第一篇：耐火材料工業(yè)技術(shù)發(fā)展述評

耐火材料工業(yè)技術(shù)發(fā)展述評

李紅霞

中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司

2000年以來，我國幾乎所有的高溫工業(yè)的規(guī)模都穩(wěn)居世界之首。粗鋼產(chǎn)量由2001年的1.6 億t增長到2015年的8.03 億t；10種有色金屬產(chǎn)量由2001年的857 萬t增長到2015年的5 090 萬t；水泥產(chǎn)量由2001年的6.61 億t增長到2015年的23.48 億t，平板玻璃產(chǎn)量由2001年的2.096 億重量箱增長到2015年的7.386 億重量箱。在鋼鐵、有色、水泥和玻璃等高溫工業(yè)高速發(fā)展的強(qiáng)勁推動下，我國耐火材料工業(yè)迅速發(fā)展，耐火材料產(chǎn)量持續(xù)增長，從2001年的1 000萬t左右增長到最高時（2011年）的2 949萬t。目前，我國耐火材料產(chǎn)量已占世界總量的65%左右（如圖1所示），中國已成為世界最大的耐火材料生產(chǎn)和消費(fèi)國，是世界耐火材料的主要生產(chǎn)基地。近期，傳統(tǒng)高溫工業(yè)處于調(diào)結(jié)構(gòu)、去產(chǎn)能的轉(zhuǎn)折期，對耐火材料行業(yè)的發(fā)展影響深刻，耐火材料產(chǎn)量開始下降，2015年高于2 600萬t，如圖2所示（數(shù)據(jù)來源中國耐火材料行業(yè)協(xié)會）。2016年1—9月份1610.6萬t，同比下降10.93%，致密定形產(chǎn)品同比下降7.2%，不定形產(chǎn)品下降18.93%，隔熱制品同比增長5.66%。

圖1 2013年全球各地耐火材料產(chǎn)量占比圖2 2010—2015年我國耐火材料制品產(chǎn)量 1產(chǎn)品競爭力顯著增強(qiáng)

自從2000年以來，我國耐火材料工業(yè)經(jīng)過各方的努力，與世界先進(jìn)水平的差距逐步縮小，產(chǎn)品參與國際市場競爭力的能力不斷增強(qiáng)，發(fā)達(dá)國家與發(fā)展速度較快的國家對我國產(chǎn)品的認(rèn)可和接受程度逐年增加，出口貿(mào)易額不斷上升，耐火材料產(chǎn)品出口到日本、印度、韓國、美國、俄羅斯等國，市場遍及亞洲、歐洲和美洲等150多個國家和地區(qū)。目前，一方面，我國耐火材料出口量維持在500~560萬（t見圖3），出口貿(mào)易額也基本維持在30億美元左右；另一方面，我國進(jìn)口的耐火材料產(chǎn)品逐步減少，耐火原材料的進(jìn)口量在2011年超過120萬t后，近幾年耐火原材料的進(jìn)口量基本超過30萬t，貿(mào)易額大約2億美元，其中，進(jìn)口的制品量在2.5~3.4萬t(如圖4所示)，占我國耐火材料制品產(chǎn)量不到0.1%。

（注：數(shù)據(jù)來源中國耐火材料行業(yè)協(xié)會）圖3 2010—2015年我國耐火材料出口情況

（注：數(shù)據(jù)來源中國耐火材料行業(yè)協(xié)會）圖4 2010—2014年我國耐火材料進(jìn)口情況

2工藝裝備水平

隨著我國耐火材料工業(yè)的快速發(fā)展，重點(diǎn)耐材企業(yè)的裝備水平不斷提高，一些國際耐火材料生產(chǎn)巨頭，如奧鎂公司、維蘇威等，以合資或獨(dú)資建廠方式進(jìn)入中國市場，采用國際先進(jìn)裝備，提高了企業(yè)競爭力。同時國內(nèi)也涌現(xiàn)了一批大型企業(yè)，部分裝備已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。例如營口青花集團(tuán)從日本三石深井和德國萊斯公司先后購進(jìn)10臺2 000~3 600 t全自動液壓機(jī)和機(jī)械手，從德國購進(jìn)了2臺（套）愛力許混砂機(jī)等世界頂級水平的設(shè)備，實現(xiàn)了微機(jī)化控制；海城后英集團(tuán)在從德國萊斯公司購進(jìn)2 000 t全自動液壓機(jī)后，又從日本購進(jìn)7臺機(jī)械手與之配套。同時，國內(nèi)福州海源、山東桑德機(jī)械、遼鍛等設(shè)備制造企業(yè)研制生產(chǎn)的大噸位液壓成型設(shè)備、電動螺旋壓磚機(jī)等，在各耐火材料企業(yè)也取得了廣泛應(yīng)用。

隨著國家對環(huán)保治理力度的加大，重點(diǎn)耐材企業(yè)的質(zhì)量、環(huán)保、節(jié)能意識不斷增強(qiáng)，設(shè)備更新升級加快，裝備水平不斷提高。從原料制備的超磨、高強(qiáng)混碾、電子自動稱量，成型工序高噸位全自動液壓機(jī)、電動螺旋壓力機(jī)、機(jī)械手，到燒成工序的各類全程自動控制高溫爐窯，還有高、精、尖檢測設(shè)備和儀器，已在全行業(yè)各重點(diǎn)企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用和推廣。窯爐高溫技術(shù)有了很大發(fā)展，呈現(xiàn)出大型化、節(jié)能化特點(diǎn)：例如高溫豎窯內(nèi)徑從700 mm到1 800 mm形成系列；高溫隧道窯年生產(chǎn)能力從5 000 到40 000 t，燒成溫度可達(dá)到1 800 ℃?，F(xiàn)代輕體節(jié)能梭式窯采用輕型薄壁窯襯結(jié)構(gòu)（窯襯采用輕質(zhì)材料，壁厚減少到460 mm以下）及高速對流的窯內(nèi)傳熱，使窯升溫快，窯體蓄熱少，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。輕型節(jié)能梭式窯的燃料消耗僅是普通倒焰窯的30%～40%，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，減少了污染物的排放。此外，耐火材料生產(chǎn)企業(yè)更加注重生產(chǎn)過程的環(huán)保，在各產(chǎn)生粉塵的環(huán)節(jié)配套除塵裝置或粉塵回收裝置，含塵氣體經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放；耐火材料窯爐配套建設(shè)窯爐煙氣除塵、脫硫、脫硝等治理裝置，煙氣經(jīng)治理達(dá)標(biāo)后排放。

綜合分析發(fā)現(xiàn)，我國耐火材料生產(chǎn)工藝水平呈現(xiàn)幾大特點(diǎn)：裝備向大型化、現(xiàn)代化、自動化方向發(fā)展，生產(chǎn)工藝更加節(jié)能環(huán)保，操作管理自動化、智能化水平提高。雖然我國耐火材料生產(chǎn)企業(yè)的裝備水平有了很大的改善，生產(chǎn)自動化程度有所提高，但是與先進(jìn)國家相比還有一定的差距。這是因為我國耐火材料行業(yè)小，企業(yè)多，先進(jìn)與落后裝備并存，整體裝備水平需要進(jìn)一步提高。

3耐火材料行業(yè)的科技進(jìn)步

自從2000年以來，為了滿足鋼鐵、有色、水泥、玻璃等下游行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行和技術(shù)發(fā)展的需要，耐火材料行業(yè)自主創(chuàng)新，不斷研發(fā)應(yīng)用耐火材料新技術(shù)，取得了多項重大成果，整體質(zhì)量、性能和使用壽命不斷提高，消耗逐年下降。鋼鐵行業(yè)耐火材料的噸鋼消耗已下降到15 kg左右，新型干法水泥窯用耐火材料的消耗已下降0.5 kg/t熟料以下，浮法玻璃窯壽命也達(dá)到了8年的水平。

以鋼鐵行業(yè)為例，為滿足了鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)高效運(yùn)行和技術(shù)發(fā)展的需要，耐火材料行業(yè)自主創(chuàng)新，不斷開發(fā)應(yīng)用耐火材料生產(chǎn)新技術(shù)，提高耐火材料產(chǎn)品的性能和使用壽命。例如，燒結(jié)剛玉、燒結(jié)鎂鋁尖晶石等合成原料快速發(fā)展，提升高品級耐火材料比例；微粉、超微粉（或納米）技術(shù)在耐火材料的廣泛應(yīng)用，改善了耐火材料的成型性能、顯微結(jié)構(gòu)、燒結(jié)性能以及不定形耐火材料的施工性能，發(fā)展了自流澆注料、無水泥澆注料、濕式噴射料等新一代材料；復(fù)合技術(shù)、梯度多層復(fù)合設(shè)計技術(shù)、模擬技術(shù)應(yīng)用改善材料的性能；新型添加劑、結(jié)合劑的應(yīng)用，混練、成型及燒成設(shè)備等的進(jìn)步，顯著提高了耐火材料產(chǎn)品的質(zhì)量、高溫使用性能和使用壽命。

在焦?fàn)t方面，中鋼洛耐院研發(fā)的復(fù)相結(jié)合碳化硅材料應(yīng)用于干熄焦的牛腿部位，使牛腿部位壽命由1.5年提高到6年以上；在煉鐵方面，研發(fā)出高爐爐缸用微孔炭磚、超微孔炭磚、高導(dǎo)熱微孔模壓炭磚、石墨磚、燒成微孔鋁碳磚、微孔剛玉磚、微孔碳復(fù)合磚等系列產(chǎn)品，不斷提高高爐爐缸的使用壽命。中鋼洛耐院開發(fā)出全氮化硅結(jié)合碳化硅風(fēng)口組合磚，材料性能優(yōu)越，可滿足高爐長壽要求；自主研發(fā)的賽隆結(jié)合剛玉產(chǎn)品，成功應(yīng)用于寶鋼COREX-C3000裝置；開發(fā)環(huán)保Al2O3-SiC-C出鐵溝澆注料、高效能環(huán)保炮泥等系列新產(chǎn)品，促進(jìn)了高爐綠色環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。在高爐熱風(fēng)爐方面，我國自主研發(fā)出系列高性能耐材產(chǎn)品(莫來石、硅線石、低蠕變磚)，多家鋼廠使用效果良好；安耐克實業(yè)公司開發(fā)的大型高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)裝備在首鋼京唐級高爐應(yīng)用，取得了燃料比480 kg/t、風(fēng)溫達(dá)1300 ℃的國際領(lǐng)先水平，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益明顯。

在煉鋼方面，開發(fā)出復(fù)吹轉(zhuǎn)爐供氣元件，復(fù)吹壽命大于10 000爐，且在終點(diǎn)[C]在0.03%～0.08%范圍內(nèi)，鋼水中的碳氧積可達(dá)到0.00251；在鋼包方面，研發(fā)出低碳MgO-C質(zhì)鋼包、VD渣線材料（w（C）≤5%），服役時鋼水增碳少，壽命長；在施工方面，研發(fā)出鋼包整體澆注成套工藝、鋼包噴補(bǔ)續(xù)襯焊接技術(shù)等，推動了煉鋼清潔生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

在精煉與連鑄方面，研制出鎂鈣系耐火制品應(yīng)用于AOD爐，使用效果良好；中鋼集團(tuán)耐火材料公司所研制的無鉻不燒鎂尖晶石材料成功替代鎂鉻磚應(yīng)用于RH爐，減少了鉻污染。中鋼集團(tuán)洛耐院與濮耐高溫材料有限公司等開發(fā)出梯度多層復(fù)合高性能功能耐火材料系列產(chǎn)品，不僅在國內(nèi)推廣應(yīng)用，還出口美國、俄羅斯、韓國等，可滿足潔凈鋼和特種鋼連鑄需求。

當(dāng)前，我國耐火材料產(chǎn)品整體質(zhì)量水平呈現(xiàn)不斷提高，耐火材料消耗逐年下降的趨勢。我國大中型鋼鐵企業(yè)的噸鋼耐火材料消耗已下降到15 kg左右，最好的為9.3 kg。

4未來耐火材料行業(yè)的發(fā)展方向

為滿足高溫工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，實現(xiàn)高效、低耗、減排的綠色發(fā)展目標(biāo)，今后耐火材料科技的主要任務(wù)是拓展功能與智能化發(fā)展，滿足并促進(jìn)高溫工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和質(zhì)量提升，以耐火材料的輕量化提高高溫工業(yè)能效，降低配套材料負(fù)荷，以耐火材料長壽、減量化提高高溫行業(yè)生產(chǎn)效率。

