由于濾筒式除塵器具有體積小、效率高、操作簡便等優點, 近年來在各行業得以推廣應運.湘鋼寬厚板廠采用兩臺 QX6938 鋼板拋丸清理機串聯的生產布置對鋼板進行除銹處理, 拋丸機的除塵采用倒錐式除塵器與濾筒式除塵器串聯形成二級除塵系統。

     1、結構特點：

     濾筒式除塵器主要由進風管道、排風管道、框架、濾芯、反吹系統、卸灰系統、電控裝置組成.我公司選用型號為 HR4-64 的濾筒 64 件, 濾筒尺寸為φ360*660, 單筒過濾面積為 15m2, 濾筒由頂蓋、金屬框架、褶形濾料、底座 4 部分組成, 濾筒是用設計長度的濾料折疊成褶, 首尾粘合成筒, 筒的內外用金屬框架支撐, 上下用頂蓋和底座固定.頂蓋有固定螺栓及墊圈.濾筒的構造見圖 1.為便于操作和檢修, 濾筒采用傾斜布置.該除塵器有較高的除塵效率, 除塵效率達 99.99%, 排塵濃度 <50mg/m3。

     2、工作原理：

     濾筒式除塵器為負壓運行, 含塵氣流從位于除塵器上部的進風口下行進入箱體, 箱體內的導流板迫使氣流向下穿過濾筒, 由于氣流斷面突然擴大, 氣流中一部分顆粒粗大的塵粒在重力和慣性力作用下沉降下來, 粒度細、密度小的塵粒進入過濾室后, 通過布朗擴散和篩濾等綜合效應使粉塵沉積在濾料表面, 凈化后的空氣透過濾料進入清潔室從出風口排出.當粉塵在濾料表面上越積越多, 阻力達到設定值時, 脈沖閥打開, 壓縮空氣直接噴入濾筒中心, 對濾筒進行順序脈沖清灰, 抖落積塵, 使其恢復低阻運行, 掉入灰斗內收集的粉塵通過卸灰閥連續排出( 見圖 2) .維修時, 只需要人工將檢修蓋上的手輪旋下即可輕松取出濾筒。

圖2 工作原理圖

     3、濾筒式除塵器的使用：

     濾筒式除塵器在使用中除塵效果顯著, 但拋丸機組在投產半年中濾筒式除塵器內兩次起火, 燒壞濾筒數十個, 造成了大的經濟損失。

     3.1、起火原因分析：

   發生燃燒應具備三個條件, 即可燃物、助燃物、引燃能量.這三個條件必須同時具備, 缺一不可, 只有它們相互結合, 相互作用, 燃燒才能發生和繼續進行.我們知道鐵銹粉塵屬二級易燃固體, 其燃點和引燃能量均較低.查文獻資料知, 如果鐵銹粉塵的平均粒 徑 在 100~150μm 時 , 燃 點 溫 度 范 圍 為240~439℃, 遠低于其熔化溫度.粉塵的可燃性與其的粒徑、成分、濃度、燃燒熱以及燃燒速度等多種因素有關, 粒徑越小, 比表面積越大, 越易點燃.拋丸時產生的粉塵極細, 主要成分為鐵粉、鐵的氧化物及灰塵, 取鐵銹粉塵進行點火試驗, 一點即著, 如在風機氣流的助燃下, 燃燒速度很快.同時濾筒式除塵器的濾料材質一般為紙質或聚酯纖維, 其中以后者居多,這兩種材料均為易燃品。

   易燃的鐵銹粉塵被引發著火有幾種可能情況,燃燒火源通常是由熾熱顆粒物、沖擊與摩擦火花、靜電火花等引起的。

     3.1.1、外部熾熱物吸入除塵器, 導致起火：

   外部熾熱顆粒被吸入除塵器, 引燃內部的鐵銹粉塵, 致使易燃的濾筒起火燃燒, 電焊和氣割產生的火花火星溫度均達數百度, 引燃鐵銹粉塵很容易.我公司拋丸機濾筒式除塵器第一次起火就是這種情況所 引 起 . 該 機 所 用 Q045 拋 丸 器 葉 輪 轉 速 為n=2250r/min, 拋射速度大于 80m/s, 高速鋼丸撞擊鋼板也可能產生熾熱顆粒或火花被吸入除塵器內引發起火.

