物料在粉磨過程中，產(chǎn)生大量的熱，使磨內(nèi)溫度和出磨物料溫度大大提高，從而惡化操作，出現(xiàn)糊球糊襯板現(xiàn)象，降低產(chǎn)量、增加電耗。*，zui有效的防治辦法，就是加強(qiáng)通風(fēng)。通風(fēng)量的大小，一般以磨內(nèi)風(fēng)速來衡量。業(yè)內(nèi)專家多年的研究結(jié)果表明：球磨機(jī)的產(chǎn)量隨風(fēng)速的提高而提高，但風(fēng)速超過0.7m/s之后，產(chǎn)量已不再提高了。由于通風(fēng)還有排出磨內(nèi)水分、輸送磨細(xì)粉料等其他作用，所以磨內(nèi)風(fēng)速有時(shí)按不同需要，還會進(jìn)一步提高，zui高達(dá)到1.5m/s左右。
加強(qiáng)通風(fēng)是球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)必*重要手段，但是通風(fēng)也會帶來成品細(xì)粉的流失和環(huán)境污染，因此，高效低阻的收塵設(shè)備是*的合作伙伴。只有二者密切配合，才有實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)、清潔生產(chǎn)的可能。經(jīng)過近十年的實(shí)踐表明，這些收塵設(shè)備中，袋收塵器zui為出色，功能zui為齊全，越來越受到人們的青睞。
2 布袋除塵設(shè)備的功能
2.1 環(huán)保與清潔生產(chǎn)
粉塵治理時(shí)需要一定的經(jīng)濟(jì)投入，有許多企業(yè)經(jīng)常為環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益不能雙贏而犯愁。實(shí)際上，在粉磨車間安裝袋收塵器，只要合理選擇和使用，*可以做到有利可圖，不到半年時(shí)間，回收粉塵的價(jià)值，就可回收袋收塵器的全部投資。
布袋除塵設(shè)備是以纖維織物過濾的原理來完成消煙除塵過程的。隨著針刺氈濾料和復(fù)膜濾料的出現(xiàn)，袋收塵器的除塵效率可以達(dá)到99.99%以上，排放濃度低于50mg/m3、甚至低于10
mg/m3，實(shí)現(xiàn)無煙排放，接近*。許多水泥廠主要車間的清潔生產(chǎn)，都是從粉磨車間安裝袋收塵器開始的。我國水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)接軌后，要求粉塵排放濃度低于50mg/m3，袋收塵器當(dāng)之無愧地成為zui可靠的*除塵設(shè)備。
2.2 提高比表面積與避免過粉磨現(xiàn)象
在水泥生產(chǎn)過程中，進(jìn)入生料磨或水泥磨的物料都是不同組分的配合物料，如生料系統(tǒng)的石灰?guī)r質(zhì)原料、硅質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料以及鐵質(zhì)原料等等；再如進(jìn)入水泥磨的熟料、石膏、混合材（如粉煤灰、水渣等）。各組分物料被粉磨的難易程度（即易磨性）不同，導(dǎo)致隨時(shí)間增加而被磨細(xì)的程度（粉磨速度）也不相同。在磨機(jī)內(nèi)部有效停留時(shí)間里，有些組分物料很快就達(dá)到了粉磨的細(xì)度要求，但不得不伴隨其他難磨的組分物料在磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)停留，越磨越細(xì)，超過了出磨的細(xì)度要求。隨著磨溫的升高，這些細(xì)粉產(chǎn)生的靜電作用越來越強(qiáng)，不僅緩解了研磨體的沖擊作用，而且會糊球、糊襯板，降低粉磨效率，這就是“過粉磨現(xiàn)象”，應(yīng)當(dāng)盡量避免。