（1）耐火材料技術(shù)發(fā)展的方向。減量化：耐火材料長壽化與減量化研究，以提高耐火材料服役壽命、減少耐火材料消耗為宗旨的耐火材料組成、結(jié)構(gòu)、性能一體化設(shè)計和全壽命調(diào)控技術(shù)。輕量化：耐火材料輕量化與節(jié)能化研究，發(fā)展多層面的耐火材料節(jié)能設(shè)計，實現(xiàn)耐火材料在高溫裝置作業(yè)過程中的節(jié)能效果最大化；多孔高強(qiáng)、微孔高強(qiáng)/高抗侵蝕輕質(zhì)耐火材料、孔尺寸、分布及顯氣孔率對材料抗侵蝕性能的影響。功能化：耐火材料功能化與部件化研究，耐火材料關(guān)鍵高溫性能提升和耐火材料適應(yīng)服役條件的定制設(shè)計。智能化：以開發(fā)出智能化高溫工程材料與儀器裝置，實現(xiàn)高溫裝備的溫度管理、侵蝕管理等，獲得在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集、遠(yuǎn)程診斷等功能，提高耐火材料高溫應(yīng)用的安全性，同時減少耐火材料的使用與排放。同時通過數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化耐火材料的設(shè)計與配置，提高冶金高溫裝置的使用效率，促進(jìn)冶金流程的高效、連續(xù)、緊湊運(yùn)行。

（2）提高耐火原料資源的綜合利用率和用后耐火材料的再資源率。我國耐火原料資源的利用率偏低，用后耐火材料的不合理處置造成環(huán)境污染。做好廢棄耐火粉礦、低品位礦回收利用工作，開發(fā)用后耐火材料的綜合利用技術(shù)，獲得各類有價值的原料，以制作不同種類和品級耐火材料，降低國家礦物資源和能源消耗，減少對耕地占用和環(huán)境污染、降低耐火材料的生產(chǎn)成本。具體措施是強(qiáng)化用后耐火材料資源化、工程化集成技術(shù)研究，如分類和揀選方法、除雜和均化處理方法，研究用后耐火材料資源化技術(shù)和再利用材料的設(shè)計制備參數(shù)等工藝對所制備耐火材料性能的影響；研究直接利用低品位礦、粉礦合成耐火原料，利用廢棄粉礦制備不定形耐火材料技術(shù)等。

（3）優(yōu)化耐火材料制備工藝流程與提高裝備技術(shù)水平。耐火材料本身為密集型產(chǎn)業(yè)，多年來，耐火材料的制造流程優(yōu)化研究沒有得到重視。今后應(yīng)關(guān)注耐火材料制造過程的物質(zhì)流、能源流和信息流，減少各工藝過程物質(zhì)消耗，關(guān)注在耐火材料的制備過程中能源的耗散，優(yōu)化制備過程各工藝界面的布局，結(jié)合物料流程信息創(chuàng)新技術(shù)縮短流程，使耐火材料制備過程的物耗、能耗最低化。此外，需要關(guān)注單體裝備技術(shù)、效能的提升。耐火材料裝備性能、水平對耐火材料的研發(fā)、生產(chǎn)及產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大，必須不斷研究開發(fā)先進(jìn)研究設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器，對傳統(tǒng)耐火材料生產(chǎn)用窯爐、壓機(jī)、施工裝備等進(jìn)行改造。未來需要重點(diǎn)研究開發(fā)耐火材料生產(chǎn)智能自動化技術(shù)及節(jié)能裝備、特種耐火材料成型技術(shù)和裝備、耐火材料窯爐節(jié)能技術(shù)和裝備、不定形耐火材料施工裝備技術(shù)、新型耐火材料檢測技術(shù)及裝備。（轉(zhuǎn)載自《耐火材料》創(chuàng)刊50周年和《China’s Refractories》創(chuàng)刊25周年”?？瑓⒖嘉墨I(xiàn)從略）

第二篇：我國耐火材料工業(yè)技術(shù)發(fā)展空間和方向

我國耐火材料工業(yè)技術(shù)發(fā)展空間和方向 什么是耐火材料

耐火度不低于1580℃的一類無機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%～60%。耐火材料種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580～1770℃）、高級耐火材料（1770～2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）；按化學(xué)特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料；按礦物質(zhì)組成可分為氧化硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、鎂質(zhì)、白云石質(zhì)、橄欖石質(zhì)、尖晶石質(zhì)、含炭質(zhì)、含鋯質(zhì)耐火材料及特殊耐火材料；按制造方法可分為天然礦石和人造制品；按其形狀可分為塊狀制品和不定形耐火材料；按熱處理方式可分為不燒制品、燒成制品和熔鑄制品；按耐火度可分為普通耐火材料、高級耐火材料及特級耐火材料；按化學(xué)性質(zhì)可分為酸性耐火材料、中性耐火材料及堿性耐火材料；按其密度可分為輕質(zhì)耐火材料及重質(zhì)耐火材料；按其制品的形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)磚、異型磚、特異型磚、管和耐火器皿等；還可按其應(yīng)用分為高爐用、水泥窯用、玻璃窯用、陶瓷窯用等；此外，還有用于特殊場合的耐火材料。酸性耐火材料以氧化硅為主要成分，常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94%以上的硅質(zhì)制品，使用的原料有硅石、廢硅磚等，其抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng)，荷重軟化溫度高，重復(fù)煅燒后體積不收縮，甚至略有膨脹；但其易受堿性渣的侵蝕，抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料，含有30%～46%的氧化鋁，屬弱酸性耐火材料，抗熱振性耐火材料好，對酸性爐渣有抗蝕性，應(yīng)用廣泛。中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性較差，高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品，其熱膨脹系數(shù)很低，導(dǎo)熱性高，耐熱震性能好，高溫強(qiáng)度高，抗酸堿和鹽的侵蝕，尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力，不受金屬和熔渣的潤濕，質(zhì)輕。廣泛用作高溫爐襯材料，也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分，常用的是鎂磚。含氧化鎂80%～85%以上的鎂磚，對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。在特殊場合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等，難熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高溫復(fù)合材料，主要有金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維增強(qiáng)陶瓷等。

第三篇：水泥工業(yè)粉塵治理袋除塵技術(shù)發(fā)展情況介紹

水泥工業(yè)粉塵治理袋除塵技術(shù)發(fā)展情況介紹 本文轉(zhuǎn)自建材機(jī)械設(shè)備網(wǎng)：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=95071、水泥工業(yè)粉塵排放及治理狀況

水泥工業(yè)是高消耗、高污染工業(yè)，水泥產(chǎn)量的持續(xù)大幅增長給資源和環(huán)境帶來巨大的壓力；水泥工業(yè)對大氣所產(chǎn)生影響的主要污染源是粉塵和廢氣，粉塵污染排放大大高于國外同行業(yè)，粉塵主要是由于水泥生產(chǎn)過程中原、燃料制備和水泥成品儲運(yùn)，物料的破碎、烘干、粉磨、煅燒等工序產(chǎn)生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣。根據(jù)我國每年的水泥總產(chǎn)量推算，我國目前每年因水泥生產(chǎn)向大氣排放的粉塵量和廢氣量分別為：各類粉塵約1200萬噸以上。

水泥工業(yè)重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能降耗工作，主要通過技術(shù)進(jìn)步，大力推廣新型干法窯外分解技術(shù)，促進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大幅降低能耗，改善環(huán)境并使生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。大型水泥企業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)排放率95.0%以上，工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率98.0%以上，固體廢物綜合利用率100%。

2、水泥工業(yè)污染防治政策與排放要求

2.1 水泥工業(yè)大氣污染治理的技術(shù)依據(jù)

1、國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃；

2、水泥工業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃；

3、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》；

4、《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-2004；取消了地區(qū)類別、熱力設(shè)備：<50Mg/Nm3、通風(fēng)設(shè)備：<30Mg/Nm3、噸產(chǎn)品排放量：<0.5Kg/噸產(chǎn)品（現(xiàn)狀：立窯3Kg/噸產(chǎn)品、旋窯1Kg/噸產(chǎn)品；發(fā)達(dá)國家0.04-0.07Kg/噸產(chǎn)品）、執(zhí)行排污許可證制度（總量550萬噸/年）。

5、《中華人民共和國大氣污染防治法》（修正）；

6、《保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度》GB9137-88；

7、《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的規(guī)定》；

8、相關(guān)的環(huán)保技術(shù)政策和水泥工業(yè)先進(jìn)成熟的技術(shù)及裝備。

9、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996； SO2、顆粒物；

10、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-1996；粉塵、SO2；

11、《工業(yè)爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB9078-1996；煙塵；

2.2 水泥工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)和防治政策

水泥行業(yè)排放執(zhí)行新修訂的《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》；新標(biāo)準(zhǔn)對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規(guī)定了單位產(chǎn)品的最高排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標(biāo)準(zhǔn)。新新修訂標(biāo)準(zhǔn)的實施，將有力促進(jìn)水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，提高環(huán)境保護(hù)水平。

水泥企業(yè)對環(huán)境的污染主要是粉塵；根據(jù)新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，從2005年1月1日起，新、改擴(kuò)建水泥生產(chǎn)線的粉塵排放濃度就應(yīng)達(dá)到：破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)等通風(fēng)設(shè)備粉塵排放濃度30mg/m3以下，窯、烘干機(jī)、篦冷機(jī)等熱力設(shè)備排放濃度在50mg/m3以下；從2010年1月1日起現(xiàn)有生產(chǎn)線所有生產(chǎn)設(shè)備的粉塵排放濃度均執(zhí)行上述排放要求。

隨著水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，水泥生產(chǎn)工藝線日趨大型化，這些大型的水泥生產(chǎn)線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥工業(yè)環(huán)保關(guān)鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過去大多采用電除塵器，由于電除塵器對比電阻的敏感性及其除塵機(jī)理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在100mg/Nm3以上。隨著環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、四川、河南等省要求窯尾煙塵排放濃度小于10mg/Nm3，因此，采用袋式除塵器是窯頭、窯尾除塵發(fā)展的趨勢。也有不少水泥廠根據(jù)企業(yè)自身設(shè)備、資金情況，將不能達(dá)標(biāo)排放的電除塵器改造成袋式除塵器，也取得了很好的效果。由于袋式除塵器的適應(yīng)能力比電除塵器要強(qiáng)，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發(fā)展勢頭迅猛。

3、水泥工業(yè)除塵技術(shù)的發(fā)展

3.1電除塵器和袋式除塵器

自靜電除塵器(ESP)被應(yīng)用于工業(yè)以來，已發(fā)展成為一種公認(rèn)的高效除塵裝置，效率可達(dá)到99%以上。在水泥行業(yè)，我國已能生產(chǎn)配套10000t/d水泥熟料生產(chǎn)線超大型除塵器，處理風(fēng)量200萬m3/h。由于電除塵器的收塵效率受粉塵比電阻制約，若要獲得高收塵效率，能耗及初投資都將遠(yuǎn)高于袋除塵；電除塵器對人體健康危害最大的0.1-2μm的塵粒的除塵效率較差；目前高效除塵技術(shù)越來越傾向于使用袋式除塵。袋除塵器的主要特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng),其除塵效率很少受到處理風(fēng)量變化,可以過濾亞微米級的粉塵顆粒；不受氣體和粉塵性質(zhì)的影響。所以水泥廠的塵源點(diǎn)，絕大部分采用袋除塵器，當(dāng)然這還有一些其他原因：

不受CO濃度影響：由于電除塵器內(nèi)的放電，會造成一氧化碳爆炸。在除塵器內(nèi)要安裝防爆裝置，當(dāng)CO含量超過一定值時，防爆裝置就會自動切斷電源，使高濃度含塵氣體直接排入大氣。而袋除塵器則沒有放電問題,即使在高CO條件下亦能連續(xù)運(yùn)行。

便于維修：由于袋除塵器設(shè)有很多室，可關(guān)閉一個室并在隔離的情況下進(jìn)行維修，對工藝過程影響很小。電除塵器一般不設(shè)計成獨(dú)立的室。袋除塵器不會因“停磨”而排放超標(biāo)—通常全部窯廢氣在進(jìn)入除塵器之前先通過生料磨，當(dāng)停磨時，窯廢氣直接進(jìn)入除塵器，此時廢氣溫度、粉塵特性和廢氣水分都會發(fā)生變化，這種變化常會造成電除塵器較高的粉塵排放，直至工藝穩(wěn)定為止。

不需設(shè)置噴水系統(tǒng)和消耗水：通常氣體中的水分對袋除塵器并非關(guān)鍵,而對電除塵器卻極為重要，為此袋除塵器不需要噴水系統(tǒng)的投資和操作成本。袋除塵器在后期需要降低排放時有更多的選擇—袋除塵器具有采用新開發(fā)濾袋的優(yōu)點(diǎn)，不需要改造除塵器的基本構(gòu)造。

