關于硅鐵企業粉塵治理與微硅粉捕集的調研報告
來源：甘肅科近環保技術有限公司 閱讀：3019 更新時間：2009-03-24 09:542004年10月21日~23日，應烏海市政府的邀請，中科院蘭州分院楊生榮副院長帶領我公司董事長及相關技術人員一行6人對烏海市工業硅鐵爐的生產狀況以及環保設備運行情況進行了為期兩天的調研。調研活動得到了烏海市李斌副市長及有關方面的積極配合和大力支持，使得調研活動得以順利完成。通過調研，我們提出以下幾個方面的認識與建議，僅供參考。
一、硅鐵生產的特殊性
目前烏海市的硅鐵生產均采用礦熱電爐（國內通用的）進行工業生產，它具有高能耗、高污染等特點。由于硅鐵在高溫冶煉的過程中產生了大量的含塵煙氣，而煙氣中的主要成分是SiO2。其含量約占煙塵總量的90%左右，且顆粒度非常細小，平均粒徑約為0.3μm，故有微硅粉之稱，它能直接通過呼吸進入人的肺部，對人身體健康危害極大。根據有關資料，每生產一噸硅鐵中含微硅粉0.1～0.2噸，外排量很大。因受生產設備及工藝條件的限制，傳統電爐的排煙方式，一般是采用半封閉式煙罩進行收集后通過煙囪直接排入大氣中（無煙塵治理設備），極大地污染了環境。
二、烏海市硅粉捕集治理設備的現狀
隨著國家對環境污染治理力度的不斷加大，以及由于對微硅粉的資源價值的發現，目前各硅鐵生產企業對煙塵的治理需求已得到了普遍認同。但由于我國對硅粉專項治理設備的開發研制起步晚、基礎差、裝備低，與發達國家相比還有很大差距，故短時間內還很難滿足企業的治理要求。我們通過實地調研感到，烏海市通過“藍天計劃”，有計劃、有步驟的開展硅鐵污染治理工作，目前已取得一定的效果，但總體上還不能滿足國家對環境治理的要求。
根據硅鐵電爐的煙氣特性，半封閉式電爐煙氣凈化工藝均采用干法凈化流程，即布袋式除塵或高壓靜電除塵法。
由于微硅粉的顆粒度非常細小，機械力除塵器，包括沉降除塵、慣性除塵及旋風除塵，根本無法捕集。水膜除塵捕集也很困難，因為其比電阻特別高，若采用常規電除塵裝置，將產生反電暈現象，也難于捕集。如果用捕集一般粉塵的常規布袋除塵器直接用來捕集微硅粉，同樣也達不到預期效果，目前烏海市所采用的正是常規布袋式除塵器，此方法存在三個問題：
1、由于工業硅或硅鐵在熔煉過程中，廢氣溫度很高，可達500～600℃，并且很不穩定（這完全是由于生產狀況決定的）。所以在布袋除塵裝置的前面，必須設置降溫裝置，它既增加了除塵設備的占地面積，同時也加大了投資規模，否則將燒毀布袋。 目前烏海市采用長距離鋼管道降溫，降溫效果不理想，導致布袋燒毀率提高，運行成本增加。
2、除塵設備故障率高。由于微硅粉顆粒度很細，粘性很大，不容易振打清灰，嚴重影響除塵效果，同時增大系統阻力，能耗增大，并且易造成破袋、掉袋，此時勢必停機修理，影響正常生產，也增大了設備維修成本。
3、運轉費用高。布袋除塵器的實質是用濾布過濾氣體捕集粉塵。如何結合煙氣溫度高和顆粒度微細且粘的特點選擇好濾布是至關重要的事。即便如此，運行時間不長，濾布的孔眼就會被堵塞，經常清理，也達不到需要的氣流量，容易出現濾布破損現象，換袋費用很高。更嚴重的問題是濾布阻力增大，所需動力相應增大，能耗增加，企業生產成本提高。
三、合作機制
目前烏海市解決硅鐵污染的方法是：由環保設備制造企業無償提供設備供硅鐵企業使用，收集下來的微硅粉5~6年內無償提供給環保設備企業。此種合作方式會導致硅鐵生產企業生產成本增加（人員、水、電等方面），經濟效益下降，影響了生產企業污染治理的積極性，達不到可持續發展的目的。我們認為，應積極尋找微硅粉的市場，使得硅鐵生產企業捕集下來的微硅粉能夠充分體現其經濟價值，在污染治理的同時，可以為污染治理企業帶來較為可觀的經濟效益，這將最大程度地調動他們對污染治理的積極性，為可持續發展創造有利條件。
四、解決問題的方法
1、合作的機制的調整和改變
首先，由污染治理企業、市上有關部門、環保設備研發單位共同出資，進行環保設備的研制與開發。待捕集的微硅粉產生經濟效益后，按出資比例進行分配。這樣，各出資方都會取得較為明顯的經濟效益，可充分調動各方的積極性。
2、我公司自主研制開發的微硅粉捕集裝置完全不同于常規布袋的捕集方法，是采用新的技術路線——高壓靜電捕集的方法。高壓靜電捕集裝置不是采用目前國內外常規電除塵的硬特性脈動直流作為供電電源，而是采用軟特性直流作為供電電源。這種方法完全能夠捕集到微硅粉，并且能夠達到國家排放標準。是取代布袋除塵器較為理想的除塵設備。這種裝置與布袋除塵器比較，有如下突出的特點。
(a)耗能少，大約為0.2～ 0.4KWh/1000m3,氣流阻力小。
(b)運動零部件少，在正常情況下維修工作量很小，可以長期連續安全運行。收塵效率98～99.9％。
(c)運轉費用低。每kVA爐風機需用的動力為12w，相當布袋除塵器的20％；
(d)故障率低。它在運轉過程中，不存在破袋、掉袋影響生產問題，機械故意率很低，基本上能夠與主設備保持同步運行。維護管理很方便；
(e)可操作性好。全套裝置所用的設備及原材料都是國產的，并且都是一般性的材料。
總之，我們有能力用低運行成本、高效率的方法,捕集硅鐵爐及工業硅在生產過程中排放的污染大氣的微硅粉。既解決了環境污染，也變廢為寶，開發了當代高新技術領域迫切需用的資源。
