高梯度磁分离用于钢铁工业除尘的实验研究.pdf

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1、东莞理工学院学报Vol17No5第17卷第5期JOURNALOFDONGGUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYOct20l02010年lO月高梯度磁分离用于钢铁工业除尘的实验研究武秀文蓝惠霞颜幼平(东莞理工学院化学与环境工程学院，广东东莞523808)摘要：采用高梯度磁分离技术对钢铁工业除尘进行实验研究。通过实验确定了磁分离除尘的工艺条件为：磁场强度为5．2KGs，铜毛填充率为2％，气体流量为12m3／h。在这些条件下，除尘效率可达98．2％，分级除尘效率达90％以上。关键词：高梯度；磁分离；钢铁工业；粉尘中图分类号：X70

2、1．2文献标识码：A文章编号：1009—0312(2010)05—0083—05在钢铁工业中由氧气顶吹转炉和电弧炼钢炉产生的烟尘里，铁粒子的含量特别高。这种烟尘如果不经过治理直接排放到大气中，不仅会导致直接的大气污染，而且烟尘中的铁粒子还会催化大气中的许多反应，产生二次污染。20世纪70年代以来，大气环境标准日趋严格，国内外开始普遍注意二次烟气净化和微粒控制问题。对钢铁工业烟气中的微粒控制问题也受到日益重视。目前钢铁企业一般采用袋式除尘器、静电除尘器、文丘里湿式除尘器等来处理烟气中的粉尘，这几种除尘装置虽然具有较高的除尘效率，但是也存在着

3、较多的缺点。袋式除尘器滤料承受温度有限，处理高含水率烟气会导致滤袋黏结，堵塞滤料；电除尘器对粉尘比电阻有一定的范围要求，对捕集粉尘粒径的范围窄，且一次性投资高，安装、维护、管理要求严格”州。而文丘里洗涤器，存在着涤气装置的污泥处理和废液处理等问题卅。钢铁工业烟尘中含大量铁粒子的特点使得高梯度磁分离技术处理该种粉尘成为可能。高梯度磁分离除尘技术采用强磁场、高梯度而使烟尘中的磁性颗粒受到很大的磁力，很容易克服气流的粘性力，因此具有处理烟气量大，速率高的特点，决定了它所需空间要比静电除尘器或布袋除尘器小的多，由于磁除尘器内部没有阻碍烟流流动的零

4、部件使其结构简单，一次性投资小，易维护，易管理，且自动化程度高州。同时变废为宝，体现了钢体工业粉尘污染防治必须坚持综合治理的原则·。本文拟采用高梯度磁分离技术对处理钢铁工业粉尘进行实验研究，以期为钢铁工业烟气除尘提供一种经济高效的新技术。1实验部分1．1实验样品实验用粉尘为广州钢铁厂烧结矿粉尘，属强磁性粉尘(比磁化系数≥38×10m／kg)。用巴氏离心粉尘分级仪测定粉尘的粒径分布，结果列于表1。表1粉尘粒径分布1．2实验装置实验装置如图1所示。内装聚磁介质(钢毛)的分选盒置于两磁极之间，磁极间的距离可调。分收稿日期：20l0—06—09作

5、者简介：武秀文(1976一)，男，河北井陉人，讲师。硕士．主要从事环境工程研究。坠查墨墨堂堕堂堡Q选盒的尺寸为67．0mm×19．5mm×315．0mm，分选盒的宽度也就是磁极间的距离。为获得较高的背景磁场，在两极之间加入一对楔形磁极头。因极距较小，两极中间部分的磁场分布被认为是均匀的。用国产CT3型高斯计测定磁极间的磁场强度，激磁电流与磁场强度的关系如图2所示。由图2可知，当激磁电流超过4A时激发磁场强度达到4．6KGs，且磁场强度随激磁电流成正比增加，当电流超过l0A后，磁场强度变化不大，说明高梯度磁分离机铁芯的磁化已达饱和，因此激发

6、磁场强度为4．6～5．4KGs。整套设备运行时处于正压状态。风机与变压器相接，通过调节电压来改变空气流量。风机与进气管之间接有流量计，测量气体流量。实验中主要对磁场强度、钢毛填充率和气体流量对除尘效率的影响进行了研究，并考察了高梯度磁分离器的分级除尘效率。><——L——JllI×4L1．风机；2．激流线圈；3．分选盒；4．楔形磁极；5．铁芯；6．粉尘发射器；7．进气管；8．排气管；9．流量计图2激磁电流与磁场强度的关系图1实验装置简图2实验结果与讨论2．1磁场强度对除尘效率的影响磁场强度是磁分离过程的重要因素，对粉尘在磁场中受到的磁场力有

7、很大的影响。因此需要考察磁场强度对除尘效率的影响。通过实验研究发现，在不加磁场的条件下，粉尘由于惯性拦截作用可去除20．7％。在钢毛填充率、气体流量不变的情况下，不同磁场强度下的除尘效率如图3所示。褂刊4．64-85．05．25．45．65．86．0磁场强度／KGs图3磁场强度与除尘效率的关系从图3中可以看出在不加磁场的条件下，在有磁场存在的条件下，粉尘除尘效率有明显的提高，而且随着磁场强度的增加，除尘效率增加。这是因为随着磁场强度的增加，磁介质产生的吸引第5期重r文篁壹坌塞塑三些!塞尘竺塞丝壅_____——__-_-___-_____●

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