隨著袋除塵器技術(shù)的進(jìn)步，特別是新型濾料的出現(xiàn)，使袋除塵器的應(yīng)用范圍更為廣泛。目前，生產(chǎn)中應(yīng)用最廣，市場占有率最高的大型袋式除塵器是脈沖噴吹除塵器。大型化的高效袋式除塵器是現(xiàn)代除塵技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志之一。它除塵效率高，特別是捕集微細(xì)粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質(zhì)的提高和清灰控制自動化與本體結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化，為袋式除塵器的發(fā)展提供了技術(shù)保證，大型干法水泥窯窯尾煙氣處理采用袋式除塵器已漸成趨勢。

袋式除塵器對窯工況變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕塵效果，只要設(shè)計選型正確、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、維護(hù)操作合理，均能保證國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。相比較而言，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及除塵清灰機(jī)理的不同，當(dāng)窯工況失穩(wěn)、熱工參數(shù)偏離原設(shè)計指標(biāo)波動變化時，袋式除塵器的適應(yīng)能力則要強(qiáng)一些。實際生產(chǎn)中，當(dāng)進(jìn)入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設(shè)計值時，其除塵效率就會下降。而窯尾廢氣不可能一直保持

在設(shè)計指標(biāo)范圍內(nèi)。當(dāng)喂料（煤）量、系統(tǒng)漏風(fēng)超過設(shè)計指標(biāo)時，均有可能使窯尾廢氣量超標(biāo)，從而使除塵器的除塵效率下降，排放濃度就會超標(biāo)。

袋式除塵器可以在非正常工況下達(dá)到最小的排放；現(xiàn)有的水泥窯大多采用電除塵器，運(yùn)行中，受電除塵器自身安全的要求，有2種超標(biāo)情況：①點(diǎn)窯時煤燃燒不完全，CO超標(biāo)，此時不向電除塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)；這種情況時間不長，超標(biāo)排放量也不大；點(diǎn)火時，窯溫上升到一定溫度，燃燒基本正常時就投料，電除塵器也投入運(yùn)行。時間很短，而投料之前只有煙塵，即使有一段時間超標(biāo)，超標(biāo)值很低（200－300mg/m3），排放總量可以忽略。②生產(chǎn)過程中，由于操作不當(dāng)造成CO超標(biāo)，停止向除塵器供電引起的粉塵濃度超標(biāo)排放，此時由于要對窯系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不能停止運(yùn)行，因此只能停止向電除塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)排放，此時粉塵濃度超標(biāo)排放量就大了。

運(yùn)行費(fèi)用方面，袋式除塵器的阻力較大，而電除塵器阻力低，因而很多人就認(rèn)為袋式除塵器主風(fēng)機(jī)消耗的電功率也要大很多。其實電除塵器除了主風(fēng)機(jī)消耗的電能外，還有高壓供電機(jī)組、電除塵器絕緣加熱器及極板的振打等都會耗電，算起來兩者的功率消耗相差也不是很大。初投資2類除塵器接近，運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)費(fèi)袋式除塵器比電除塵器高一些。不過關(guān)鍵還在于袋式除塵器選用何種濾料。有的濾料價格每平方米只有幾十元，而有的卻是200-300元，這就直接影響了初投資。濾袋的使用壽命有的1-2年，有的可達(dá)4-5年，這就給維護(hù)費(fèi)拉開了很大的差距。此外，雖然電除塵器和袋式除塵器都有很高的除塵效率，但袋式除塵器在處理微細(xì)粉塵時要強(qiáng)一些，因而在目前對環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。

3.2水泥工業(yè)濾料的技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器的除塵效率高是和濾料分不開的，濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋式除塵器的好壞和使用壽命的長短。濾料的性能和質(zhì)量也促進(jìn)袋式除塵技術(shù)進(jìn)步。從國內(nèi)這幾年的水泥工業(yè)應(yīng)用情況來看，現(xiàn)有濾料的性能和壽命都能滿足新型干法窯用戶的要求。從國外進(jìn)口的玻纖薄膜濾料和P84濾料，價位都很高，且使用的數(shù)量也很大，一臺除塵就是1-2萬m2，價值數(shù)百萬元。這對袋式除塵器在水泥工業(yè)新型干法窯的廣泛應(yīng)用，帶來不利的影響，必須國產(chǎn)化，降低濾料成本。近年來國產(chǎn)的復(fù)合濾料、P84針刺氈、氟美斯針刺氈都已開發(fā)出來，并在多臺窯尾袋式除塵器上試用，平均使用壽命可以達(dá)二年以上。值得一提的是國產(chǎn)高端纖維均也已批量生產(chǎn)，國產(chǎn)PTFE、PPS和芳綸纖維每年產(chǎn)量都達(dá)到3000噸以上；國產(chǎn)P84纖維到年底產(chǎn)量也能達(dá)到300噸左右；質(zhì)量與國外產(chǎn)品差異不大，高端纖維的國產(chǎn)化將有利于水泥工業(yè)袋式除塵器的更加普及，投資和運(yùn)行費(fèi)用將進(jìn)一步降低。

3.3 水泥工業(yè)除塵主機(jī)的技術(shù)進(jìn)步

水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)非常多，破碎機(jī)、磨機(jī)、高效選粉機(jī)，輸送帶、料倉、庫頂、庫底及包裝系統(tǒng)，烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī)、回轉(zhuǎn)窯（窯頭、窯尾）及窯磨一體等，都產(chǎn)生大量的粉塵和煙塵。過去，水泥生產(chǎn)企業(yè)把除塵設(shè)備應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線，不是以環(huán)境保護(hù)為目的，而是出于收集物料，降低消耗，節(jié)約成本，兼顧勞動保護(hù)的目的。我國上世紀(jì)五十年代末期，水泥生產(chǎn)企業(yè)主要采用機(jī)械振打式和人工振打式袋式除塵器，適應(yīng)的工作溫度低、處理風(fēng)量小、清灰效果差、設(shè)備故障多、工人勞動強(qiáng)度大。二十世紀(jì)七十年代開始采用壓縮空氣清灰的脈沖袋式除塵器和反吹風(fēng)袋式除塵器。由于當(dāng)時脈沖閥質(zhì)量差、品種少、故障多，濾料的種類少、性能差、壽命短，袋式除塵器在水泥工業(yè)的應(yīng)用受到很大限制。

上世紀(jì)八十年代后期，我國引進(jìn)美國富樂公司的氣箱脈沖和大型分室反吹風(fēng)袋式除塵器。經(jīng)過消化吸收，我國水泥企業(yè)逐漸接受和采用。與此同時，國內(nèi)的工程技術(shù)人員開拓創(chuàng)新、自己研發(fā)了窯、烘干機(jī)等高溫、高濕工況專用袋式除塵器和煤磨袋式收塵器，應(yīng)用于水泥企業(yè)。這些袋式除塵器的除塵效率都很高，基本在99.9%以上，保證水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)，排放濃度降到30mg/Nm3以下，使我國水泥工業(yè)除塵設(shè)備水平大幅度提高，我國水泥工業(yè)粉塵散失量占水泥總產(chǎn)量的比例下降到2.0%左右。九十年代國內(nèi)自己研制的立窯、烘干機(jī)玻纖袋除塵器和煤磨袋式收塵器日趨成熟、穩(wěn)定，應(yīng)用越來越多。長袋低壓脈沖除塵器和其它脈沖噴吹的袋式除塵器在水泥工業(yè)的各種磨機(jī)和回轉(zhuǎn)窯也大量推廣應(yīng)用。

3.4 水泥工業(yè)除塵清灰等技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器使用的關(guān)鍵在清灰，清灰效果很大程度決定著袋式除塵器及整個系統(tǒng)的成敗，以強(qiáng)力清灰為特征的脈沖袋式除塵器成為首選的設(shè)備。新一代脈沖袋式除塵技術(shù)完全克服了傳統(tǒng)脈沖除塵的缺點(diǎn)，清灰能力強(qiáng)的特征更為突出，使濾袋更長（6m或更長），占地面積少，設(shè)備阻力低，清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，杜絕了弱清灰類袋式除塵器普遍存在阻力過高的現(xiàn)象。袋式除塵器的除塵效率更加提高，排放濃度低于30mg/Nm3已是普遍現(xiàn)象，低于10mg/Nm3也非罕見。主機(jī)和濾袋接口技術(shù)也有了長足進(jìn)步。過去采取綁扎或螺栓壓緊的固袋方式，濾袋接口存在泄漏，往往使除塵器的除塵效率，同濾料相差1-2個數(shù)量級。新的固定方式是嚴(yán)格控制花板的袋孔以及袋口的加工尺寸，依靠彈性元件使袋口外側(cè)的凹槽嵌入袋孔內(nèi)，二者公差配合，密封性好，從而消除了接口處的泄漏。脈沖袋式除塵器大型化的趨勢明顯，性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。袋式除塵器在適應(yīng)高含塵濃度方面實現(xiàn)突破，能夠直接處理含塵濃度很高的含塵氣體，并達(dá)標(biāo)排放，因此，許多物料回收系統(tǒng)拋棄原有的多級收塵工藝，而改用一級袋式收塵取代。

3.5水泥工業(yè)除塵配件的技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器主要部件質(zhì)量的提高，脈沖閥制作更加精良，膜片和電磁閥使用壽命成倍延長;袋籠的專機(jī)制作，質(zhì)量都能達(dá)到國外先進(jìn)水平;袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機(jī)，工控機(jī)（IPC），大型袋式除塵器還采用DCS控制系統(tǒng)。耐高溫濾料多樣化、P84、玻纖薄膜濾料在回轉(zhuǎn)窯窯尾袋式除塵器上應(yīng)用越來越多。針刺氈的應(yīng)用更為廣泛，后處理技術(shù)的多樣化，原來較少應(yīng)用的防油、防水、阻燃、抗水解等處理日漸普遍，使濾料能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。表面過濾材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，對微細(xì)粉塵有更高的捕集效率，并將粉塵阻留在濾料表面，容易剝離，使設(shè)備阻力降低;濾袋的制作也更加規(guī)范，一些企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，濾袋的制作質(zhì)量達(dá)到了國際先進(jìn)水平。袋式除塵技術(shù)有了長足的進(jìn)步，在不少細(xì)節(jié)上下功夫，在技術(shù)性能和產(chǎn)品質(zhì)量方面與國外發(fā)達(dá)國家相差無幾。進(jìn)一步凈化了水泥工業(yè)排放的污染物，使粉塵散失量下降到現(xiàn)在的1.7%左右。

4、袋式除塵器在水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢

節(jié)能減排是水泥工業(yè)永恒的主題，水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整，大量新上的新型干法水泥生產(chǎn)線，具有工藝先進(jìn)、設(shè)備優(yōu)良，企業(yè)規(guī)模比較大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是任何水泥廠都必須執(zhí)行的。有些城市和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于國家的標(biāo)準(zhǔn)，排放濃度提高到30mg/m3，甚至10mg/m3；廣東、四川、江蘇、河南等省，新上的工藝線均要求從原料處理到產(chǎn)品采用袋式除塵器，同時，全國各省、市逐步在大、中型水泥生產(chǎn)線安裝在線監(jiān)測儀器，隨時監(jiān)控?zé)焿m和粉塵的排放。

水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新型干法水泥生產(chǎn)線快速增長和環(huán)保法規(guī)和監(jiān)管愈來愈嚴(yán)格。在國外發(fā)達(dá)國家，歐洲、北美等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)法都很嚴(yán)格，他們的水泥生產(chǎn)線絕大部分都采用袋式除塵器，窯頭、窯尾大都采用袋式除塵器。德國水泥90%的廢氣是通過袋式除塵器凈化的，這使其水泥粉塵的散失量小于其產(chǎn)量的0.05%。很好的保護(hù)了當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境。近年來，我國在新型干法生產(chǎn)線窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多。全國幾大水泥公司全工藝線均采用袋式除塵器；中聯(lián)水泥、冀東水泥、華新水泥、海德堡、中材國際、亞東等大型水泥集團(tuán)新上5000t/d到10000t/d整條工藝線都是采用袋式除塵器；為了減少排放，中聯(lián)水泥的100多條新型干法水泥工藝線逐步開始把電除塵器改為袋式除塵器；河南南陽中聯(lián)、郟縣中聯(lián)于2009年完成改造。

本文轉(zhuǎn)自建材機(jī)械設(shè)備網(wǎng)：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=3 本文轉(zhuǎn)自建材機(jī)械設(shè)備網(wǎng)：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=2袋、電除塵器在水泥行業(yè)的應(yīng)用與比較

