廠爐子測(cè)試數(shù)據(jù)取平均值計(jì)算，打爐階段可取800℃。沖天爐煙氣含塵濃度與熔化速率、原料和焦碳質(zhì)量等因素有關(guān)。一般為5~10克/米3。

沖天爐煙氣所含氣體二氧化硫和一氧化碳一般不超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)，凈化可不考慮。熔煉過(guò)程中加入螢石時(shí)，煙氣中含有危害性很大的氟化氫會(huì)超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，如果熔煉工藝允許，較好不加螢石。

沖天爐煙氣凈化大致可分為四部分：①排煙口裝置，②煙氣冷卻，③煙氣凈化，④污水、污泥、粉塵后處理。

排煙口設(shè)置

1、排煙口設(shè)在加料口上部：即從加料口上部爐筒抽出煙氣。在這種情況下，從加料口吸入大量空氣，一方面煙氣中的一氧化碳和炭粒在進(jìn)入凈化設(shè)備前燒掉，另一方面又使混合后的煙氣溫度降低。為使煙氣不致從加料口溢出，又要從加料口吸入足夠的空氣以一氧化碳煙燒，通過(guò)加料口的風(fēng)速不得低于1.5米/秒。

采用料筒加料的沖天爐加料口都比較大，使處理的風(fēng)量加大。因此，對(duì)加料口和加料裝置做了許多改進(jìn)，以減少其吸入的風(fēng)量。

在加料口上部排煙簡(jiǎn)便易行，排煙系統(tǒng)內(nèi)爆炸的可能性很小，可與各種除塵器組合使用，因而廣泛的應(yīng)用。

2、排煙口沒(méi)在加料口下部：即在煙氣上升到加料口之間就從爐內(nèi)抽出。排煙口要一沒(méi)在爐料的復(fù)蓋之下。在這種情況下

①如果抽出的煙氣中摻入空氣，易于發(fā)生爆炸，為此，控制排煙口的含氧量不大于3%。并且加料口上部爐身要密封。

②設(shè)置燃燒室以便在凈化前把煙氣中的可燃物燒掉。

排煙口設(shè)在加料口下部較大優(yōu)點(diǎn)是凈化的煙氣量較小，從而凈化設(shè)備投資和動(dòng)力消耗較少，但需增設(shè)燃燒室和完善的控制裝置，否則，不。

煙氣冷卻

沖天爐煙氣溫度在打爐階段高達(dá)800℃以上，而袋式除塵器濾布材料承受的較高溫度，滌綸為120℃，玻璃纖維240℃，經(jīng)石墨化處理的玻璃纖維可達(dá)300℃以上。所以，在高溫?zé)煔膺M(jìn)入袋式除塵器凈化前進(jìn)行冷卻。目前，采用的冷卻方法較多，主要有下列幾種類(lèi)型：

1、風(fēng)管自然冷卻；

2、空氣換熱器；

3、噴霧汽化冷卻：即將噴入煙氣中的水霧汽化來(lái)降低煙氣溫度。

4、水冷卻器：即水一一煙氣換熱器。需增設(shè)一套水循環(huán)系統(tǒng)，但其性能穩(wěn)定，使用，余熱可利用。

5，摻冷風(fēng)：這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單便宜，又不需要復(fù)雜的控制。但由于系統(tǒng)的煙氣量增加數(shù)倍，使設(shè)備投資和動(dòng)力消耗成倍增加。因而使用很少。但是，在沖天爐整個(gè)熔煉過(guò)程中，都摻入同樣多的冷風(fēng)是不的。因此，可設(shè)計(jì)二臺(tái)風(fēng)機(jī)，正常熔煉時(shí)(小風(fēng)量)，開(kāi)一臺(tái)風(fēng)機(jī)。打爐階段(大風(fēng)量)，二臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。由于打爐階段時(shí)間較短，動(dòng)力消耗增加的不多。當(dāng)然，在這種情況下，其凈化設(shè)備和風(fēng)管設(shè)計(jì)要同時(shí)滿足這二種狀況的要求是不可能的。只能以前者為主，適當(dāng)考慮后者。

袋式除塵器在凈化沖天爐煙氣上的發(fā)展是與其特點(diǎn)分不開(kāi)的。首先，特點(diǎn)是凈化，能捕集0.01微米以下的超微塵粒。因而其煙塵排放濃度可達(dá)毫克/米3以下。是各種除塵器較低的。采用袋式除塵器才能穩(wěn)定的達(dá)到5”毫克/米3以下的。

其次，近年來(lái)，在高溫濾布的研制上有了較大進(jìn)展。從一般滌綸和普通玻璃纖維，發(fā)展到經(jīng)過(guò)石墨化處理的玻璃纖維。其耐溫達(dá)360℃甚至高。這給袋式除塵器凈化高溫?zé)煔鈩?chuàng)造的條件。

袋式除塵器濾布材料用滌綸還是用玻璃纖維，要考慮以下因素，綜合其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果才能決定。實(shí)際上玻璃纖維不便宜。

①煙氣溫度可達(dá)800℃以上，不管用哪種濾布都要冷卻設(shè)備。只不過(guò)用玻璃纖維濾布允許煙氣溫度一可高些，冷卻設(shè)備可便宜些而已。

②除煙器處理的煙氣溫度越高，其體積越大。另外，玻璃纖維不耐折，其清灰方法限制了過(guò)濾風(fēng)速的提高。這二個(gè)因素都使玻璃纖維除塵器過(guò)濾面積增大。即設(shè)備投資增大。

③處理煙氣溫度不僅受到濾布的限制，還受到其它部件(包括鋼材)，特別是引風(fēng)機(jī)的限制。如：一般鍋爐引風(fēng)機(jī)輸送煙氣溫度不大于250℃。所以一般玻璃纖維除塵器煙氣入口溫度不大于250℃。在這種情況下，選用耐溫大于300℃的濾布是沒(méi)有實(shí)際意義的。