摘要：目前，我国湿法炼锌厂在使用挥发法从氧化矿、浸出渣等物料回收锌过程中，普遍采用干法收尘，其中最常用的为布袋收尘，得到的次氧化锌还需火法（回转窑、多膛炉）或湿法（减洗、离子交换）等脱氟氯后才能用于电解锌，次氧化锌烟气中夹带的二氧化硫还需经回转窑脱硫处理。布袋收尘工艺复杂，现场操作环境恶劣，劳动强度大，运行费用也较高，越来越难以适应环保、节能、卫生等方面日益严格的要求。基于此，本文主要对电除尘器在锌冶炼烟气收尘的应用进行分析探讨。
关键词：电除尘器；锌冶炼；烟气收尘；应用
1、前言
电除尘器是利用电场力使烟气中烟尘荷电并被捕集在收尘电极上，通过清除电极上的烟尘使之落人灰斗，达到烟气与烟尘分离目的的收尘设备。在锌精矿的沸腾焙烧过程中，烟气收尘的目的不仅在于改善环境防止污染，而且由于其烟尘为有价金属，烟气可用来生产硫酸，因此锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘在生产过程中具有举足轻重的作用和极为重要的意义。
2、几种电除尘器的特点及应用
2.1棒炜型电除尘器
某厂42m2锌精矿沸腾焙烧烟气收尘最初采用此型式电除尘器，其结构特点为:阳极是由一排由若干圆钢组成的极板，阳极在高温变形小，收尘面积大，但阳极板质量大，振打清灰困难，且粉尘二次飞扬大，电场气速不能超过0.8m/s;阴极采用φ2mm镍铬丝线，极线下端悬挂重锤，这种极线振打力传递效果差，振打清灰难度大，易粘尘结成球形，造成阴阳极间短路，影响正常送电，且极线易断，故障率高，由于圆形线电气性能差，起晕电压高，线电流密度低，因而工作电压、电流一般都较低。
该型式电除尘器在使用过程中还有一个最大缺点是:对烟气中烟尘含尘浓度、烟尘比电阻适用性差，容易产生电晕闭锁和反电晕现象，影响电除尘器的正常运行和收尘效率。产生反电晕现象的原因在于高比电阻烟尘的电荷在收尘电极上不易导走，随着烟尘层增厚产生内外电位差，达到一定数值后烟尘层内部击穿，产生大量负离子，阻碍荷负电荷的烟尘向收尘极移动。此外当阴极上的烟尘达到一定厚度时，高比电阻烟尘相当于绝缘体把阴极包住，使其无法放电和使空气电离，这时供电装置出现二次工作电压高而二次工作电流低的现象，即是产生了电晕闭锁。及时清除阴阳极上的积尘，可减轻或避免反电晕和电晕闭锁现象。
由于棒帖式电除尘器存在的这些缺点，在某厂锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘使用时收尘效率只有98%左右，相对其它型式较低，目前新建电除尘器己不再使用此种结构型式。
2.2原式电除尘器
原式电除尘器是1975年由日本JEP公司的静电除尘器株式会社研制成功，它与一般电除尘器的主要区别在于，其阴极系统中有着若干组管状辅助电极，极配形式如图1示:辅助电极由4根圆管并排组成，与阴极线并排交错安装在同一框架上，由于增加了辅助电极，可以捕集由于反电晕而产生的荷电粉尘，还能使辅助电极和阳极之间构成一段比普通电除尘器要高的均匀电场。
图1 原式电除尘器极配断面示意图
1—阴极 ; 2—辅助电极 ; 3—阳极
采用辅助电极形式是捕集高比电阻烟尘和粒径超细粉尘的最有效方法，阴极和辅助电极交替布置，高压直流电接人阴极和辅助电极，电场中负离子随烟尘趋向收尘电极起作要收尘作用，正离子随烟尘趋向辅助电极也起到辅助收尘作用。在收尘电极和辅助电极的均匀电场中，正、负离子都能发挥其烟尘荷电后的收尘作用，同时也相应增加了收尘面积。它的阴极和阳极都采用薄壁圆钢管制成。阳极采用圆管使它具有更多的收尘面积，而且本身刚度较大，抗弯曲，抗热变形的能力强。
阴极为鱼骨针刺线，它是由一根圆管作主干，在主干上穿入鱼骨针后，在针的根部一端点焊固定，两端加连接板制作而成。鱼骨针刺线起晕电压低，只有15kv，在热态运行下不变形，振打力传递及清灰效果好，对高比电阻烟尘和含尘浓度高的烟气不发生电晕闭塞。但从应用情况看，存在容易掉针的问题。