【中國水泥網(wǎng)】 作者:毛志偉，侯大剛，胡建鵬，梁顯文 單位: 【2010-04-27】

0 概述：水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)除塵設(shè)備的選擇

我國水泥工業(yè)取得了長足發(fā)展，2006年產(chǎn)量達(dá)12.4億噸，近幾年平均增速為12%。新型干法水泥技術(shù)在節(jié)能、大型化方面取得突破性進(jìn)展，其生產(chǎn)量占全部水泥產(chǎn)量的百分比由2000年12%上升到50%，而粉塵排放減少500萬噸。目前新型干法窯中以5000t/d窯規(guī)模為主的工藝線迅速推廣，水泥生產(chǎn)線規(guī)模的擴(kuò)大，不僅促進(jìn)了與之配套的的環(huán)保設(shè)備的大型化，同時也促進(jìn)了環(huán)保裝備及技術(shù)的進(jìn)步。

水泥回轉(zhuǎn)窯是水泥廠最大的粉塵污染源，新型干法水泥生產(chǎn)線均將窯尾煙氣用于烘干原料、并與窯尾共用一臺除塵器。因此，窯尾系統(tǒng)的粉塵排放量占到整條生產(chǎn)線的二分之一強(qiáng)。新修訂的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915－2004中規(guī)定“水泥窯及窯磨一體機(jī)”排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/m3，需要高效、穩(wěn)定的除塵設(shè)備才能達(dá)標(biāo)運(yùn)行。世界發(fā)達(dá)國家對水泥窯的排放要求愈來愈嚴(yán)格，歐盟IPPC（綜合污染預(yù)防與控制）指令（96、61、EC）關(guān)于《水泥制造業(yè)的最佳可用技術(shù)（BAT）與污染物排 放指南》指出：采用袋除塵和電除塵技術(shù)，對應(yīng)的排放控制水平為20~30 mg/Nm3。這份文件將成為歐洲各國制定排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。有一些國家（如德國、荷蘭）水泥工業(yè)粉塵排放甚至要求達(dá)10 mg/Nm3，尤其近年來“趨零排放”已成為一種潮流（表1）。

表1 國外水泥工業(yè)顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)（mg/Nm3）國家 或地區(qū) 水泥窯 德國 奧地利 法國 意大利 50 50

愛爾蘭 葡萄牙 50

歐盟

盧森堡 荷蘭 瑞典 英國

IPPC 指 令

20~30

一般地區(qū)100 ~70 特殊地區(qū)50

~40

日 本

美國2

目前，國內(nèi)外用于水泥回轉(zhuǎn)窯除塵都是電、袋兩大類除塵器。國內(nèi)生產(chǎn)的袋除塵器、電除塵器每小時能處理幾百到一百多萬立方米風(fēng)量的含塵廢氣，進(jìn)口濃度允許超過100 g/Nm3，排放濃度熱力設(shè)備可控制在50mg/Nm3以下，通風(fēng)設(shè)備可控制在30 mg/Nm3以下。我國水泥回轉(zhuǎn)窯據(jù)統(tǒng)計10%使用袋除塵器，90%使用電除塵器，但隨著《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的出臺，袋除塵器應(yīng)用愈來愈多，國內(nèi)外均出現(xiàn)“電改袋”的現(xiàn)象。袋、電除塵器由于除塵機(jī)理不同，應(yīng)用情況，除塵效果也不盡相同。以下就電、袋兩種除塵器工作原理，用于水泥回轉(zhuǎn)窯除塵實際情況作簡要分析比較。

電除塵器

電除塵器是利用高壓靜電來進(jìn)行氣塵分離的，它除塵基本過程分三個階段：（1）進(jìn)入電除塵器內(nèi)的粉塵粒子先荷電；（2）荷電塵粒移動后沉降（即收塵）；（3）振打使沉積粉塵脫落（即清灰）。當(dāng)含塵氣體通過電極間通道時，電暈電流中的電子和負(fù)離子就會吸附到粉塵上，稱為荷電。荷電的粉塵在電場的作用下向收塵極運(yùn)動，最后沉積在收塵極板上并將電荷釋放出來，當(dāng)粉塵沉積到一定厚度時，通過振打裝置將粉塵打落入灰斗排出。

工業(yè)電除塵器在實際運(yùn)行中，除塵是一個極為復(fù)雜的過程，受諸多因素的影響，如圖

1、圖2所示。從理論計算的除塵效率與實際運(yùn)行數(shù)據(jù)相差較大，這些因素包括物理、電力、流體力學(xué)等，而最強(qiáng)干擾作用，是煙氣和粉塵的性質(zhì)，如粉塵的比電阻；氣體的溫度和濕度；化學(xué)成分；塵粒分布；壓力，氣體流速等等。

圖1 電除塵荷電和除塵過程

1-電暈線；2-電子；3-離子；4-粉塵顆粒；5-陽極板

圖2 影響電除塵器性能的主要因素

1.1 比電阻是主要影響因素

電除塵器要求控制煙氣粉塵比電阻在104~1011?.cm這個范圍，其除塵效率最佳，這也是長期實踐得出的結(jié)論。

低于1011?.cm的粉塵稱為低阻粉塵，這種粉塵導(dǎo)電良好，荷電粒子與集塵極接觸立即放出電荷，同時獲得與集塵極相同電荷的正電荷，受到集塵極相同電荷的排斥又脫離集塵極返回到氣流中，形成二次飛揚(yáng)（圖3），又稱“跳躍現(xiàn)象”。

高于1011?.cm的粉塵稱為高阻粉塵。這種粉塵在集塵極放電緩慢，因此粉塵層間形成很大的電壓梯度，產(chǎn)生一個強(qiáng)電場，這一電場不但減弱了電極間的電場強(qiáng)度，排斥其它粉塵繼續(xù)向集塵極運(yùn)動，還會發(fā)生局部放電，出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象（圖4），在集塵極和物料層中形成大量的陽離子，中和了迎面而來的陰離子，使電能消耗增加甚至無法工作。

圖3 低比電阻粉塵的跳躍現(xiàn)象

圖4 高比電阻粉塵的反電暈現(xiàn)象

1.2 煙氣調(diào)質(zhì)控制比電阻

為使電除塵器能在正常比電阻范圍內(nèi)工作，所有干法水泥廠回轉(zhuǎn)窯都要采用增濕塔做為煙氣調(diào)質(zhì)處理。而煙氣調(diào)質(zhì)是根據(jù)粉塵中比電阻隨溫度和濕度（濕度以露點(diǎn)表示）變化而變化的性質(zhì)來進(jìn)行的，必須兼顧到溫度和露點(diǎn)兩個條件。新型干法生產(chǎn)線窯尾煙氣溫度在300°C ~ 400°C之間，進(jìn)行增濕降溫后，露點(diǎn)為50°C，溫度為150°C，粉塵比電阻可調(diào)到1011?.cm以下，是電除塵理想的工作范圍。增濕塔是窯尾除塵系統(tǒng)的重要組成部分，它的工作好壞直接影響電除塵器的效果。

1.3 存在事故排放

1.3.1煙氣中CO超標(biāo)與對空排放

水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾用電除塵器時，為了使電除塵器安全運(yùn)行，設(shè)置了CO采樣分析，超標(biāo)自動停止向電極供電功能。回轉(zhuǎn)窯正常工作時，廢氣中CO濃度為0.5%左右，其濃度超過1.5%時報警，超過2%時則自動切斷電源，關(guān)閉高壓硅整流器，這時電除塵器僅是一個煙氣通道，粉塵對空排放。這樣就造成電除塵器與窯系統(tǒng)不同步運(yùn)行問題。

如下兩種情況產(chǎn)生CO濃度超標(biāo)：

1）生產(chǎn)工藝操作不當(dāng)CO超標(biāo)。

2）點(diǎn)窯時煤燃燒不完全CO超標(biāo)。

上述二種情況中，點(diǎn)燃窯的情況是：在窯溫上升到一定溫度，剛點(diǎn)窯時不開系統(tǒng)風(fēng)機(jī)，僅靠煙囪的自然抽力，排風(fēng)量很小。燃燒基本正常時才開系統(tǒng)風(fēng)機(jī)并投料，這時電除塵器也投入了運(yùn)行，超標(biāo)時間很短，排放總量可以忽略。在投料之前，只有煙塵，即使有一段時間超標(biāo)，但超過值很少，排放總量也可忽略。只有第一種情況，工藝操作不當(dāng)，煤燃燒不完全，引起廢氣中CO超標(biāo)，被迫停止向電除塵器電極供電，而這時又要對窯系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不能停止運(yùn)行，引起粉塵濃度超標(biāo)排放。

1.3.2 不同步時間與超標(biāo)排放量的計算

(1)除塵效率下限：

為了使除塵設(shè)備達(dá)標(biāo)排放，當(dāng)入口濃度為某定值時，除塵設(shè)備必須要具有最低的除塵效率。若粉塵排放濃度限值為50 mg/Nm3，入口濃度與除塵效率的關(guān)系如表2： 表2 不同入口濃度情況下要求的最低除塵效率

入口濃度（g/Nm）100 1000

3排放限值（mg/Nm）

50

3除塵效率（%）

99.5 99.95 99.995

不同步運(yùn)行，也就是工藝設(shè)備運(yùn)行時，電除塵器本身只起到類似沉降室的作用，污染物排放量急劇增加。假定該沉降室的除塵效率為50%，收塵裝置不同步污染物排放總量與同步運(yùn)行時污染物排放總量相等時，不同步時間的百分比與除塵裝置入口污染物濃度有關(guān)。當(dāng)入口粉塵濃度為10、100、1000 g/Nm3時，不同步的時間分別為1%；0.1%；0.01%。水泥生產(chǎn)中除烘干磨O-sepa選粉機(jī)外，一般設(shè)備產(chǎn)生的粉塵濃度在100 g/Nm3左右，若收塵裝置與工藝設(shè)備有千分之一不同步就能使不同步的粉塵排放總量與同步運(yùn)行的排放總量相等。

(2)排放總量估算如下：

水泥窯正常工作時，出預(yù)熱器粉塵濃度平均為60g/Nm3，氣體溫度320°，換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下粉塵平均標(biāo)況濃度約為130 g/Nm3。當(dāng)出現(xiàn)CO超標(biāo)時，調(diào)整水泥窯系統(tǒng)，減少喂料量，假設(shè)可使預(yù)熱器出口粉塵濃度下降一半，為65g/Nm3。增濕塔或冷卻器使粉塵沉降20%~40%，下面計算取40%；電除塵器電極不帶電時其殼體作為沉降室，沉降率50%，這時排入大氣的粉塵濃度為：

65X（1－0.4）(1－0.5)=19.5 g/Nm3

當(dāng)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)允許排放濃度為100m g/Nm3時，生產(chǎn)中因CO超標(biāo)而引起電除塵器被迫停電，所產(chǎn)生的粉塵濃度是允許排放濃度的195倍。即小時超標(biāo)排放的粉塵量，等于195個小時正常生產(chǎn)的粉塵達(dá)標(biāo)排放總量。

根據(jù)對水泥生產(chǎn)中電除塵器運(yùn)行情況的了解，大部分生產(chǎn)廠CO超標(biāo)時間都在1%左右。部分超過2%，幾乎每天都有1次以上超標(biāo)排放。一般情況下認(rèn)為要使CO超標(biāo)時間控制在0.5%以下比較困難。按CO超標(biāo)時間0.5%計算，由于CO超標(biāo)引起的電除塵器年超標(biāo)排放總量與除塵器正常達(dá)標(biāo)排放總量相當(dāng)，可見CO超標(biāo)引起的粉塵排放總量相當(dāng)驚人。

1.4 《新標(biāo)準(zhǔn)》對水泥回轉(zhuǎn)窯尾除塵設(shè)備要求嚴(yán)格

《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》“征求意見稿”曾規(guī)定“新建水泥生產(chǎn)線窯尾一律采用布袋除塵器”，是考慮到電除塵器有一些難以克服的缺陷（如CO預(yù)警問題）造成不正常排放量很大，通常袋除塵器要好的多。從調(diào)研情況看，不排除電除塵器能解決這一問題（如自控手段），以及開發(fā)出新形式的除塵設(shè)備。因此不再要求新建水泥窯一律采用布袋除塵器。

而工藝波動造成除塵器關(guān)閉，此時水泥窯需要調(diào)整運(yùn)行（不能停止）所造成的非正常排放，電除塵器就很嚴(yán)重了。對這種不正常排放要控制。因此新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：新建水泥窯應(yīng)保證在生產(chǎn)工藝波動情況下除塵裝置仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn),禁止非正常排放。現(xiàn)有水泥窯采用的除塵裝置，其相對于水泥窯通風(fēng)機(jī)的年同步運(yùn)轉(zhuǎn)率不得小于99%。