實(shí)施新的水泥國家標(biāo)準(zhǔn)后，要求水泥的細(xì)度、比表面積增加了，各企業(yè)不同程度地調(diào)整了研磨體級配等工藝參數(shù)，適當(dāng)延長物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，以求出磨物料更細(xì)、細(xì)粉含量更多，與此同時(shí)就更容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象。為避免產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，必須提高磨內(nèi)風(fēng)速，加大通風(fēng)量，把容易磨細(xì)的物料提前、及時(shí)、迅速地排出筒體之外，這項(xiàng)工作可由通風(fēng)除塵系統(tǒng)來完成。*運(yùn)行的實(shí)踐證明：由袋收塵器和風(fēng)機(jī)組成的通風(fēng)除塵系統(tǒng)，不僅可以幫助球磨機(jī)提高出磨物料的比表面積，適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)要求，而且，還能同時(shí)避免過粉磨現(xiàn)象，顯著提高粉磨效率?？梢哉f，袋除塵器在提高比表面積、避免過粉磨方面有著不可替代的作用。
2.3 適應(yīng)設(shè)備大型化與高濃度細(xì)粉收集
設(shè)備大型化，是現(xiàn)代水泥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的顯著標(biāo)志，不僅單機(jī)生產(chǎn)能力高、規(guī)模效益好，而且使物料配合均勻、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。在新型干法生產(chǎn)中選擇大型立磨，在現(xiàn)代立窯生產(chǎn)中采用大磨群窯技術(shù)，已經(jīng)成為我國水泥企業(yè)*生產(chǎn)力的代表。大型化的粉磨工藝流程，離不開大型化的高濃度布袋除塵設(shè)備，它不僅是粉塵治理的環(huán)保設(shè)備，更是完成細(xì)粉收集的生產(chǎn)設(shè)備。
2.4 優(yōu)化顆粒組成與提高水泥早期強(qiáng)度
有些企業(yè)認(rèn)為，圈流粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥沒有開流磨機(jī)生產(chǎn)的水泥早期強(qiáng)度高，于是紛紛把高產(chǎn)的圈流粉磨改成為低產(chǎn)的開流磨。如果仔細(xì)分析其原因，其實(shí)是水泥顆粒組成是否合理的問題。業(yè)內(nèi)專家研究結(jié)果表明，水泥強(qiáng)度主要取決于其顆粒組成中3～30μm顆粒的含量；而早期強(qiáng)度又主要取決于5μm下的顆粒的含量。在開流粉磨過程中，尤其是開路長磨，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間較長，出磨水泥顆粒中粒徑分布比較寬、微細(xì)粉含量高且以5μm以下的顆粒居多，以它直接作為成品水泥，自然早期強(qiáng)度發(fā)揮較快，但后期強(qiáng)度增進(jìn)率一般不高。由于開流磨容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象、粉磨效率受到影響，同規(guī)格的開流球磨機(jī)比圈流磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量低30%左右。所以，目前國內(nèi)水泥廠采用圈流粉磨系統(tǒng)的還是占絕大多數(shù)。
物料在圈流磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間短，且出磨物料必須經(jīng)過選粉機(jī)分選，細(xì)度合格的作為成品，不合格的重新返回磨機(jī)再粉磨。問題主要出在選粉機(jī)上，目前國內(nèi)水泥廠（尤其是立窯企業(yè)）使用的選粉機(jī)，大部分是依靠重力或離心力沉降原理來收集成品細(xì)粉，從結(jié)構(gòu)性能上講，它們就很難收下5μm以下的顆粒，加上物料在選粉機(jī)內(nèi)停留時(shí)間有限，所以成品中微細(xì)粉含量不如開流磨多。近年來引進(jìn)制造的O-Sepa選粉機(jī)采用袋收塵器收集細(xì)粉，正常工作時(shí)，在濾袋表面還附著一層粉塵層，99%以上的微細(xì)顆粒都可以收集下來，因而成品水泥的顆粒組成得以改善，早期強(qiáng)度不存在偏低的問題。不同粉磨工藝流程、不同選粉機(jī)配置的成品顆粒分析結(jié)果列于表1。從粒徑分布情況可以看出，以袋收塵器為細(xì)粉收集的O-Sepa選粉機(jī)與球磨機(jī)組成的閉路系統(tǒng)，水泥成品顆粒組成既不影響早期強(qiáng)度的發(fā)揮，又有利于后期強(qiáng)度增進(jìn)率的提高。
