1 前言
1992-- 1994年,貴溪冶煉廠為提高閃速爐的生產(chǎn)能力,完成了挖潛改造1542工程。其中的一個重點,就是對生產(chǎn)瓶頸的硫酸車間1307-1#~4#電除霧器進(jìn)行擴(kuò)建,增加1臺1307-5#電除霧器,并實現(xiàn)材料的國產(chǎn)化。
1307-5#電除霧器為導(dǎo)電玻璃鋼材質(zhì)的方管型立式垂直流電除霧器,由日本住友金屬礦山株式會社設(shè)計。分為一級除霧和二級除霧兩個區(qū),其間由中間煙道連接:集塵極室由144根方管陣列而成(方管尺寸為400 mm×400 mm×4 500 mm)。貴冶在消化吸收日本住友金屬礦山株式會社設(shè)計的1307-1#~44的基礎(chǔ)上,憑借自身多年來對玻璃鋼及電除霧器的現(xiàn)場維修經(jīng)驗,采用國產(chǎn)樹脂等原材料,成功地制造了1307-5#電除霧器,在硫酸生產(chǎn)中應(yīng)用至今。本文將對其選材、材料試驗、試車及生產(chǎn)運行情況介紹如下。
2 電除霧器的工作環(huán)境及設(shè)計要求
1307-5#電除霧器運行中的煙氣組成(體積分?jǐn)?shù)): S0 2 9.7% ,0 2 8.4%, C0 2 1.5%. H2S 8.2% ,N 272. 1%,HF小于1 000×10-及少量的Cl::煙塵含Cu,A s、Pb、Bi、Fe, Zn, SD2、Sb和S:酸霧6%~10%H2SO。酸霧。電除霧器的設(shè)計指標(biāo)見表1。
3 耐蝕樹脂的選擇
按日本住友金屬礦山株式會社(簡稱住礦)設(shè)計,制造導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器的樹脂采用的是日本花王株式會社生產(chǎn)的410#雙酚A型不飽和聚酯樹脂。貴冶根據(jù)本廠電除霧器實際運行介質(zhì)環(huán)境中含HF酸、C12等的情況,結(jié)合本廠多年維修玻璃鋼及原日本制造1307-1#~4#電除霧器的現(xiàn)場工程經(jīng)驗,決定采用國產(chǎn)V E-3#乙烯基酯不飽和聚酯樹脂代用。該樹脂具有韌性好、抗?jié)B性強(qiáng)、耐蝕性及施工固化性能優(yōu)異等特點,其固化體系對比見表2。
而作為導(dǎo)電玻璃鋼骨架的纖維增強(qiáng)材料及其鋪層結(jié)構(gòu)方式,則完全參照住礦設(shè)計,采用國產(chǎn)纖維增強(qiáng)材料等強(qiáng)代用,并基本遵循住礦設(shè)計進(jìn)行鋪層,保證達(dá)到設(shè)計厚度。
4導(dǎo)電玻璃鋼性能
由于電除霧器在80 kV高壓的電場環(huán)境中工作,對其制成材料的性能要求非常高。對此,日本住友金屬礦山株式會社在設(shè)計中對其各部件的導(dǎo)電玻璃鋼的性能提出了具體的參數(shù)要求。為了保證國產(chǎn)玻璃鋼的性能達(dá)到住友金屬礦山株式會社的設(shè)計要求,貴冶在制造相應(yīng)部件時,同步制作該部件的送檢試塊,以保證其在材料、配比,鋪層結(jié)構(gòu)等方面與部件完全一致,并對其進(jìn)行性能檢測,其測試結(jié)果及日本住友金屬礦山株式會社的設(shè)計要求見表3。
由表3可知:
①國產(chǎn)的1307-5#電除霧器,其氧指數(shù)達(dá)到23,高于住礦設(shè)計值。由于該電除霧器空負(fù)荷試車及生產(chǎn)運行時氧濃度只有21%和8.4%,溫度為37℃,其運行是安全的、
②該電除霧器的導(dǎo)電玻璃鋼本體及極板的電阻率遠(yuǎn)小于住礦設(shè)計值,導(dǎo)電性能良好。這能有效地將殼體靜電傳導(dǎo)入地,保證集塵極室電場的穩(wěn)定,有利于電除霧器的安全順行。
③其力學(xué)性能中,抗變形的各模量值均高于設(shè)計要求,只有強(qiáng)度值低于設(shè)計值,可能是由于試樣的后固化時間不夠,試樣尚未能完全固化達(dá)到最大強(qiáng)度值。
5 試車及生產(chǎn)狀況
5.1空負(fù)荷試車
1993年10月,1307-5#電除霧器安裝調(diào)試完畢后,貴冶與住礦的工程技術(shù)人員,共同對該電除霧器進(jìn)行了空負(fù)荷試車運行。其中,10月25日進(jìn)行了關(guān)閉連續(xù)噴淋裝置條件下的空負(fù)荷試車,其集塵極室電場的V-A特性曲線見圖1。 從圖1可知,該電除霧器通過電流的起始電壓低,V-A特性曲線平滑,并且當(dāng)電壓升至72 kv時,電流就能達(dá)到額定電流400 mA,說明其整體導(dǎo)電性能良好,運行平穩(wěn)。
5.2 運行除霧能力測試
1995年8月28日至9月26日,曾持續(xù)對1307-5#電除霧器進(jìn)行了12 d的生產(chǎn)性能測試,測定了生產(chǎn)運行狀態(tài)下電除霧器進(jìn)出口的酸霧含量及電除霧器的除霧效率,其結(jié)果見表4。 可見除霧效率基本上均大于gg%,符合設(shè)計要求。
6結(jié)束語
1307-5#電除霧器的國產(chǎn)化成功為貴冶節(jié)約設(shè)備進(jìn)口費用超過1 500萬元。自1993年10月投入使用以來,已運行6a,使用效果依然良好,設(shè)備性能、運行狀況及除霧效率一直保持平穩(wěn)。直至1999年,歷年大修期間進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部檢查,其殼體內(nèi)部、集塵極室方管及其它玻璃鋼構(gòu)件均保持外觀完好、表面光滑、幾何尺寸穩(wěn)定,未見明顯變形。可見該設(shè)備的耐腐蝕性能、機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性能均較高:完全能適應(yīng)工藝條件要求而平穩(wěn)運行,達(dá)到了國產(chǎn)化的目的。