使用電除塵器，需安裝現(xiàn)代化的自動測量與控制系統(tǒng)，進(jìn)行精確、有效的工藝控制。保證電除塵器與水泥窯完全同步運(yùn)行，實現(xiàn)起來難度很大。通常袋除塵器在這方面有明顯優(yōu)勢。袋除塵器

袋除塵器是以織物纖維濾料采用過濾技術(shù)將空氣中的固體顆粒進(jìn)行分離的設(shè)備。目前主要有纖維過濾，膜過濾（表面覆膜）和粉塵層過濾，具體表現(xiàn)為：篩分，慣性碰撞，擴(kuò)散，重力沉降等綜合作用。其作用機(jī)理為：（1）慣性捕集：顆粒物與風(fēng)速都較大時，氣流接近過濾材料因受阻而發(fā)生繞流，顆粒物則由于慣性作用而脫離流線，直接與纖維碰撞而被捕集。（2）篩分捕集：當(dāng)顆粒物的粒徑大于過濾材料的孔徑時，顆粒物無法通過而被捕集。（3）擴(kuò)散捕集：由于氣體分子熱運(yùn)動對微粒的碰撞而產(chǎn)生的布朗運(yùn)動線，從而撞擊到纖維上被吸附，對于越小的微粒越顯著，大于0.3μm的微粒其布朗運(yùn)動減弱，一般不足以靠布朗運(yùn)動使其離開流線碰撞到纖維上。（4）重力沉降捕集：在過濾速度較小時，氣體比較重的顆粒由于重力的作用而脫離流線，沉積在纖維上。

圖5

圖5表示在袋除塵器過濾過程中濾料的縱斷面圖。這是普通的化學(xué)纖維濾布，網(wǎng)孔為20~50微米，（使用短纖維如果考慮起毛的話，則為5~10微米）。在過濾中，粉塵逐漸在濾布表面形成初始粘附層（也稱粉塵架橋現(xiàn)象），它本身就起對粉塵的過濾作用。目前，國內(nèi)外濾料表面覆膜過濾技術(shù)的應(yīng)用，使袋除塵器的過濾機(jī)理都有所改變。這種技術(shù)對微細(xì)粉塵有更高的捕集率，將粉塵阻留在濾料表面，更容易剝離。不用說1微米的塵粒，就是0.1微米的煙霧，也能獲得接近100%的除塵效率，國內(nèi)生產(chǎn)的袋除塵器可達(dá)到99.99%的除塵效率，已趨近“零排放”。

2.1袋除塵器用于水泥回轉(zhuǎn)窯除塵

2.1.1 煙氣粉塵特性影響

（1）不受煙氣比電阻影響，干燥煙氣更利于袋除塵器。

（2）用于窯尾除塵有脫硫作用。煙氣中SO2在過濾時與濾袋表面粉塵層中的鉀、鈉結(jié)合生成鹽，脫硫80%左右。

（3）對窯工況煙氣變化、波動不敏感。尤其是窯系統(tǒng)煤燃燒不完全時導(dǎo)致的CO超標(biāo)，袋除塵器可正常工作，不需對空排放（旁路）。

（4）降溫方式多樣。袋除塵器濾袋承受溫度一般在240~260°C左右，（最高允許溫度在260~280℃）可以用增濕塔降溫，但要求遠(yuǎn)沒有電除塵器高。比如煙氣只需降到260°C以下露點(diǎn)50°C以上即可，其用水量不及電除塵器一半。袋除塵器降溫還可用空氣冷卻器，尤其在北方缺水地區(qū)，還有水質(zhì)不好的地區(qū)。

（5）袋除塵器在線檢修可保證與窯的同步運(yùn)轉(zhuǎn)率。

水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾用袋除塵器，也會因為濾袋損壞引起超標(biāo)排放。水泥窯窯尾用袋除塵器都在10個袋室以上，斷定破袋所在位置從發(fā)現(xiàn)超標(biāo)排放開始，檢查一般需5~30分鐘。目前，濾袋使用壽命均在一年以上，破袋僅在濾袋使用一年以后發(fā)生。查出破損濾袋所在袋室只要關(guān)閉該袋室，對其更換即可，其余袋室仍可正常運(yùn)行。一般關(guān)閉20%袋室不會影響工藝設(shè)備生產(chǎn)和除塵設(shè)施的除塵效率。及時發(fā)現(xiàn)濾袋損壞是減少超標(biāo)排放量的關(guān)鍵，這只能依靠在線連續(xù)檢測設(shè)備的及時報警。一般認(rèn)為：袋除塵器破袋，在少部分破損時即可被發(fā)現(xiàn)，其它濾袋還會起一定的作用，超標(biāo)的排放量遠(yuǎn)小于電除塵器因CO超標(biāo)時的排放量。

（6）運(yùn)行阻力問題。袋除塵器運(yùn)行阻力較高（1000~1700Pa）超負(fù)荷通過能力較差，運(yùn)行時阻力能耗比電除塵器大。對窯不同工況變化，袋除塵器入口及本體易產(chǎn)生正壓現(xiàn)象。

袋、電除塵器用于水泥回轉(zhuǎn)窯投資及運(yùn)行費(fèi)用比較。

3.1 國內(nèi)某大型環(huán)保企業(yè)做的比較（表3）

表3 電除塵器和袋收塵器總體經(jīng)濟(jì)對比表（單位：萬元）

生產(chǎn)線規(guī)模 收塵器類型 設(shè)備一次投資

700t/d 電

袋

1000t/d

2000t/d

袋

電 袋 電

155 326 176 380 259 638 消 裝機(jī)年能耗費(fèi)用 42.5 37.8 52.7 39.3 85.2 46.7 耗克服阻力年能耗費(fèi)用 5.1 38.1 6.2 46.7 12.1 91.1 費(fèi) 用 年維護(hù)費(fèi)用 合計

<10 >53 <10 >62 <15 >105 <57.6 >128.9 <68.9 >148 <112.3 >242.8 說明:表中電――電除塵器；袋――袋收塵器。

3.2 國內(nèi)某設(shè)計院做的比較（3000t/d生產(chǎn)線）（表4）

表4 電除塵器和袋除塵器的費(fèi)用比較

設(shè)備費(fèi)用 安裝費(fèi)用 合計 正常操作 濾袋消耗 合計

電除塵器 263 40 303 5 0 5

袋除塵器

備注

A、投資費(fèi)用（萬元）

340.3+431.6(濾袋)用美國GORE覆膜袋

817.9 5 143.8 148.8

按平均壽命3年

B、維護(hù)費(fèi)用、年（萬元）

C、操作費(fèi)用、年（萬元）運(yùn)轉(zhuǎn)率300天 壓力損失 Pa 250(53.2kw)1500(318.8+11kw)裝機(jī)功率KW 所需費(fèi)用 建設(shè)費(fèi)用

343.8 142.9 303

124.9 163.7 817.9 312.5

按0.5元/KW.h

D、總費(fèi)用（萬元）

操作維護(hù)費(fèi)用/年 147.9

3.3 合肥水泥研究設(shè)計院做的5000t/d袋、電工藝參數(shù)及投資、運(yùn)行費(fèi)用比較。

3.3.1 5000t/d袋、電收塵器選型及工藝參數(shù)（表

5、表6）

表5 5000t/d袋收塵器選型及工藝參數(shù)

設(shè)備名稱

設(shè)備參數(shù)

型號 處理風(fēng)量 過濾面積 過濾風(fēng)速 入口含塵濃度 出口含塵濃度 入口溫度 殼體耐壓 通風(fēng)阻力 工作方式 設(shè)備結(jié)構(gòu)特征 濾袋規(guī)格 濾袋數(shù)量 濾袋材質(zhì) 進(jìn)、排風(fēng)提升閥

規(guī)格 殼體材質(zhì) 排 灰 閥 清灰 壓縮機(jī) 數(shù)量 規(guī)格 功率/臺 數(shù)量 功率

m/h m m/min g/Nm mg/Nm ℃ Pa Pa

mm 個

個 mm 個 mm KW 臺 KW 套

臺

332

3袋式收塵器

單位

窯尾袋式收塵器（遼源金鋼水泥廠）CDMC220-2×12

950000 16000 ＜1.0 ＜200 ＜50 ＜260 ~7000 ＜1500 負(fù)壓外濾 箱式 φ160×6000

5280 玻纖+覆膜750g/m φ900 Q235 12 400×400 1.5 1 7.5 1 LS400 2

2窯頭袋式收塵器（河南義馬水泥廠）CDMC154-2×10

650000 9300 ＜1.2 ＜100 ＜50 ＜260 ~7000 ＜1500 負(fù)壓外濾 箱式 φ160×6000

3080 Nomex700g/m φ900 Q235 10 400×400 1.5 1 7.5 1 LS300 2

2PLC控制器（西門子）

輸送機(jī) 數(shù)量 殼體材質(zhì) 厚度 設(shè)備重量 長×寬×高

mm 噸 mm

Q235 5 450

Q235 5 230

33000×18000×17500 27500×18000×12200 表6 5000t/d電收塵器選型及工藝參數(shù)

設(shè)電收塵器（湖南印山5000噸/日）

備名稱 設(shè)備參數(shù)

型號規(guī)格 處理風(fēng)量 入口溫度 最高允許溫度 進(jìn)口含塵濃度 出口含塵濃度 煙氣露點(diǎn) 允許CO含量 殼體耐壓 電場風(fēng)速 壓力損失 提供設(shè)備主要結(jié)構(gòu)

電場數(shù) 室數(shù) 通道數(shù) 電場高度 電場長度 極板間距 電場橫截面積 極板總面積 極板型式 極板厚度 極板材質(zhì) 極線型式 極線型式 極線材質(zhì) 氣體分布板厚度 氣體分布板材質(zhì)

單位

窯尾電收塵器

CDPK-E/66×12.5/3×10/0.4

M3

/h 950000 ℃ 100~150 ℃ 250 g/Nm3 ≤200 mg/Nm3 ＜50 ℃ ＞47 % ＜1.0 Pa ~2000 m/s 0.78 ≤200

個 3 個 2 個 33×2 m 12.5 m 14.4 mm 400 M342 M2 23825 C480 mm 1.25 Q235 V15 Q235 X型 mm 3

Q235

窯頭電收塵器 CDPK-E/132×13.5/3×

9/0.45 650000 100~150 250 ≤100 ＜50 ＞25 ＜1.0 ~2000 0.84 ≤200 3 1 32 13.5 14.4 450 196 11500 C480 1.25 Q235 V15 Q235 X型 3 Q235 設(shè)備重量 長×寬×高

噸 mm

700

23420×45020×22120

405

23054×17820×23160

3.3.2 5000t/d袋、電收塵器投資及運(yùn)行費(fèi)用比較

（1）設(shè)備一次性投資費(fèi)用比較（表7）

表7 設(shè)備一次性投資費(fèi)用比較（萬元）

項目 投資 出廠價格

窯頭收塵器 袋收塵器 400 345

電收塵器 324

窯尾收塵器

袋收塵器 900 680

電收塵器 560

備 注

進(jìn)口濾料（475萬元）國產(chǎn)濾料（進(jìn)口原料）

（2）日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用及電耗

①袋收塵器

a、濾袋更換費(fèi)（按國產(chǎn)計算）

窯頭、窯尾濾袋在正常使用條件下，濾袋壽命為24個月以上，一套濾袋價格窯頭袋收塵器：124萬元；窯尾袋收塵器254萬元。

年維護(hù)費(fèi)用：窯頭袋收塵器62萬元，窯尾袋收塵器127萬元。

b、電耗

風(fēng)機(jī)阻力電耗（括號內(nèi)數(shù)據(jù)指窯頭）：

空壓機(jī)功率電耗：

7.5KW×50%（使用效率）=3.75KW 總電耗：

窯尾：431+3.75=435KW 窯頭：295+3.75=299KW

②電收塵器

a．電收塵器正常情況下，每5年維護(hù)一次，一次性維護(hù)費(fèi)用（極板整形、更換極絲等），窯頭電收塵器需80萬元，窯尾電收塵器需120萬元。每年窯頭為16萬元，窯尾24萬元。

b．電耗（括號內(nèi)數(shù)據(jù)指有別于窯尾的窯頭收塵器數(shù)據(jù)）

風(fēng)機(jī)阻力電耗:

高壓整流器電耗：

3.2(2.0)A ×72KV×3×0.7×70%(使用效率)=338.6KW(211.7KW)

加熱器電耗：

0.4KW/個 ×60（36）個=24KW(14.4)

