关于硅铁企业粉尘治理与微硅粉捕集的调研报告
来源：甘肃科近环保技术有限公司 阅读：2818 更新时间：2009-03-24 09:542004年10月21日~23日，应乌海市政府的邀请，中科院兰州分院杨生荣副院长带领我公司董事长及相关技术人员一行6人对乌海市工业硅铁炉的生产状况以及环保设备运行情况进行了为期两天的调研。调研活动得到了乌海市李斌副市长及有关方面的积极配合和大力支持，使得调研活动得以顺利完成。通过调研，我们提出以下几个方面的认识与建议，仅供参考。
一、硅铁生产的特殊性
目前乌海市的硅铁生产均采用矿热电炉（国内通用的）进行工业生产，它具有高能耗、高污染等特点。由于硅铁在高温冶炼的过程中产生了大量的含尘烟气，而烟气中的主要成分是SiO2。其含量约占烟尘总量的90%左右，且颗粒度非常细小，平均粒径约为0.3μm，故有微硅粉之称，它能直接通过呼吸进入人的肺部，对人身体健康危害极大。根据有关资料，每生产一吨硅铁中含微硅粉0.1～0.2吨，外排量很大。因受生产设备及工艺条件的限制，传统电炉的排烟方式，一般是采用半封闭式烟罩进行收集后通过烟囱直接排入大气中（无烟尘治理设备），极大地污染了环境。
二、乌海市硅粉捕集治理设备的现状
随着国家对环境污染治理力度的不断加大，以及由于对微硅粉的资源价值的发现，目前各硅铁生产企业对烟尘的治理需求已得到了普遍认同。但由于我国对硅粉专项治理设备的开发研制起步晚、基础差、装备低，与发达国家相比还有很大差距，故短时间内还很难满足企业的治理要求。我们通过实地调研感到，乌海市通过“蓝天计划”，有计划、有步骤的开展硅铁污染治理工作，目前已取得一定的效果，但总体上还不能满足国家对环境治理的要求。
根据硅铁电炉的烟气特性，半封闭式电炉烟气净化工艺均采用干法净化流程，即布袋式除尘或高压静电除尘法。
由于微硅粉的颗粒度非常细小，机械力除尘器，包括沉降除尘、惯性除尘及旋风除尘，根本无法捕集。水膜除尘捕集也很困难，因为其比电阻特别高，若采用常规电除尘装置，将产生反电晕现象，也难于捕集。如果用捕集一般粉尘的常规布袋除尘器直接用来捕集微硅粉，同样也达不到预期效果，目前乌海市所采用的正是常规布袋式除尘器，此方法存在三个问题：
1、由于工业硅或硅铁在熔炼过程中，废气温度很高，可达500～600℃，并且很不稳定（这完全是由于生产状况决定的）。所以在布袋除尘装置的前面，必须设置降温装置，它既增加了除尘设备的占地面积，同时也加大了投资规模，否则将烧毁布袋。 目前乌海市采用长距离钢管道降温，降温效果不理想，导致布袋烧毁率提高，运行成本增加。
2、除尘设备故障率高。由于微硅粉颗粒度很细，粘性很大，不容易振打清灰，严重影响除尘效果，同时增大系统阻力，能耗增大，并且易造成破袋、掉袋，此时势必停机修理，影响正常生产，也增大了设备维修成本。
3、运转费用高。布袋除尘器的实质是用滤布过滤气体捕集粉尘。如何结合烟气温度高和颗粒度微细且粘的特点选择好滤布是至关重要的事。即便如此，运行时间不长，滤布的孔眼就会被堵塞，经常清理，也达不到需要的气流量，容易出现滤布破损现象，换袋费用很高。更严重的问题是滤布阻力增大，所需动力相应增大，能耗增加，企业生产成本提高。
三、合作机制
目前乌海市解决硅铁污染的方法是：由环保设备制造企业无偿提供设备供硅铁企业使用，收集下来的微硅粉5~6年内无偿提供给环保设备企业。此种合作方式会导致硅铁生产企业生产成本增加（人员、水、电等方面），经济效益下降，影响了生产企业污染治理的积极性，达不到可持续发展的目的。我们认为，应积极寻找微硅粉的市场，使得硅铁生产企业捕集下来的微硅粉能够充分体现其经济价值，在污染治理的同时，可以为污染治理企业带来较为可观的经济效益，这将最大程度地调动他们对污染治理的积极性，为可持续发展创造有利条件。
四、解决问题的方法
1、合作的机制的调整和改变
首先，由污染治理企业、市上有关部门、环保设备研发单位共同出资，进行环保设备的研制与开发。待捕集的微硅粉产生经济效益后，按出资比例进行分配。这样，各出资方都会取得较为明显的经济效益，可充分调动各方的积极性。
2、我公司自主研制开发的微硅粉捕集装置完全不同于常规布袋的捕集方法，是采用新的技术路线——高压静电捕集的方法。高压静电捕集装置不是采用目前国内外常规电除尘的硬特性脉动直流作为供电电源，而是采用软特性直流作为供电电源。这种方法完全能够捕集到微硅粉，并且能够达到国家排放标准。是取代布袋除尘器较为理想的除尘设备。这种装置与布袋除尘器比较，有如下突出的特点。
(a)耗能少，大约为0.2～ 0.4KWh/1000m3,气流阻力小。
(b)运动零部件少，在正常情况下维修工作量很小，可以长期连续安全运行。收尘效率98～99.9％。
(c)运转费用低。每kVA炉风机需用的动力为12w，相当布袋除尘器的20％；
(d)故障率低。它在运转过程中，不存在破袋、掉袋影响生产问题，机械故意率很低，基本上能够与主设备保持同步运行。维护管理很方便；
(e)可操作性好。全套装置所用的设备及原材料都是国产的，并且都是一般性的材料。
总之，我们有能力用低运行成本、高效率的方法,捕集硅铁炉及工业硅在生产过程中排放的污染大气的微硅粉。既解决了环境污染，也变废为宝，开发了当代高新技术领域迫切需用的资源。
