發布日期（qī）：2026-04-25 15:07
摘（zhāi）要：針對鋁熔鑄生產（chǎn）環節產生的煙塵特性，本文提出了一種安裝（zhuāng）簡便，煙塵收集處理效果好，能夠係統解決熔鑄（zhù）煙塵的布袋除塵器。通過該除塵器治理，熔（róng）鑄車間崗位濃度得到（dào）顯著改善，能滿足清潔（jié）生產、職業安全衛生防護和環境（jìng）保護要求。
關鍵詞：熔鑄煙塵；汙染（rǎn）治理；布袋除塵（chén）器
1引言
近年來，我國鋁（lǚ）材的需（xū）求量持（chí）續增長，鋁材被廣泛應用於航天、建築、交（jiāo）通等領域。我國（guó）的鋁加工技術得到了迅速的（de）發展（zhǎn）和（hé）提（tí）高，縮小了與國外先進（jìn）水平的差距。熔鑄是鋁加工的第一道工序，為軋製、鍛造、擠壓等生產提供（gòng）合（hé）格的錠坯，鑄錠質量的高低直接與各種鋁材的最終質量密切相關。熔鑄生產實現由固態向（xiàng）液態（tài）再向固態的（de）轉變，以及（jí）合金元素溶解於鋁中（zhōng）的合金化過程，其（qí）基本作用是能量和物質的轉移。同時，熔體也（yě）與周圍介質之間發生一（yī）係列（liè）的（de）物理化學變化（huà），使熔體淨化或產生汙染，並由液（yè）態加工成可供壓力加工的鑄坯。在此過程中，會產生一（yī）定的煙塵，對生（shēng）產車間環境造成影響，因此，必須采取有效的（de）治理措施來處理熔鑄過程中生產（chǎn）的煙塵。
2煙塵（chén）分析
2.1熔鑄生產工藝流程及產（chǎn）汙環節
熔鑄生產工（gōng）藝流程是：將按配料要（yào）求備好的各種原料（重熔用鋁錠、返回廢料和中間合金等）加入熔鋁爐中（zhōng）進行快速熔化，鋁液溫度約760℃（最高溫度（dù）為900℃），經扒（bā）渣、電磁攪拌（bàn）、調質後將熔體轉注到保溫爐內，采用Cl2與N2/Ar氣混合氣體進行除氣精煉，並靜置（zhì）、調溫。從保溫爐流出的鋁熔體再經在線（xiàn）處理係統加Al-Ti-B絲晶粒細化、用N2/Ar氣與Cl2氣混合氣體除氣精（jīng）煉、泡沫陶瓷過濾板過濾除渣（zhā）後，導（dǎo）入液壓半連續鑄造機鑄造；當鑄錠達（dá）到要求的長（zhǎng）度時，停止鑄造，然後（hòu）通過鋸切機將鑄（zhù）錠鋸切成所要求的鑄錠長度，最後將（jiāng）合（hé）格的鋁及（jí）鋁合金扁鑄錠運至下一工序。具體詳見圖一。
從圖1中可以（yǐ）看出，熔鑄過程（chéng）的產汙環節主要為：（1）熔鋁爐熔化過程；（2）保溫爐精煉過程。
2.2煙塵性質
熔鋁爐和保溫爐的燃料通常為天然氣，燃燒廢氣主要（yào）含有SO2、NOx 、COx、粉塵、炭粉、氯化鹽（NaCl、KCl）及少量酸性氣體（HCl）。其中，粉塵濃度約為（wéi）200～800mg/m3；熔鋁爐粉塵（chén）的粒徑分布（bù）：≤1m的（de）占72.5%；1～30m的占14.9%；≥30m的占12.6%。
2.3排放標準
熔鋁爐、保溫爐（lú）產生的煙氣（qì）執行《工業爐窯大氣汙染物（wù）排放標準》（GB9078-1996）排放標準。
3技術方案及工藝（yì）流程
3.1技術方案（àn）
根據熔鑄過程中的煙塵特（tè）性，可采用一種係統處（chù）理熔鑄（zhù）生產環（huán）節煙塵的除塵裝置，該裝置的（de）技術路線如下：
（1）采用一套除塵係統來處理熔鋁爐、保溫爐產生（shēng）的煙塵。
（2）除塵係統主機采用耐高溫長袋低壓脈衝袋式（shì）除塵器。
（3）除塵（chén）器（qì）濾料選用（yòng）國內（nèi）耐溫220℃的Nomex產品，並經PTFE覆膜處（chù）理。
（4）除塵係統動力設備選用低轉速風（fēng）機，以保證風機運行噪音值符合或優於國家標準（zhǔn）。