振打減速電機(jī)：9KW（4.5KW）

總電耗：窯尾：129+338.6+24+9=500.6KW

窯頭：89+211.7+14.4+4.5=319.6KW

（3）從以上數(shù)據(jù)可以定性地看出：

①隨著高品質(zhì)濾袋的使用，袋收塵器一次性投資一般比電收塵一次投資高20%左右，如果采用進(jìn)口濾料，則為50-60%；

②袋收塵器運(yùn)行費(fèi)用高于電收塵器；

③由于袋收塵器采用覆膜濾料，系統(tǒng)阻力有所降低，其電耗低于電收塵器；④袋收塵器的排放濃度能夠＜10mg/Nm，幾乎為零排放。而電收塵器需在嚴(yán)格保證制造和安裝質(zhì)量的前提下，才能達(dá)＜50mg/Nm。

袋除塵器技術(shù)近年來發(fā)展很快，高品質(zhì)濾料國產(chǎn)化，設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計日趨合理，袋收塵器的濾料品質(zhì)、脈沖閥等配件質(zhì)量不斷提高。隨著國家環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的提高，5000t/d以上生產(chǎn)線配套使用窯尾袋收塵器的越來越多，如合肥院為沙特NAJRAN水泥公司6000t/d熟料水泥生產(chǎn)線配套的袋收塵器風(fēng)量達(dá)160萬m/h；河南南陽、山東青州等6000t/d生產(chǎn)線均采用袋收塵器。

結(jié)束語：

隨著世界各國環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高；在發(fā)達(dá)國家以袋收塵器替換電收塵器的數(shù)量越來越多，即使在發(fā)展中國家也有這樣的趨勢。美國水泥廠控制污染標(biāo)準(zhǔn)是以高效袋收塵器的效率性能作為基礎(chǔ)的，而電收塵器只是作為另一種可供選擇的收塵器來考慮。我國隨著水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實施，在一些環(huán)保要求高的地區(qū)，如北京、上海、廣州及各個風(fēng)景區(qū)，已有水泥廠將電收塵器改為袋收塵器（保留電收塵器殼體，內(nèi)部結(jié)構(gòu)換成袋收塵器的結(jié)構(gòu)）。但是，目前國內(nèi)大型窯系統(tǒng)中袋收塵器采用的濾料絕大部分為進(jìn)口濾料，因此帶來了袋收塵的投資和維護(hù)費(fèi)用大幅度上升的問題，所以盡快研制和開發(fā)出質(zhì)優(yōu)、價廉并能夠大量商業(yè)化生產(chǎn)的國產(chǎn)濾料，是袋收塵器技術(shù)發(fā)展的重要課題。解決好這一問題，將使袋收塵器在激烈的市場競爭中處于不敗之地。

33水泥工業(yè)粉塵治理袋除塵技術(shù)發(fā)展情況介紹

水泥工業(yè)粉塵治理袋除塵技術(shù)發(fā)展情況介紹 2010-4-2 作者: 吳善淦

1、水泥工業(yè)粉塵排放及治理狀況

水泥工業(yè)是高消耗、高污染工業(yè)，水泥產(chǎn)量的持續(xù)大幅增長給資源和環(huán)境帶來巨大的壓力；水泥工業(yè)對大氣所產(chǎn)生影響的主要污染源是粉塵和廢氣，粉塵污染排放大大高于國外同行業(yè)，粉塵主要是由于水泥生產(chǎn)過程中原、燃料制備和水泥成品儲運(yùn)，物料的破碎、烘干、粉磨、煅燒等工序產(chǎn)生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣。根據(jù)我國每年的水泥總產(chǎn)量推算，我國目前每年因水泥生產(chǎn)向大氣排放的粉塵量和廢氣量分別為：各類粉塵約1200萬噸以上。

水泥工業(yè)重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能降耗工作，主要通過技術(shù)進(jìn)步，大力推廣新型干法窯外分解技術(shù)，促進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大幅降低能耗，改善環(huán)境并使生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。大型水泥企業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)排放率95.0%以上，工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率98.0%以上，固體廢物綜合利用率100%。

2、水泥工業(yè)污染防治政策與排放要求

2.1 水泥工業(yè)大氣污染治理的技術(shù)依據(jù)

1、國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃；

2、水泥工業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃；

3、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》；

4、《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-2004；取消了地區(qū)類別、熱力設(shè)備：<50Mg/Nm3、通風(fēng)設(shè)備：<30Mg/Nm3、噸產(chǎn)品排放量：<0.5Kg/噸產(chǎn)品（現(xiàn)狀：立窯3Kg/噸產(chǎn)品、旋窯1Kg/噸產(chǎn)品；發(fā)達(dá)國家0.04-0.07Kg/噸產(chǎn)品）、執(zhí)行排污許可證制度（總量550萬噸/年）。

5、《中華人民共和國大氣污染防治法》（修正）；

6、《保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度》GB9137-88；

7、《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的規(guī)定》；

8、相關(guān)的環(huán)保技術(shù)政策和水泥工業(yè)先進(jìn)成熟的技術(shù)及裝備。

9、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996； SO2、顆粒物；

10、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-1996；粉塵、SO2；

11、《工業(yè)爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB9078-1996；煙塵；

2.2 水泥工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)和防治政策

水泥行業(yè)排放執(zhí)行新修訂的《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》；新標(biāo)準(zhǔn)對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規(guī)定了單位產(chǎn)品的最高排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標(biāo)準(zhǔn)。新新修訂標(biāo)準(zhǔn)的實施，將有力促進(jìn)水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，提高環(huán)境保護(hù)水平。

水泥企業(yè)對環(huán)境的污染主要是粉塵；根據(jù)新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，從2005年1月1日起，新、改擴(kuò)建水泥生產(chǎn)線的粉塵排放濃度就應(yīng)達(dá)到：破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)等通風(fēng)設(shè)備粉塵排放濃度30mg/m3以下，窯、烘干機(jī)、篦冷機(jī)等熱力設(shè)備排放濃度在50mg/m3以下；從2010年1月1日起現(xiàn)有生產(chǎn)線所有生產(chǎn)設(shè)備的粉塵排放濃度均執(zhí)行上述排放要求。

隨著水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，水泥生產(chǎn)工藝線日趨大型化，這些大型的水泥生產(chǎn)線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥工業(yè)環(huán)保關(guān)鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過去大多采用電除塵器，由于電除塵器對比電阻的敏感性及其除塵機(jī)理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在100mg/Nm3以上。隨著環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、四川、河南等省要求窯尾煙塵排放濃度小于10mg/Nm3，因此，采用袋式除塵器是窯頭、窯尾除塵發(fā)展的趨勢。也有不少水泥廠根據(jù)企業(yè)自身設(shè)備、資金情況，將不能達(dá)標(biāo)排放的電除塵器改造成袋式除塵器，也取得了很好的效果。由于袋式除塵器的適應(yīng)能力比電除塵器要強(qiáng)，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發(fā)展勢頭迅猛。

3、水泥工業(yè)除塵技術(shù)的發(fā)展

3.1電除塵器和袋式除塵器

自靜電除塵器(ESP)被應(yīng)用于工業(yè)以來，已發(fā)展成為一種公認(rèn)的高效除塵裝置，效率可達(dá)到99%以上。在水泥行業(yè)，我國已能生產(chǎn)配套10000t/d水泥熟料生產(chǎn)線超大型除塵器，處理風(fēng)量200萬m3/h。由于電除塵器的收塵效率受粉塵比電阻制約，若要獲得高收塵效率，能耗及初投資都將遠(yuǎn)高于袋除塵；電除塵器對人體健康危害最大的0.1-2μm的塵粒的除塵效率較差；目前高效除塵技術(shù)越來越傾向于使用袋式除塵。袋除塵器的主要特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng),其除塵效率很少受到處理風(fēng)量變化,可以過濾亞微米級的粉塵顆粒；不受氣體和粉塵性質(zhì)的影響。所以水泥廠的塵源點(diǎn)，絕大部分采用袋除塵器，當(dāng)然這還有一些其他原因：

不受CO濃度影響：由于電除塵器內(nèi)的放電，會造成一氧化碳爆炸。在除塵器內(nèi)要安裝防爆裝置，當(dāng)CO含量超過一定值時，防爆裝置就會自動切斷電源，使高濃度含塵氣體直接排入大氣。而袋除塵器則沒有放電問題,即使在高CO條件下亦能連續(xù)運(yùn)行。

便于維修：由于袋除塵器設(shè)有很多室，可關(guān)閉一個室并在隔離的情況下進(jìn)行維修，對工藝過程影響很小。電除塵器一般不設(shè)計成獨(dú)立的室。袋除塵器不會因“停磨”而排放超標(biāo)—通常全部窯廢氣在進(jìn)入除塵器之前先通過生料磨，當(dāng)停磨時，窯廢氣直接進(jìn)入除塵器，此時廢氣溫度、粉塵特性和廢氣水分都會發(fā)生變化，這種變化常會造成電除塵器較高的粉塵排放，直至工藝穩(wěn)定為止。

不需設(shè)置噴水系統(tǒng)和消耗水：通常氣體中的水分對袋除塵器并非關(guān)鍵,而對電除塵器卻極為重要，為此袋除塵器不需要噴水系統(tǒng)的投資和操作成本。袋除塵器在后期需要降低排放時有更多的選擇—袋除塵器具有采用新開發(fā)濾袋的優(yōu)點(diǎn)，不需要改造除塵器的基本構(gòu)造。

隨著袋除塵器技術(shù)的進(jìn)步，特別是新型濾料的出現(xiàn)，使袋除塵器的應(yīng)用范圍更為廣泛。目前，生產(chǎn)中應(yīng)用最廣，市場占有率最高的大型袋式除塵器是脈沖噴吹除塵器。大型化的高效袋式除塵器是現(xiàn)代除塵技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志之一。它除塵效率高，特別是捕集微細(xì)粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質(zhì)的提高和清灰控制自動化與本體結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化，為袋式除塵器的發(fā)展提供了技術(shù)保證，大型干法水泥窯窯尾煙氣處理采用袋式除塵器已漸成趨勢。

袋式除塵器對窯工況變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕塵效果，只要設(shè)計選型正確、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、維護(hù)操作合理，均能保證國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。相比較而言，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及除塵清灰機(jī)理的不同，當(dāng)窯工況失穩(wěn)、熱工參數(shù)偏離原設(shè)計指標(biāo)波動變化時，袋式除塵器的適應(yīng)能力則要強(qiáng)一些。實際生產(chǎn)中，當(dāng)進(jìn)入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設(shè)計值時，其除塵效率就會下降。而窯尾廢氣不可能一直保持在設(shè)計指標(biāo)范圍內(nèi)。當(dāng)喂料（煤）量、系統(tǒng)漏風(fēng)超過設(shè)計指標(biāo)時，均有可能使窯尾廢氣量超標(biāo)，從而使除塵器的除塵效率下降，排放濃度就會超標(biāo)。

袋式除塵器可以在非正常工況下達(dá)到最小的排放；現(xiàn)有的水泥窯大多采用電除塵器，運(yùn)行中，受電除塵器自身安全的要求，有2種超標(biāo)情況：①點(diǎn)窯時煤燃燒不完全，CO超標(biāo)，此時不向電除塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)；這種情況時間不長，超標(biāo)排放量也不大；點(diǎn)火時，窯溫上升到一定溫度，燃燒基本正常時就投料，電除塵器也投入運(yùn)行。時間很短，而投料之前只有煙塵，即使有一段時間超標(biāo)，超標(biāo)值很低（200－300mg/m3），排放總量可以忽略。②生產(chǎn)過程中，由于操作不當(dāng)造成CO超標(biāo)，停止向除塵器供電引起的粉塵濃度超標(biāo)排放，此時由于要對窯系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不能停止運(yùn)行，因此只能停止向電除塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)排放，此時粉塵濃度超標(biāo)排放量就大了。

運(yùn)行費(fèi)用方面，袋式除塵器的阻力較大，而電除塵器阻力低，因而很多人就認(rèn)為袋式除塵器主風(fēng)機(jī)消耗的電功率也要大很多。其實電除塵器除了主風(fēng)機(jī)消耗的電能外，還有高壓供電機(jī)組、電除塵器絕緣加熱器及極板的振打等都會耗電，算起來兩者的功率消耗相差也不是很大。初投資2類除塵器接近，運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)費(fèi)袋式除塵器比電除塵器高一些。不過關(guān)鍵還在于袋式除塵器選用何種濾料。有的濾料價格每平方米只有幾十元，而有的卻是200-300元，這就直接影響了初投資。濾袋的使用壽命有的1-2年，有的可達(dá)4-5年，這就給維護(hù)費(fèi)拉開了很大的差距。此外，雖然電除塵器和袋式除塵器都有很高的除塵效率，但袋式除塵器在處理微細(xì)粉塵時要強(qiáng)一些，因而在目前對環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。