2.5 實(shí)施粗粉細(xì)選工藝與提高磨機(jī)產(chǎn)量
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于選粉機(jī)結(jié)構(gòu)性能的限制以及粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)的控制等方面的原因，選粉效率往往達(dá)不到*，一般僅維持在65%～85%之間。也就是說，粗粉回料中總有15%以上的合格細(xì)粉被返回磨機(jī)重新粉磨。這不僅浪費(fèi)了能源，同時(shí)細(xì)粉還會緩解研磨體的沖擊作用，降低粉磨效率。
根據(jù)顆粒流體力學(xué)的基本原理，在一個(gè)密閉的容器內(nèi)，氣體通過物料顆粒層時(shí)，不僅可以把不同顆粒大小的粉狀物料，按不同的高度懸浮分離開來，而且，氣流可以將這些粉狀物料輸送到不同的位置。如果是粒徑相同的粉狀物料，隨著氣流速度的不同，會出現(xiàn)三種不同的氣、固混合狀態(tài)：固定床、流化床和氣力輸送床；“如果是一群粒徑不同的粉狀物料，隨著氣流速度的不同，就會按粒徑大小，由小到大順序排列，先后從固定床進(jìn)入流化床和氣力輸送床。只要控制好氣流速度和粉狀物料顆粒層的厚度（顆粒層阻力），就可以在流化床與氣力輸送床之間找到一個(gè)合適的范圍，實(shí)現(xiàn)按粒徑大小進(jìn)行物料分級的過程。”這就是“粗粉細(xì)選”的工藝原理。
“閉路粉磨系統(tǒng)的粗粉細(xì)選工藝”，就是在選粉機(jī)的粗粉出口，安裝一臺小型、簡單的氣力分級設(shè)備，對選粉機(jī)的粗粉回料進(jìn)行再次“粗粉細(xì)選”，不但能增加粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量，而且還能提高球磨機(jī)的粉磨效率。磨尾袋收塵器就是粗粉細(xì)選分級機(jī)的細(xì)粉收集設(shè)備，物盡其用、環(huán)保節(jié)能，不再新增其它設(shè)備。一個(gè)φ2.2×7m的閉路水泥粉磨系統(tǒng)，可以從選分機(jī)粗粉回料中再選出2～3t/h的細(xì)粉。這樣，增產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)效益，不到一個(gè)月就可以收回全部技術(shù)改造投資。
2.6 消除爆炸隱患與取代電收塵器
在新型干法水泥生產(chǎn)中，煤粉制備是*的工藝環(huán)節(jié)。烘干兼粉磨也是常見的節(jié)能高產(chǎn)工藝流程。但是，只要與煤粉或可燃?xì)怏w打交道，就必須注意兩個(gè)問題：一是自燃，二是爆炸。煤粉在堆積狀態(tài)下，氧化速度超過散熱速度，就會發(fā)生自燃現(xiàn)象。煤磨在運(yùn)轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)某些沉積的煤粉容易發(fā)生自燃；當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，若系統(tǒng)溫度控制也較低，容易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，造成煤粉粘結(jié)堵塞，也會引起自燃。另一問題是發(fā)生爆炸。當(dāng)煤粉很細(xì)時(shí)，在懸浮狀態(tài)下，直接與空氣接觸，一旦引燃就能迅速發(fā)生氧化反應(yīng)而發(fā)生爆炸。根據(jù)對多次爆炸事故的分析可知，發(fā)生爆炸有三個(gè)必要條件：氣體混合物中的可燃物濃度達(dá)到爆炸極限；氣體混合物中的氧含量達(dá)到足以發(fā)生爆炸的程度；混合物中的熱能（火種）足以引起爆炸。為了實(shí)現(xiàn)煤磨的安全生產(chǎn)，首先要防止煤粉在系統(tǒng)各部分積聚；二是要利用各種防爆裝置。目前，具有防靜電和防爆功能的袋收塵器是煤磨通風(fēng)除塵的*選擇。