     3.1.2、濾筒內溫度高, 導致自然起火：

   進入拋丸機內處理的鋼板溫度一般要控制在80℃之內, 單臺拋丸機總功率達 1012KW, 其中大部分的機械能會轉化為熱能, 在生產運轉過程中, 系統的溫度會逐漸升高.同時物料轉化為粉塵, 比表面積增大, 提高了物質的活性, 在具備可燃燒的條件下,可燃粉塵氧化放熱反應速度超過其散熱能力, 最終轉化為燃燒稱為粉塵自然.粉塵越細, 就越容易自然.鐵銹粉塵中的 Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4在較高溫度的富氧環境中, 會加速氧化產生大量氧化熱, 除塵器內大量粉塵堆積, 熱量聚集可能使鐵銹粉塵達到自燃溫度, 從而發生自行燃燒。

     3.1.3、靜電導致起火：

   鐵銹粉塵在高速氣流中會產生靜電.由于天然輻射、離子或電子附著, 塵粒之間或粉塵與物體之間的摩擦, 通常會使塵粒帶有電荷.鐵銹粉塵在管道內流動時, 自身相互摩擦, 塵粒與管道、設備內壁的摩擦可以產生數千伏的靜電電位, 同時此種粉塵靜電具有分散性和懸浮性的特點, 分散性增大了摩擦面積,懸浮性使鐵銹顆粒接觸但不連續, 從而導致靜電電位越來越高. 當累積電位增大到粉塵間的擊穿場強時, 就會產生靜電火花, 當放電能量達到或超過鐵銹粉塵的最小點火能量時, 就會發生起火事故.試驗表明化學纖維濾料通常是產生靜電最集中的地方, 堆積在濾筒上的粉塵使空間電場強度增大, 當積累到粉塵間的擊穿場強時, 就會發生靜電火花放電, 其放電能量足以引燃鐵銹粉塵。

     3.2、應對措施：

   鑒于兩次事故的教訓, 一次為拋丸機旁氣焊作業, 使熾熱顆粒被吸入除塵器引起起火, 另一次為生產中的自行起火. 為防止除塵器內起火事故的再次發生, 寬厚板廠采取相關的應對措施。

     3.2.1、檢修中的火源控制：

   在其后的拋丸機組內外檢修作業時, 嚴格控制火源, 防止線路打火, 在氣電焊作業時先要清除周圍的粉塵, 檢修作業后 10 分鐘后才許開機試車或生產, 同時在拋丸機組附近嚴禁吸煙或其它點火, 避免熾熱顆粒或火花被吸入除塵器內.

     3.2.2、接地保護：

   相關設備設施均保持良好的接地, 其接地電阻要求在 1~4Ω 范圍之內, 避免設備設施靜電積累; 此外增加導電性, 用導體或導電物質代替高絕緣性物質, 特別是采用了抗靜電濾料。

     3.2.3、定期清理鐵銹粉塵：

   防止鐵銹粉塵沉積, 熱能聚積, 要及時清理除塵器內的積灰, 規定每班次都要進行反吹卸灰.

     3.2.4、提高操作檢修人員的風險意識：

   對操作、檢修人員進行理論及實踐知識的培訓,使員工意識到鐵銹粉塵的易燃性, 在生產中密切注意濾筒式除塵器的運行狀況.

     4、結語：

     通過采取有效的防火措施, 從多方面消除安全隱患, 拋丸機組除塵系統得以安全運行, 濾筒式除塵器在拋丸機上的應用成功.