（5）除（chú）塵（chén）係統配一套排風管道和排（pái）氣煙囪，煙（yān）囪（cōng）高度不得低（dī）於15m。
3.2工藝流程（chéng）簡（jiǎn）述
為了有效地控製熔鑄作業過程中產生的煙塵，改善車間環境條件（jiàn），熔鋁爐（lú）和保溫爐爐內排煙和爐門排出的煙塵在引風機的作用下經捕集（jí）罩有效捕集充分混合後進入進風（fēng）總管（guǎn），煙氣經耐高溫長袋低（dī）壓脈衝袋式除塵器淨化後，通過引風機，由煙囪排入大氣。當進入（rù）袋式除塵器的煙氣溫度高於180℃時，除塵器前的氣動野風（fēng）混風閥自動打開（kāi），吸入空氣以保證進（jìn）入袋式除塵器的（de）煙氣溫度（dù）低於180℃，以確保袋式除塵器濾袋不受高溫損壞，延長濾袋使用（yòng）壽命。濾袋上的粉塵經脈衝反吹清灰掉入灰鬥，再由螺旋輸送機（jī）排（pái）出裝袋再利用。除塵係統工藝流程見圖2。
4設備選型
4.1係統參數的確定
4.1.1除塵風量計算
（1）閉門時煙氣排放量
一般（bān），熔鋁爐、保溫爐排煙量與燒嘴燃燒天然氣的量成線性關係（xì），即每燃燒1Nm3天然氣需要10Nm3空氣，煙氣排放量一般為天（tiān）然氣（qì）耗量的11.5倍。
（2）開門時煙氣排放量
熔鋁（lǚ）爐（lú）、保溫爐對環境的影響主要是開爐門時投料、扒渣、打渣時產生的煙塵，開門時，燒嘴不工作。根（gēn）據經驗公式計（jì）算：
Q=3600×S爐（lú）門×V爐口噴（pēn）出（chū）速度（dù）
其中：爐門麵積為爐門的開口麵積；
爐口（kǒu）噴出速度按（àn）1.7m/s計算。
熔鋁（lǚ）爐、保溫爐排出的含塵氣體，需要吸塵罩收（shōu）集，在收（shōu）集時要摻入冷風，同（tóng）時也降低塵氣溫度（dù），使（shǐ）之在除塵器工作範圍內，一般摻入冷風量為10%左右（yòu），這時，塵氣溫（wēn）度可降低在（zài）180℃以下。
4.1.2煙氣濃（nóng）度計（jì）算
熔鋁爐以天然氣為燃料（liào），熔煉過（guò）程中產生含SO2、NOx、煙塵的煙氣，煙氣中煙塵濃度約200mg/m3，SO2 濃度（dù）約29.74mg/m3 ，NOx 濃（nóng）度約150mg/m3；熔鋁爐在（zài）打渣（zhā）、扒渣等過程中產生含塵（chén）煙氣，煙氣中煙塵濃度約800mg/m3。
保溫爐（lú）燃燒天然氣進行保溫，煙氣（qì）中煙塵濃度約200mg/m3 ，SO2 濃（nóng）度約34.78mg/m3 ，NOx 濃度約150mg/m3；向鋁液中通入氯（lǜ）氣和氮氣或者氯氣和氬（yà）氣的混合氣（qì）體進行脫氣處理產生HCl，煙（yān）氣中煙塵濃度約800mg/m3；HCl 濃度約1.50mg/m3。
4.1.3風管及風速
含塵氣體管道風速v一般采取12-20m/s，計算管道直（zhí）徑spacer，查手冊後對管徑進行規整，再用規整後的管徑計算出（chū）實際含塵氣體流速。
4.1.4係（xì）統阻力
係統阻力包括捕集罩（zhào）負壓H1（一般為：200Pa）、除塵設備阻力H2（一般小於1700Pa）、主煙道（dào）阻力H3、消聲器阻力損失H4（一般為200Pa），煙（yān）囪阻（zǔ）力H5。其總阻力為：H=（H1+H2+H3＋H4+H5）×1.1
係統管道阻力計算公式為：
H3＝1/2fV2【∑§＋（γ／D）L】
式中： H3——係（xì）統阻損（Pa）
V——流速（m/s）
γ／D——單（dān）位長度摩鑔阻力係數（Pa/m）
L——最長管道長度（m）
4.2設備選型核算
以1台75t熔鋁爐和1台75t保溫爐為例，核（hé）算各參數（shù）。