順便提一下，隨著我國水泥環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)的接軌，業(yè)內(nèi)專家已經(jīng)提出：新型干法回轉(zhuǎn)窯窯尾收塵器也應(yīng)該淘汰電收塵器，改換為大型防爆耐高溫的袋收塵器，以防止因窯尾廢氣中CO超標(biāo)而關(guān)閉收塵器，從而引起顆粒物超標(biāo)排放的嚴(yán)重污染。
3 正確使用布袋除塵設(shè)備的技術(shù)要點(diǎn)
3.1 處理風(fēng)量、過濾風(fēng)速、過濾面積
布袋除塵設(shè)備是利用袋狀濾布和過濾的方式來凈化含塵氣體的。選擇布袋除塵設(shè)備的主要依據(jù)，首先是處理風(fēng)量（處理風(fēng)量越大，需要收塵器的體積也越大）。滿足磨機(jī)通風(fēng)量的要求、系統(tǒng)漏風(fēng)量和料氣比（粉塵濃度）的要求，是決定處理風(fēng)量大小的前提。磨機(jī)的通風(fēng)量等于磨內(nèi)通風(fēng)截面積乘以磨內(nèi)風(fēng)速；但在實(shí)際生產(chǎn)中，人們習(xí)慣用經(jīng)驗(yàn)辦法，按磨機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）來確定配套袋收塵器的處理風(fēng)量。公式如下。
Q=kG
式中：Q——處理風(fēng)量，m3/h；
G——磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量，t/h；
k——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，磨機(jī)通風(fēng)?。?00～600m3/t；細(xì)粉收集?。?200～1300 m3/t。
例：水泥磨臺時(shí)產(chǎn)量為20 t/h，磨尾袋收塵器僅是磨機(jī)通風(fēng)除塵設(shè)備，處理風(fēng)量應(yīng)選12000
m3/h；球磨機(jī)與O-Sepa選分機(jī)組成的閉路粉磨系統(tǒng)，臺時(shí)產(chǎn)量為100
t/h，磨尾袋收塵器既是環(huán)保除塵設(shè)備，又是細(xì)粉收集裝置，因此處理風(fēng)量應(yīng)選130000m3/h。
不同類型或不同制造廠家生產(chǎn)的袋收塵器，在處理風(fēng)量相同的情況下，設(shè)備的體積有時(shí)會相差很大。這是因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材質(zhì)不同而造成的差異。具體地說，就是收塵器所選擇的濾布不同，其允許的過濾風(fēng)速也不相同。過濾風(fēng)速是單位面積濾布上通過含塵氣體的體積流量，它表征了濾布承載粉塵層和凈化含塵氣體的能力。由于袋收塵器工作原理的特殊性，不僅要求氣、固分離效率高，而且還要求濾布清灰后，重新恢復(fù)過濾的能力強(qiáng)。因此，過濾風(fēng)速過大，會造成通風(fēng)阻力增大和濾布的堵塞及損壞，影響收塵器安全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；過濾風(fēng)速小，有利于延長收塵器的壽命、提高凈化效果；但在完成一定的處理風(fēng)量的前提下，濾布的面積（即：過濾面積）必然增加，收塵器的體積也隨之?dāng)U大，設(shè)備造價(jià)提高。
處理風(fēng)量、過濾風(fēng)速、過濾面積三者的數(shù)學(xué)關(guān)系如下：
Q=60Su
式中：Q——處理風(fēng)量，m3/h；
S——過濾面積，m2；
u——過濾風(fēng)速，m/min。
例如：φ3×11m閉路生料磨的臺時(shí)產(chǎn)量為70t/h時(shí)，需要通風(fēng)除塵的處理風(fēng)量為42000
m3/h；如果選擇普通的滌綸布袋收塵器，過濾風(fēng)速應(yīng)≤0.7m/min，則該收塵器的過濾面積應(yīng)不小于1000m2。
3.2 濾布材質(zhì)的選擇
除塵布袋是袋收塵器過濾含塵氣體的主要工作部件。水泥工業(yè)zui常用的濾布主要由有機(jī)或無機(jī)纖維織物制成。根據(jù)目前袋除塵技術(shù)的發(fā)展，按工作原理可以把濾布分成兩大類：粉塵過濾濾布和表面過濾濾布。前者織物纖維的縫隙大于50μm，凈化過程是以在濾布上的粉塵層過濾為主；而后者在濾布上復(fù)有一層薄膜，薄膜上的孔隙僅有3μm以下，水泥工業(yè)粉塵一般都阻留在薄膜上，凈化過程是以表面過濾為主，接近于*。在水泥環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與接軌的今天，它具有越來越多的用武之地。但后者價(jià)格是前者的5～10倍，在水泥環(huán)保市場上現(xiàn)在還沒有被多數(shù)企業(yè)所接受。
