1、矿渣粉磨系统含尘废气的特性

为了更好地发挥矿渣的潜能，需要将矿渣磨细。从《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2000）标准来看，只要将矿渣比表面积控制在420～450m2/kg，即可满足标准中S95级要求。这样不但满足了水泥制造厂提供42.5～52.5级矿渣水泥（矿渣掺量30%～50%）的要求，又满足了预拌混凝土公司配置大于C60混凝土的要求。根据现有的装备情况，可采取立式磨、辊压机、球磨机、振动磨四种终粉磨工艺，或者采用立式磨+球磨机、辊压机+球磨机的联合粉磨工艺。近年来，采用立式磨生产矿渣微粉的终粉磨工艺为普遍且发展迅速。

2、矿渣粉磨系统的废气一般具有如下特点：

（1）粉尘颗粒细。磨细矿渣微粉磨到一定细度（比表面积）才能充分参与水化反应提高活性，但同时还与颗粒组成有关，细颗粒多则比表面积大。对不同矿物微粉进行比表面积及颗粒组成的测定详见表1。从表1可以看出，在标准规定的比表面积下，矿渣小于10μm的颗粒占58%，比粉煤灰及P.0525水泥都要多。由此可见，矿渣微粉粒径小，在废气中悬浮性强，给除尘带来较大难度。

（2）含尘浓度高。不管是球磨工艺还是立式磨工艺，由于取消了二级除尘用旋风收尘器，矿渣粉磨系统含尘废气的粉尘浓度较高，一般为400～1000g/m3。

（3）粉尘含湿量高。由于水淬矿渣具有高含水量，有时高达15%～20%，入磨前水分是难以去除的，在磨内磨粉过程中会产生大量热量，立式磨还附设热风炉供热风给磨机，终成品微粉水分控制在0.5%～1.2%，随废气进入袋式除尘器的过细微粉易造成结露糊袋现象。

3、矿渣粉磨系统粉尘治理技术的现状

随着袋式除尘器技术的不断发展，尤其是新型滤料的研制及应用和清灰技术的发展，使袋式除尘器在矿渣粉磨系统除尘中得到了更加广泛的应用。针对矿渣粉磨工艺系统和含尘废气的特性，国内外先后研制和应用了反吹风型和脉冲喷吹型两类袋式除尘器。其中脉冲喷吹型有气箱脉冲袋式除尘器、低压长袋脉冲袋除尘器和箱管结合低阻高效袋式除尘器。

反吹风型袋式除尘器是采用高压反吹风机进行清灰的内滤式袋式除尘器，具有如下特点：

（1）采用内滤式反吹清灰，清灰动能较低，过滤风速必须取低值，设计过滤风速正常选取0.4～0.5m/min，因此具有设备体积较大、钢耗较高、占地面积大和投资较高的缺点；

（2）正常处理低浓度含尘气体，允许入口含尘浓度小于150g/m3，对于高浓度废气除尘，必须采用二级收尘，因此工艺较复杂；

（3）除尘效率较高，如过滤风速取低值，也能实现排放浓度<50mg/Nm3，但很难实现排放浓度<30mg/Nm3；

（4）采用反吹风清灰，清灰很难彻底，设备设计阻力小于1770Pa，清灰时引入大量新鲜冷空气，不利于防结露；

（5）因设备体积大、工艺复杂、占地面积大等，不适用于规模大、处理风量大的矿渣粉磨生产线。根据以上特点分析，该技术应用将越来越少，直至淘汰。

随着新型滤料性能的改善和脉冲清灰技术的发展，脉冲喷吹型袋式除尘器在矿渣粉磨系统除尘中得到一定程度的应用。相比反吹风型袋式除尘器，脉冲喷吹型袋式除尘器具有更好的性能，其性能特点如下：

（1）采用外滤式，设计过滤风速0.8～1.0m/min，因此具有设备体积较小、钢耗较低、占地面积小和投资较少的优点；

（2）能处理低于1000g/m3的高浓度含尘气体，无论是与立式磨还是与球磨配套都只要一级收尘，工艺流程简单；

（3）采用电磁脉冲阀进行脉冲清灰，清灰动能大，清灰彻底；

（4）选用涤纶针刺毡覆膜滤料，抗磨抗折抗拉的强力性能好，抗结露性能好。

但是，低压长袋脉冲除尘器用于矿渣粉磨系统时，由于矿渣微粉粉尘颗粒细、含湿量高、粘性强、清灰较困难，因此会造成整机阻力高而影响系统生产和运行成本。该除尘器属于行脉喷，存在粉尘的二次飞扬，阻力上升快，清灰次数多，缩短了脉冲阀和滤袋的使用寿命。