3.2水泥工業(yè)濾料的技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器的除塵效率高是和濾料分不開的，濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋式除塵器的好壞和使用壽命的長短。濾料的性能和質(zhì)量也促進(jìn)袋式除塵技術(shù)進(jìn)步。從國內(nèi)這幾年的水泥工業(yè)應(yīng)用情況來看，現(xiàn)有濾料的性能和壽命都能滿足新型干法窯用戶的要求。從國外進(jìn)口的玻纖薄膜濾料和P84濾料，價位都很高，且使用的數(shù)量也很大，一臺除塵就是1-2萬m2，價值數(shù)百萬元。這對袋式除塵器在水泥工業(yè)新型干法窯的廣泛應(yīng)用，帶來不利的影響，必須國產(chǎn)化，降低濾料成本。近年來國產(chǎn)的復(fù)合濾料、P84針刺氈、氟美斯針刺氈都已開發(fā)出來，并在多臺窯尾袋式除塵器上試用，平均使用壽命可以達(dá)二年以上。值得一提的是國產(chǎn)高端纖維均也已批量生產(chǎn)，國產(chǎn)PTFE、PPS和芳綸纖維每年產(chǎn)量都達(dá)到3000噸以上；國產(chǎn)P84纖維到年底產(chǎn)量也能達(dá)到300噸左右；質(zhì)量與國外產(chǎn)品差異不大，高端纖維的國產(chǎn)化將有利于水泥工業(yè)袋式除塵器的更加普及，投資和運(yùn)行費(fèi)用將進(jìn)一步降低。

3.3 水泥工業(yè)除塵主機(jī)的技術(shù)進(jìn)步

水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)非常多，破碎機(jī)、磨機(jī)、高效選粉機(jī)，輸送帶、料倉、庫頂、庫底及包裝系統(tǒng)，烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī)、回轉(zhuǎn)窯（窯頭、窯尾）及窯磨一體等，都產(chǎn)生大量的粉塵和煙塵。過去，水泥生產(chǎn)企業(yè)把除塵設(shè)備應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線，不是以環(huán)境保護(hù)為目的，而是出于收集物料，降低消耗，節(jié)約成本，兼顧勞動保護(hù)的目的。我國上世紀(jì)五十年代末期，水泥生產(chǎn)企業(yè)主要采用機(jī)械振打式和人工振打式袋式除塵器，適應(yīng)的工作溫度低、處理風(fēng)量小、清灰效果差、設(shè)備故障多、工人勞動強(qiáng)度大。二十世紀(jì)七十年代開始采用壓縮空氣清灰的脈沖袋式除塵器和反吹風(fēng)袋式除塵器。由于當(dāng)時脈沖閥質(zhì)量差、品種少、故障多，濾料的種類少、性能差、壽命短，袋式除塵器在水泥工業(yè)的應(yīng)用受到很大限制。

上世紀(jì)八十年代后期，我國引進(jìn)美國富樂公司的氣箱脈沖和大型分室反吹風(fēng)袋式除塵器。經(jīng)過消化吸收，我國水泥企業(yè)逐漸接受和采用。與此同時，國內(nèi)的工程技術(shù)人員開拓創(chuàng)新、自己研發(fā)了窯、烘干機(jī)等高溫、高濕工況專用袋式除塵器和煤磨袋式收塵器，應(yīng)用于水泥企業(yè)。這些袋式除塵器的除塵效率都很高，基本在99.9%以上，保證水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)，排放濃度降到30mg/Nm3以下，使我國水泥工業(yè)除塵設(shè)備水平大幅度提高，我國水泥工業(yè)粉塵散失量占水泥總產(chǎn)量的比例下降到2.0%左右。九十年代國內(nèi)自己研制的立窯、烘干機(jī)玻纖袋除塵器和煤磨袋式收塵器日趨成熟、穩(wěn)定，應(yīng)用越來越多。長袋低壓脈沖除塵器和其它脈沖噴吹的袋式除塵器在水泥工業(yè)的各種磨機(jī)和回轉(zhuǎn)窯也大量推廣應(yīng)用。

3.4 水泥工業(yè)除塵清灰等技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器使用的關(guān)鍵在清灰，清灰效果很大程度決定著袋式除塵器及整個系統(tǒng)的成敗，以強(qiáng)力清灰為特征的脈沖袋式除塵器成為首選的設(shè)備。新一代脈沖袋式除塵技術(shù)完全克服了傳統(tǒng)脈沖除塵的缺點(diǎn)，清灰能力強(qiáng)的特征更為突出，使濾袋更長（6m或更長），占地面積少，設(shè)備阻力低，清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，杜絕了弱清灰類袋式除塵器普遍存在阻力過高的現(xiàn)象。袋式除塵器的除塵效率更加提高，排放濃度低于30mg/Nm3已是普遍現(xiàn)象，低于10mg/Nm3也非罕見。主機(jī)和濾袋接口技術(shù)也有了長足進(jìn)步。過去采取綁扎或螺栓壓緊的固袋方式，濾袋接口存在泄漏，往往使除塵器的除塵效率，同濾料相差1-2個數(shù)量級。新的固定方式是嚴(yán)格控制花板的袋孔以及袋口的加工尺寸，依靠彈性元件使袋口外側(cè)的凹槽嵌入袋孔內(nèi)，二者公差配合，密封性好，從而消除了接口處的泄漏。脈沖袋式除塵器大型化的趨勢明顯，性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。袋式除塵器在適應(yīng)高含塵濃度方面實現(xiàn)突破，能夠直接處理含塵濃度很高的含塵氣體，并達(dá)標(biāo)排放，因此，許多物料回收系統(tǒng)拋棄原有的多級收塵工藝，而改用一級袋式收塵取代。

3.5水泥工業(yè)除塵配件的技術(shù)進(jìn)步

袋式除塵器主要部件質(zhì)量的提高，脈沖閥制作更加精良，膜片和電磁閥使用壽命成倍延長;袋籠的專機(jī)制作，質(zhì)量都能達(dá)到國外先進(jìn)水平;袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機(jī)，工控機(jī)（IPC），大型袋式除塵器還采用DCS控制系統(tǒng)。耐高溫濾料多樣化、P84、玻纖薄膜濾料在回轉(zhuǎn)窯窯尾袋式除塵器上應(yīng)用越來越多。針刺氈的應(yīng)用更為廣泛，后處理技術(shù)的多樣化，原來較少應(yīng)用的防油、防水、阻燃、抗水解等處理日漸普遍，使濾料能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。表面過濾材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，對微細(xì)粉塵有更高的捕集效率，并將粉塵阻留在濾料表面，容易剝離，使設(shè)備阻力降低;濾袋的制作也更加規(guī)范，一些企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，濾袋的制作質(zhì)量達(dá)到了國際先進(jìn)水平。袋式除塵技術(shù)有了長足的進(jìn)步，在不少細(xì)節(jié)上下功夫，在技術(shù)性能和產(chǎn)品質(zhì)量方面與國外發(fā)達(dá)國家相差無幾。進(jìn)一步凈化了水泥工業(yè)排放的污染物，使粉塵散失量下降到現(xiàn)在的1.7%左右。

4、袋式除塵器在水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢

節(jié)能減排是水泥工業(yè)永恒的主題，水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整，大量新上的新型干法水泥生產(chǎn)線，具有工藝先進(jìn)、設(shè)備優(yōu)良，企業(yè)規(guī)模比較大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是任何水泥廠都必須執(zhí)行的。有些城市和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于國家的標(biāo)準(zhǔn)，排放濃度提高到30mg/m3，甚至10mg/m3；廣東、四川、江蘇、河南等省，新上的工藝線均要求從原料處理到產(chǎn)品采用袋式除塵器，同時，全國各省、市逐步在大、中型水泥生產(chǎn)線安裝在線監(jiān)測儀器，隨時監(jiān)控?zé)焿m和粉塵的排放。

水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新型干法水泥生產(chǎn)線快速增長和環(huán)保法規(guī)和監(jiān)管愈來愈嚴(yán)格。在國外發(fā)達(dá)國家，歐洲、北美等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)法都很嚴(yán)格，他們的水泥生產(chǎn)線絕大部分都采用袋式除塵器，窯頭、窯尾大都采用袋式除塵器。德國水泥90%的廢氣是通過袋式除塵器凈化的，這使其水泥粉塵的散失量小于其產(chǎn)量的0.05%。很好的保護(hù)了當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境。近年來，我國在新型干法生產(chǎn)線窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多。全國幾大水泥公司全工藝線均采用袋式除塵器；中聯(lián)水泥、冀東水泥、華新水泥、海德堡、中材國際、亞東等大型水泥集團(tuán)新上5000t/d到10000t/d整條工藝線都是采用袋式除塵器；為了減少排放，中聯(lián)水泥的100多條新型干法水泥工藝線逐步開始把電除塵器改為袋式除塵器；河南南陽中聯(lián)、郟縣中聯(lián)于2009年完成改造。

第四篇：SMT技術(shù)發(fā)展

SMT技術(shù)發(fā)展

一．概述

SMT是電子電路表面組裝技術(shù)（Surface Mount Technology），稱為表面貼裝或表面安裝技術(shù)。它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件（簡稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件）安裝在印制電路板（Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通過再流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)

二．SMT設(shè)備

（一）上板機(jī)

上板機(jī)是貼片生產(chǎn)線上全自動上料（PCB）機(jī)，擺放在貼片線首位，即貼片機(jī)前。主要功能是接收到下位機(jī)要板信號后，從PCB料架上一件一件推出PCB板。料架結(jié)構(gòu)：進(jìn)出軌道分別放一個料架（一上一下），升降里一個料架，共三個。

（二）印刷機(jī)

1、手動印刷機(jī)

手動印刷機(jī)是通過人手動給PCB板上錫的機(jī)器，手動印刷機(jī)價格便宜，操作簡單但其定位精度差，只適用于印刷要求較低的場合和科研。

2、半自動印刷機(jī)

SMT半自動印刷機(jī),用于取代手印臺,實現(xiàn)半自動錫膏印刷，鋼網(wǎng)自動上升下降,PCB需要手工載入和取出。半自動印刷機(jī)特點(diǎn)是：（1）PLC控制系統(tǒng)，工作穩(wěn)定可靠，觸控式操作，簡單方便。

（2）高精密架構(gòu)，采用進(jìn)口線形導(dǎo)軌、調(diào)速馬達(dá)傳動，確保印刷之穩(wěn)定性和精密度。

（3）根據(jù)紅膠和錫膏的各種不同的特性，自動設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，可適合不同的產(chǎn)品以達(dá)到良好效果。

（4）伸縮自如的手臂座，機(jī)臺手臂可分別左右調(diào)整，適合于不同基板尺寸。

3、全自動印刷機(jī)

全自動印刷機(jī)是利用模板被印刷刮刀向下壓，這樣一來模板的底 部就可以充分的接觸到電路板的頂面，從而進(jìn)行印刷作業(yè)的。全自動印刷機(jī)優(yōu)點(diǎn)：PCB尺寸兼容范圍廣，高精度印刷分辨率’全自動錫膏印刷機(jī)控制可以提高生產(chǎn)效率，控制品質(zhì)，節(jié)省成本

（三）點(diǎn)膠機(jī)

1、手工點(diǎn)膠機(jī)

手工點(diǎn)膠機(jī)，就是由手動來控制點(diǎn)膠控制器的開關(guān)，屬于半自動化點(diǎn)膠機(jī)的范疇，自動化程度不高，一般常用于點(diǎn)膠產(chǎn)品種類多，規(guī)格多的設(shè)備上，不適宜批量生產(chǎn)的物品的點(diǎn)膠。

2、全自動點(diǎn)膠機(jī) 全自動點(diǎn)膠機(jī)是通過壓縮空氣將膠壓進(jìn)與活塞相連的進(jìn)給管中，當(dāng)活塞處于上沖時，活塞室中填滿膠，當(dāng)活塞下推時膠從點(diǎn)膠頭壓出。全自動點(diǎn)膠機(jī)適用于流體點(diǎn)膠，在自動化程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于手動點(diǎn)膠機(jī)，從點(diǎn)膠的效果來看，產(chǎn)品的品質(zhì)級別會更高。自動化的操作，簡單可控。點(diǎn)膠機(jī)應(yīng)用的行業(yè)在不斷的擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新。

（四）貼片機(jī)

1、動臂式貼片機(jī)

動臂式貼片機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、貼裝頭機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，貼裝頭機(jī)構(gòu)安裝于運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，控制系統(tǒng)通過線路控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)和貼裝頭機(jī)構(gòu)的工作，運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括安裝由貼裝頭機(jī)構(gòu)的橫梁、平行并列的兩個運(yùn)動軸和一對絲杠機(jī)構(gòu)，橫梁安裝于運(yùn)動軸上，且與運(yùn)動軸垂直，其上設(shè)有導(dǎo)軌和用于貼裝頭橫向移動的兩個電機(jī)，運(yùn)動軸上設(shè)有同步驅(qū)動橫梁縱向移動的電機(jī)，一對絲杠機(jī)構(gòu)分別安裝于運(yùn)動軸上。