粉塵過濾除塵布袋價(jià)格便宜、品種齊全，是目前水泥行業(yè)普遍選用的袋收塵器的材料。由于濾布的選擇需要考慮含塵氣體的物理及化學(xué)性質(zhì)、氣體溫度、濕度、含塵濃度、粉塵顆粒大小及可燃性、腐蝕性等影響因素，所以正確選擇濾布是使用好袋收塵器的關(guān)鍵。
一般來說，對于球磨機(jī)、破碎機(jī)、包裝機(jī)等通風(fēng)除塵設(shè)備的常溫?zé)o腐蝕的含塵氣體，選用有機(jī)材料纖維織物的濾布，如滌綸類合成纖維紡織品及針刺氈等；針刺氈濾料是以針刺法成型的一種新型纖維織物濾布。它的過濾單元呈單纖維狀態(tài)，是一種三維微孔結(jié)構(gòu)的濾布，含塵氣體通過時(shí)呈層流狀態(tài)，在高過濾風(fēng)速的情況下，也能夠得到較小的通風(fēng)阻力。與普通織布相比，該濾布的孔隙形態(tài)不同。普通織布主要是靠經(jīng)緯線交錯所構(gòu)成的孔隙作為過濾之用，這些孔隙還不到整個(gè)織布體積的一半；而針刺氈是由單纖維絡(luò)合交錯的纖維空隙作為過濾的細(xì)孔，這些細(xì)孔在氈的整個(gè)體積內(nèi)所占比例相當(dāng)大，一般為70%～90%。在布重和厚度相同的情況下，用于過濾的細(xì)孔，針刺氈是普通織布的1.4倍。因此，針刺氈透氣性好，清灰容易，過濾風(fēng)速也可以提高，單位面積的處理風(fēng)量大。在相同處理風(fēng)量的條件下，濾布所允許的過濾風(fēng)速決定了過濾面積的大小和袋收塵器的體積。普通合成纖維織物濾料的過濾風(fēng)速一般應(yīng)≤0.5m/min，而針刺氈濾料可以達(dá)到0.8～1.0m/min；因此，利用針刺氈濾料制成的袋收塵器，體積往往小于前兩種濾料制成的袋收塵器，但是，由于針刺氈濾料制造工藝復(fù)雜，濾布及其除塵設(shè)備價(jià)格略高。
對于立窯、回轉(zhuǎn)窯、烘干機(jī)、冷卻機(jī)等熱工設(shè)備的高溫腐蝕性含塵氣體，要選擇玻璃纖維材質(zhì)的紡織品、膨體紗、針刺氈濾布。玻璃纖維濾布具有耐高溫、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)緊密、尺寸穩(wěn)定、粉塵易剝離、過濾效果好等特點(diǎn)，是用于高溫?zé)煔鈨艋睦硐脒^濾材料。
近年來，除塵布袋、濾料的發(fā)展呈多樣性，高分子塑料燒結(jié)膜濾料、高分子材料涂膜工藝取得了較大的進(jìn)展，如紡粘長纖維PSU燒結(jié)膜濾料，紡粘長纖維PTFE復(fù)膜濾料，表面光滑，疏水，不粘灰，濾材材質(zhì)堅(jiān)固，剛性強(qiáng)度高，適合于高溫、高濕、高黏性粉塵、高濃度粉塵的工業(yè)煙塵凈化，透氣度50～60m3/cm2.s，*使用溫度300℃，超過一般常用的玻纖袋的*使用溫度。
3.3 清灰方式的選擇
袋收塵器在工作過程中，隨著粉塵在濾布上的聚積，通風(fēng)阻力逐漸上升，系統(tǒng)處理風(fēng)量迅速減少，給生產(chǎn)過程帶來影響，因此必須定期清除濾布上的積灰，恢復(fù)濾布的通風(fēng)過濾作用，這是正確使用袋收塵器的重要環(huán)節(jié)之一，決不可掉以輕心。清灰方式分為機(jī)械振打和反吹風(fēng)清灰兩大類。對于小型袋收塵器可以采用機(jī)械振打清灰方式；而處理風(fēng)量在4000
4000m3/h以上的布袋除塵設(shè)備就應(yīng)該采用反吹風(fēng)的清灰方式，這樣才能保證濾布迅速恢復(fù)過濾能力。反吹風(fēng)清灰分為常壓反吹風(fēng)和高壓脈沖反吹風(fēng)兩種。對于凈化濕含量較低含塵氣體的袋收塵器，可用普通離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)行常壓反吹風(fēng)清灰；而對于凈化濕含量或粉塵濃度較高的含塵氣體袋收塵器，一般都應(yīng)采用由空壓機(jī)提供氣源的高壓脈沖反吹風(fēng)清灰方式。