（1）75 t熔鋁（lǚ）爐主要參數：
1最大燃料消耗量（liàng）： 1400 Nm3/h
2主爐（lú）門（mén）尺寸（cùn）：4000×1650mm
（2）75t保溫爐主要參數
1最大燃（rán）料消（xiāo）耗量： 400 Nm3/h
2爐門：A.爐門數量：2 個；B.爐門開（kāi）口尺寸： 2800×1200mm
4.2.1除塵風量核（hé）算
（1）75t熔鋁爐抽風量（liàng）
經核算，熔鋁爐閉門工作時的（de）煙氣排放量為32079m3/h，熔鋁爐開門時的抽風量為51096m3/h。
（2）75t保溫爐抽風量
保溫爐閉門工作時的排煙量為9166m3/h，保溫爐開門時的抽風量為52025m3/h。
（3）總抽風量（liàng）
以熔鋁爐和保溫爐同（tóng）時開門為（wéi）最大抽風量，Q=51096+52025=103121m3/h
4.2.2係統阻力核算（suàn）
經計算，除塵係統阻力為：4500Pa。
4.2.3除塵設備選型
按照處（chù）理風量為103121m3/h進行選型，可選擇CD340-5型（xíng）耐（nài）高溫長袋低壓脈衝袋式除塵器。耐高溫長（zhǎng）袋低壓脈衝袋式除塵器具有以下特（tè）點：
a、清灰效果好
脈衝閥采用雙曲線（xiàn）膜片（piàn）結構，脈衝阻力低，起閉快和清灰能力大，噴吹裝置各（gè）部件均有優良的空氣動力特性，當噴吹壓力0.3~0.4MPa時（shí），對淨化含塵濃度高和含濕量大的煙塵仍有很好的（de）清灰效果。
b、粉塵補集率高
粉塵補集（jí）率可達99.9%。
c、除塵效率（lǜ）高
除塵效率可達99.99 %以（yǐ）上，能長期（qī）保證排放濃度小於10mg/Nm3。
d、占（zhàn）地麵積小
濾袋長度（dù）7m，占地（dì）麵積較常規脈衝和反吹風袋式除塵（chén）器小。
e、操作維修方便（biàn）。
f、濾（lǜ）袋袋口采用了彈性漲（zhǎng）圈，可直接嵌在花板（bǎn）上，既（jì）密封又（yòu）拆裝（zhuāng）方便，減少了維修人員與汙袋的接觸。
g、該設備結構（gòu）簡單，運動部件少，維修方便。
h、控製技（jì）術為（wéi）歐姆龍PLC定（dìng）時自動控製，精確度高，開起後不需專人管理。
圖1 CD340-5型耐高溫長袋低壓脈衝袋式除塵器技術參數
過濾麵積1700m2
處理風量（10.20-20.40）×104m3/h
濾袋數（shù）量700個
設備阻力1500-1800Pa
排放濃度≤10mg/Nm3
4.2.4引風機選型
按照處理（lǐ）風量為103121m3/h，全壓為4500Pa進行選型，可選擇Y4-68№ 14D離心引風機。主要技術參數（shù）：
a、流量：85154-155627m3/h；
b、全壓：4726-3246Pa；
c、電機型號：Y355M-4；
d、電機功率（lǜ）：250KW。
5環境效益分析（xī）
通過對（duì）熔鑄生產環節煙塵的治理，大大降低了熔鑄煙塵的（de）排放速率和排放濃（nóng）度（dù），有效提高了廠區內部及周圍的空氣環境水平。同時，降低了崗位粉塵對工人健康的影響，為工廠提供了良好（hǎo）的工（gōng）作環境。
6結語
隨著經濟的飛速發展，國家對環（huán）保和職業衛（wèi）生安全的（de）要求越來越高，同時（shí）人們對職業衛生安全和環保的意識（shí）也大幅度提高。鋁熔鑄生產環節煙塵汙染嚴重，必須采取相應（yīng）的措施（shī）進（jìn）行（háng）治理（lǐ），通過文章介紹的係統處理該煙塵的裝置（zhì），能夠有效的降（jiàng）低粉塵濃度與排放速率，所有（yǒu）汙染物均能滿足國家和（hé）地方（fāng）的環保排放標（biāo）準，實現了環境與經濟的協調發展。