原式电除尘器由于有以上这些特点，故对捕集微细粉尘、高浓度粉尘、高比电阻和低比电阻粉尘都有较好的适应性。根据测定原式电除尘器能捕集最细粉尘的粒径由通常的0.01μm级扩大到0.001μm级;能适用的含尘浓度由通常的50g/cm3以下增加到高达120g/cm3;能捕集的粉尘比电阻的范围由104-1010Ωcm扩展为102-1013Ωcm。原式电收尘器同样也存在棒炜式电收尘器一样的弱点，阳极板质量仍较大，清灰较困难，粉尘二次飞扬等缺点。
针对阳极清灰难的问题，某厂在保持常规拔叉式侧部振打清灰的前提下，在电除尘器第一、二电场顶部每个电场增设两个声波除尘器，在生产实际中应用，取得了较好效果。原式电除尘器目前在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中得到了广泛应用，某厂冶金炉窑烟气收尘全都采用此种型式的电除尘器，电除尘器出口含尘浓度只有100mg/m3左右，收尘效率在99.5%以上。
2.3 C型板型电除尘器
C型板型电除尘器的特点在于其阳极板是用薄钢板在专用轧机上将其板断面在制成C字形状的极板，C型板从其断面形状看，基本上也是由两部分组成，中间是凹凸较小比较平直部分，两边做成弯钩形(通常称其为防风沟)，防风沟能防止气流直接吹到极板表面。这样可减少粉尘的二次飞扬，提高收尘效率。这种极板电气性能较好，有足够的刚度，板面的振打加速度分布均匀，粉尘的二次飞扬少。板材采用厚度为1.2mm08AI碳素钢卷板轧制，重量轻，比采用圆管形阳极板排轻一半以上，因而振打清灰较易，能保证很好的清灰较果，运行故障率低。
阴极也同样采用具有良好电气性能的Rs管形芒刺线。管形芒刺线是在薄壁管上每隔100mm焊接长为40mm的芒刺，主干两头加连接板制作而成。该极线电气性能好，起晕电压低，只有15kv，在极线当中是起晕电压最低的极线之一，在相同条件下起晕电压越低就意味着单位时间内的有效电晕功率越大，除尘效率越高，此外该极线在电场内通上高压直流电，在刺尖能产生强烈的电晕放电，强烈的电子流能避免出现电晕闭塞;同时，强烈的电子流还能产生速度很快的电风，电风能促进带电粉尘向阳极移动，大大提高粉尘的驱进速度，从而提高除尘效率。此外该线强度好，在热态运行下不变形，振打力传递及清灰效果好，不易断线。对烟气变化的适应性强，对高比电阻烟尘和含尘浓度高的烟气不发生电晕闭塞。
C型板型电除尘器由于阳极采用质量较轻且带有防风沟结构的C型阳极板，振打清灰容易，保证阳极保持较干净状态，不但能有效抑制反电晕现象的产生，而且对含高比电阻烟尘烟气具有更好适应性，还能有效地防止粉尘的二次飞扬，且运行故障低，工作电压、电流高，在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中应用，收尘效率能达到99.9%以上。
3、结语
电除尘设备产出的次氧化锌完全满足电解锌对原料的质量要求；将原回转窑后段的烟气收尘中的表面冷却、布袋收尘和尾气碱洗脱硫过程改为收尘、脱氟氯、脱硫一体化，节省了大量投资和运行费用；由于流程缩短，项目占地面积大大减少。不会产生沉积堵塞，运行平稳，实用性强，操作方便、简单，在闭合负压环境中进行，无扬尘，自动化机械化程度高，生产效率高，运行及维护费用低。随着电除尘技术的不断发展和进步，各类新的电除尘设备在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中得到应用。
参考文献
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论文作者:李娜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签：收尘论文; 电除尘器论文; 烟气论文; 烟尘论文; 电晕论文; 电极论文; 粉尘论文; 《基层建设》2018年第30期论文;