2、轉(zhuǎn)塔式貼片機(jī)

轉(zhuǎn)塔式貼片機(jī)是元件送料器放于一個單坐標(biāo)移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉(zhuǎn)塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，將元件貼放于基板上。

3、模組式貼片機(jī)

元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標(biāo)移動橫梁上，所以得名。

（五）焊接設(shè)備

1、電烙鐵

電烙鐵是電子制作和電器維修的必備工具，主要用途是焊接元件及導(dǎo)線，按機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)熱式電烙鐵和外熱式電烙鐵，按功能可分為無吸錫電烙鐵和吸錫式電烙鐵，根據(jù)用途不同又分為大功率電烙鐵和小功率電烙鐵。

2、回流焊爐

回流焊爐在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過這種焊爐焊接到線路板上的，這種設(shè)備的內(nèi)部有一個加熱電路，將空氣或氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料融化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。

3、波峰焊爐

波峰焊是讓插件板的焊接面直接與高溫液態(tài)錫接觸達(dá)到焊接目的,其高溫液態(tài)錫保持一個斜面,并由特殊裝置使液態(tài)錫形成一道道類似波浪的現(xiàn)象,所以叫波峰焊，完成波峰焊的機(jī)器就是波峰焊爐。

（六）清洗設(shè)備

1、超聲波清洗機(jī)

超聲波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。超聲波清洗機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:超聲波清洗效果好，操作簡單。

三．電子制造工藝

（一）技術(shù)文件

技術(shù)文件是指公司的產(chǎn)品設(shè)計圖紙，各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)檔案和技術(shù)資料以及未打印出圖的尚在計算機(jī)里的圖紙資料、技術(shù)文檔等。

（二）工藝文件

指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理等的各種技術(shù)文件。

一、品質(zhì)管理

（一）ISO9000：2015 ISO9000質(zhì)量管理體系是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)之一，在1994年提出的概念，是指“由ISO/TC176(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織質(zhì)量管理和質(zhì)量保證技術(shù)委員會)制定的所有國際標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)可幫助組織實施并有效運(yùn)行質(zhì)量管理體系，是質(zhì)量管理體系通用的要求和指南。

（二）QC七手法 QC七手法又稱品管七大手法，它是常用的統(tǒng)計管理方法，又稱為初級統(tǒng)計管理方法。它主要包括控制圖、因果圖、直方圖、排列圖、檢查表、層別法、散布圖等所謂的QC七工具。

（三）5S 5S起源于日本，是指在生產(chǎn)現(xiàn)場中對人員、機(jī)器、材料、方法等生產(chǎn)要素進(jìn)行有效的管理，這是日本企業(yè)一種獨(dú)特的管理辦法。因為這5個詞日語中羅馬拼音的第一個字母都是“S”，所以簡稱為“5S”，開展以整理、整頓、清掃、清潔和素養(yǎng)為內(nèi)容的活動，稱為“5S”活動。

四，工藝流程。

六，發(fā)展趨勢。

未來SMT裝備技術(shù)發(fā)展趨勢：

新技術(shù)革命和成本壓力催生了自動化、智能化和柔性化生產(chǎn)制造，組裝、物流裝連、封裝、測試一體化系統(tǒng)MES。SMT設(shè)備通過技術(shù)進(jìn)步提高電子業(yè)自動化水平實現(xiàn)少人作業(yè)，降低人工成本增加個人產(chǎn)出，保持競爭力，是SMT制造業(yè)的主旋律。高性能、易用性、靈活性和環(huán)保是SMT設(shè)備的主要發(fā)展必然趨勢： 1）.高精度、柔性化：行業(yè)競爭加劇、新品上市周期日益縮短、對環(huán)保要求更加苛刻；順應(yīng)更低成本、更微型化趨勢，對電子制造設(shè)備提出了更高的要求。電子設(shè)備正在向高精度、高速易用、更環(huán)保以及更柔性的方向發(fā)展。貼片頭功能頭實現(xiàn)任意自動切換；貼片頭實現(xiàn)點(diǎn)膠、印刷、檢測反饋，貼裝精度的穩(wěn)定性將更高，部品和基板窗口大兼容柔性能力將更強(qiáng)。

2）.高速化、小型化：帶來實現(xiàn)高效率、低功率、占空間少、低成本。貼片效率與多功能雙優(yōu)的高速多功能貼片機(jī)的需求逐漸增多，多軌道、多工作臺貼裝的生產(chǎn)模式生產(chǎn)率可達(dá)到100000CPH左右。

3.半導(dǎo)體封裝與SMT融合趨勢:電子產(chǎn)品體積日趨小型化、功能日趨多樣化、元件日趨精密化，半導(dǎo)體封裝與表面貼裝技術(shù)的融合已成大勢所趨。半導(dǎo)體廠商已開始應(yīng)用高速表面貼裝技術(shù)，而表面貼裝生產(chǎn)線也綜合了半導(dǎo)體的一些應(yīng)用，傳統(tǒng)的技術(shù)區(qū)域界限日趨模糊。技術(shù)的融合發(fā)展也帶來了眾多已被市場認(rèn)可的產(chǎn)品。POP技術(shù)已經(jīng)在高端智能產(chǎn)品上廣泛使用，多數(shù)品牌貼片機(jī)公司提供倒裝芯片設(shè)備（直接應(yīng)用晶圓供料器），即為表面貼裝與半導(dǎo)體裝配融合提供了良好的解決方案。

七．總結(jié)。

目前，封裝技術(shù)的定位已從連接、組裝等一般性生產(chǎn)技術(shù)逐步演變?yōu)閷崿F(xiàn)高度多樣化電子信息設(shè)備的一個關(guān)鍵技術(shù)。更高密度、更小凸點(diǎn)、無鉛工藝等需要全新的封裝技術(shù)，更能適應(yīng)消費(fèi)電子產(chǎn)品市場快速變化的需求。封裝技術(shù)的推陳出新，也已成為半導(dǎo)體及電子制造技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的有力推手，并對半導(dǎo)體前道工藝和表面貼裝技術(shù)的改進(jìn)產(chǎn)生著重大影響。如果說倒裝芯片凸點(diǎn)生成是半導(dǎo)體前道工藝向后道封裝的延伸，那么，基于引線鍵合的硅片凸點(diǎn)生成則是封裝技術(shù)向前道工藝的擴(kuò)展。

在整個電子行業(yè)中，新型封裝技術(shù)正推動制造業(yè)發(fā)生變化，市場上出現(xiàn)了將傳統(tǒng)分離功能混合起來的技術(shù)手段，正使后端組件封裝和前端裝配融合變成一種趨勢。不難觀察到，面向部件、系統(tǒng)或整機(jī)的多芯片組件封裝技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了只是面向器件的概念，并很有可能會引發(fā)SMT產(chǎn)生一次工藝革新。

元器件是SMT技術(shù)的推動力，而SMT的進(jìn)步也推動著芯片封裝技術(shù)不斷提升。片式元件是應(yīng)用最早、產(chǎn)量最大的表面貼裝元件，自打SMT形成后，相應(yīng)的IC封裝則開發(fā)出了適用于SMT短引線或無引線的LCCC、PLCC、SOP等結(jié)構(gòu)。四側(cè)引腳扁平封裝（QFP）實現(xiàn)了使用SMT在PCB或其他基板上的表面貼裝，BGA解決了QFP引腳間距極限問題，CSP取代QFP則已是大勢所趨，而倒裝焊接的底層填料工藝現(xiàn)也被大量應(yīng)用于CSP器件中。

隨著01005元件、高密度CSP封裝的廣泛使用，元件的安裝間距將從目前的0.15mm向0.1mm發(fā)展，這勢必決定著SMT從設(shè)備到工藝都將向著滿足精細(xì)化組裝的應(yīng)用需求發(fā)展。但SiP、MCM、3D等新型封裝形式的出現(xiàn)，使得當(dāng)今電子制造領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中遇到的問題日益增多。

由于MCM技術(shù)是集混合電路、SMT及半導(dǎo)體技術(shù)于一身的集合體，所以我們可稱之為保留器件物理原型的系統(tǒng)。多芯片模組等復(fù)雜封裝的物理設(shè)計、尺寸或引腳輸出沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致了雖然新型封裝可滿足市場對新產(chǎn)品的上市時間和功能需求，但其技術(shù)的創(chuàng)新性卻使SMT變得復(fù)雜并增加了相應(yīng)的組裝成本。

可以預(yù)見，隨著無源器件以及IC等全部埋置在基板內(nèi)部的3D封裝最終實現(xiàn)，引線鍵合、CSP超聲焊接、PoP（堆疊裝配技術(shù)）等也將進(jìn)入板級組裝工藝范圍。所以，SMT如果不能快速適應(yīng)新的封裝技術(shù)則將難以持續(xù)發(fā)展。

第五篇：煉鋼技術(shù)發(fā)展

轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐煉鋼各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？煉鋼技術(shù)有哪些新

發(fā)展？

煉鋼的方法有很多種，其基本原理是相同的，所不同的是在冶煉過程中需要的氧和熱能來源不同，所用的設(shè)備和操作方法不同。目前各國采用的煉鋼方法有轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼和平爐煉鋼等，而主要發(fā)展趨勢為純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼。至1976年，轉(zhuǎn)爐鋼已占世界鋼總產(chǎn)量的70％。

（1）純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法

這種方法是1952年以后發(fā)展起來的新技術(shù)，它是目前世界上采用較多也是較先進(jìn)的一種方法。純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼有以下優(yōu)點(diǎn)：

（i）生產(chǎn)速度快 由于用純氧吹煉，就會高速降碳，快速提溫，大大縮短冶煉時間。一座300t轉(zhuǎn)爐吹煉時間不到20min，包括輔助工作時間在內(nèi)，一共不超過1h。

（ii）品種多、質(zhì)量好純氧頂吹轉(zhuǎn)爐既能煉普通鋼，也能煉普通低碳鋼。如首都鋼廠采用這種方法成功地試煉了一百多種鋼材。由于用純氧吹煉，鋼中氮、氫等有害氣體含量較低。

（iii）基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用低 純氧頂吹轉(zhuǎn)爐的基建投資相當(dāng)于同樣生產(chǎn)量的平爐車間的60～70％，生產(chǎn)費(fèi)用也低于平爐。

目前純氧頂吹轉(zhuǎn)爐隨著氧槍的多孔噴頭的研制成功，大大提高了單位時間內(nèi)的供氧量，并由于操作技術(shù)上的革新（例如，用電子計算技術(shù)來調(diào)節(jié)、控制冶煉過程），不論轉(zhuǎn)爐容量的大小，吹煉時間基本上相差不多，即使300t轉(zhuǎn)爐，凈吹氧時時也可縮短到12min左右。在一定限度內(nèi)，爐容量越大，經(jīng)濟(jì)效果越好，因此頂吹轉(zhuǎn)爐迅速走向大型化?，F(xiàn)在世界上最大的轉(zhuǎn)爐為350t，并且正在研究建造400～450t轉(zhuǎn)爐。

（2）電爐煉鋼法

電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區(qū)，溫度高達(dá)4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。

以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼，因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機(jī)自動控制等方面發(fā)展，最大電爐容量為400t。

國外150t以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國家電爐鋼產(chǎn)量的60～80％均為低碳鋼。我國由于電力和廢鋼不足，目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。

（3）平爐煉鋼法

五十年代以前，平爐鋼占世界鋼產(chǎn)量的85％。近年來，除澆鑄大型鑄件或供水壓機(jī)等成材的大鋼錠，平爐煉鋼仍在發(fā)揮其作用外，由于純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)爐鋼的產(chǎn)量大幅度增長，世界各國平爐鋼產(chǎn)量才逐年下降。平爐煉鋼法的最大缺點(diǎn)是冶煉時間長（一般需要6～8h），燃料耗損大（熱能的利用只有20～25％），基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用高。一個年產(chǎn)1200萬噸鋼的鋼廠，只要建成六個250～300t的純氧頂吹轉(zhuǎn)爐就夠了，如果修建平爐卻需要500t的大型平爐30～40座。雖然目前世界上仍在生產(chǎn)的平爐已普遍采用氧氣煉鋼，生產(chǎn)率有較大的提高，但除塵系統(tǒng)復(fù)雜，投資高昂，因此平爐煉鋼不再發(fā)展，甚至有拆除改建為頂吹或底吹轉(zhuǎn)爐的趨勢。