为有效避免该袋式除尘器存在的高阻力、滤袋寿命短和电耗高等缺点，国内有关研究设计院先后研制了FGM型矿渣用气箱脉冲袋式除尘器和KDMC大型低阻袋式除尘器。其中，FGM型矿渣用气箱脉冲袋式除尘器是在原气箱脉冲袋式除尘器的基础上进行改进的，适用于20万m3以下处理风量；KDMC大型低阻袋式除尘器是在原气箱脉冲袋式除尘器的基础上进行大风量、低阻力和均风结构的优化设计，采用“箱管结脉冲”清灰装置，适用于20万m3以上处理风量，两种袋式除尘器对过滤材料都进行了优化选型，这两种袋式除尘器目前已成为国内矿渣粉磨系统国产化除尘设备的选择。

4、矿渣粉磨系统除尘新技术介绍

4.1 FGM型矿渣用气箱脉冲袋式除尘器

FGM型气箱脉冲袋式除尘器主要由箱体、袋室、灰斗、进出风口、滤袋、袋笼、支柱、爬梯、栏杆、气路系统、提升阀系统、卸灰装置、清灰控制器等部分组成。其进出风口连接成一体形成风道，进出风口分别布置在袋室相对的两侧面，中间用斜隔板隔成互不透气的两部分，使气流分布均匀且预收尘效果好。

其工作原理是：含尘烟气先由进风口进入，在风道斜隔板的导向下，风道截面扩大风速降低，部分较大的尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗，大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被阻留在滤袋外侧，净化的烟气由滤袋内部进入净气箱，再由阀板孔、出风口排入大气，达到收尘的目的；随着过滤过程的不断进行，滤袋外侧的积尘也逐渐增多，从而使收尘器的运行阻力也逐步增高。当阻力增到预先设定值（1245～1470Pa）或者设定时间到时，清灰控制器发出信号，首先控制提升阀将阀板孔关闭，以切断该单元过滤烟气流，停止过滤过程，然后电磁脉冲阀打开，以极短的时间（0.1～0.15s）向净气箱内喷入压力为0.5～0.7MPa的压缩空气，压缩空气在净气箱内迅速膨胀，涌入滤袋内部，使滤袋产生变形、振动，加上逆气流的作用，袋室外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗，清灰完毕后提升阀再次打开，收尘器又进入过滤状态。清灰动作均由PLC进行自动控制，清灰控制器有定时式和定压式两种。

其性能特点有：

（1）能处理高浓度含尘气体，只要一级收尘，工艺流程简单；

（2）具有设备体积较小、钢耗较低、占地面积小和投资较少的优点；

（3）清灰动能大，清灰彻底；

（4）设备运行阻力低，阻力小于1500Pa；

（5）滤袋使用寿命长，抗结露性能好。

5、矿渣粉磨袋式除尘器的选型

根据工艺设计方案和原始参数对袋式除尘器作选型，主要步骤包括：处理风量的确定、袋式除尘器类型的确定、过滤风速的选取、过滤面积的计算、除尘器规格的选取等。

5.1 处理风量的确定

因矿渣粉磨系统采用的工艺不同、原料水分不同、产品的品质要求不同，故单位产量处理风量大小不同。在工业运行实践中，大多选用立式磨终粉磨工艺，其成品物料全部用风力输送，处理风量通常用“带走矿粉所需要的小风量”计算得出，带走矿粉所需要的小风量可按入口粉尘浓度为220～270g/m3计算。处理风量也可以通过磨机单机台时产量来计算，处理风量Q=（4200～4800）G，其中，G为磨机台时产量（单位：吨/时），两种计算方法的结果基本一致。袋式除尘器的处理风量应根据理论计算再结合经验数据选取，按一般生产时所产生的大废气量选取，且要考虑5%的系统漏风量。

5.2 袋式除尘器类型的确定

根据以上结构和原理分析，FGM型矿渣用气箱脉冲袋除尘器和KDMC大型低阻袋式除尘器有各自的适用范围。对于20万m3以下处理风量，可选用FGM型矿渣用气箱脉冲袋式除尘器；对于20万m3以上处理风量，可选用KDMC大型低阻袋式除尘器。

对于处理风量小的FGM型矿渣用气箱脉冲袋除尘器，正常工况可选用普通涤纶针刺毡和涤纶针刺毡覆膜滤料。如选用550g/m2涤纶针刺毡覆膜滤料，过滤风速选1.0m/min以下比较适宜；如选用550g/m2涤纶针刺毡滤料，过滤风速定为0.8～0.9m/min比较适宜。对于处理风量大的KDMC大型低阻袋式除尘器，应综合考虑矿渣微粉特性、运行阻力和滤袋使用寿命等因素，选用550g/m2涤纶针刺毡覆膜滤料，过滤风速选1.0m/min以下比较适宜。

6、结语

矿渣粉磨袋式除尘器的选型主要应考虑处理风量的确定、袋式除尘器类型的确定、过滤风速的选取、过滤面积的计算、除尘器规格的选取等内容。目前，FGM型矿渣用袋式除尘器和KDMC大型低阻袋式除尘器已得到了广泛的应用，随着矿渣微粉生产线规模的日益扩大，KDMC大型低阻袋式除尘器的应用具有很好的经济效益、社会效益和环境效益，该除尘器已成为业主和设计院的产品。