Par administration
Content
La manipulation des scories d’acier pose un défi très différent de celui de la plupart des flux de poussières industrielles. Lors des opérations de trempe à chaud, de coulée et de extraction de laitier, les gaz dégagés ne sont pas un nuage sec de particules. Il s’agit d’une vapeur chaude et humide transportant une poudre fine et collante qui peut adhérer aux surfaces, durcir avec le temps et réagir avec les condensats acides. Un dépoussiéreur humide conçu pour un usage industriel général, il peut fonctionner correctement sur le papier, mais avoir des difficultés en quelques mois lorsqu'il est exposé à ces conditions. Comprendre pourquoi nécessite d'examiner la physique du ruisseau, la conception interne de la tour de lavage et le système d'eau qui assure le bon fonctionnement de tout.
Ce guide examine les considérations de conception les plus importantes lors de la sélection d'un épurateur humide pour le service de scories d'acier. Il explique comment se comporte la poussière, où l'épurateur s'intègre dans la chaîne de traitement, quelles priorités de conception séparent les équipements fiables des équipements problématiques et comment évaluer un système avant de s'y engager.
Les tâches ordinaires de contrôle de la poussière concernent généralement des particules sèches qui restent en suspension dans l'air et peuvent être capturées par filtration, cyclones ou simple pulvérisation d'eau. Les scories d'acier se comportent différemment pour trois raisons principales, et chacune d'elles affecte la façon dont le dépoussiéreur humide doit être construit.
L’eau de trempe entre en contact avec les scories fondues et génère un panache dense de vapeur chargé de fines particules. Ces particules sont souvent hygroscopiques et peuvent former une couche pâteuse sur les surfaces froides, qui sèche ensuite et durcit en tartre.
Les gaz soufrés se dissolvent dans l’humidité condensée et forment des films liquides acides. Ces films attaquent l'acier au carbone et peuvent accélérer l'usure des composants internes, en particulier là où le liquide s'accumule ou s'écoule lentement.
Les installations métallurgiques sont confrontées à une pression croissante pour réduire les émissions de particules. Les objectifs de concentration en sortie continuent de baisser, ce qui signifie que l'épurateur doit capturer les particules fines de manière fiable plutôt que de s'appuyer uniquement sur une séparation grossière.
Dans le service des scories, l'épurateur n'élimine pas seulement la poussière. Il gère un ruisseau qui tente activement de constituer des gisements sur ses propres murs.
Comprendre le cheminement complet des effluents gazeux permet de comprendre pourquoi chaque étape de l'épurateur est importante. Une ligne de traitement de scories typique dispose l’équipement selon une séquence où le captage, le transport, le nettoyage et la récupération de l’eau dépendent les uns des autres.
La hotte de récupération au-dessus de la fosse à scories capte la vapeur montante avant qu'elle ne puisse se disperser dans le bâtiment. Des conduits et un ventilateur à tirage induit transportent ensuite le flux vers le épurateur humide , parfois décrite comme une tour de dépoussiérage de type humide dans la documentation sidérurgique. À l’intérieur de la tour, une étape de pulvérisation mouille et capture la majeure partie de la poussière, un dévésiculeur élimine les gouttelettes entraînées et une étape de nettoyage en profondeur traite les particules les plus fines avant leur libération.
La séquence est importante car chaque étape dépend de celle qui la précède. Si la hotte de capture aspire trop peu d'air, de la vapeur s'échappe dans l'espace de travail. Si le conduit a une mauvaise pente ou aucun drainage, le condensat s'accumule et bloque l'écoulement. Ces problèmes en amont apparaissent souvent plus tard sous forme de problèmes de laveur, c'est pourquoi un épurateur de poussière humide doit toujours être évalué dans le cadre de la ligne entière.
Des performances fiables dans les applications de scories reposent sur trois priorités de conception. Chacun d’entre eux répond à un mode de défaillance différent, et une faiblesse dans l’un d’entre eux a tendance à raccourcir la durée de vie de l’équipement ou à pousser les émissions au-dessus de l’objectif.
La formation de tartre sur les parois des tours et les composants internes est le mode de défaillance le plus courant dans les épurateurs métallurgiques humides. Une fois qu’une couche commence à se former, elle rétrécit le trajet d’écoulement, perturbe les jets de pulvérisation et crée de nouvelles surfaces pour un dépôt ultérieur. Les approches de conception typiques abordent ce problème grâce à plusieurs mesures travaillant ensemble.
Approches antisalissure courantes
Film de gaz ou couches mouillantes des murs qui empêchent la poussière de se lier directement à la surface de la tour.
Dispositions de pulvérisation à large passage qui réduisent le risque de blocage des buses par des particules durcies.
Géométrie interne non uniforme qui évite les zones stagnantes où les sédiments peuvent s'accumuler.
Ports d’inspection et de nettoyage accessibles positionnés aux points de dépôt connus.
La fraction fine de la vapeur de laitier est la partie du flux la plus difficile à contrôler. Les particules grossières sont relativement faciles à mouiller et à collecter, mais les matériaux submicroniques et proches du micron peuvent passer par une simple étape de pulvérisation. Parvenir à une qualité constante des points de vente nécessite une approche à plusieurs niveaux.
| Scène | Fonction principale | Objectif de conception typique |
|---|---|---|
| Étape de pulvérisation | Mouillage et capture des poussières en vrac | Couverture de la buse et taille des gouttelettes |
| Capture améliorée | Collision et capture de particules fines | Buses d'atomisation à deux fluides pour des gouttelettes plus fines |
| Élimination de la brume | Élimination des gouttelettes entraînées | Antibuée haute efficacité avec drainage |
Les buses d'atomisation à deux fluides génèrent des gouttelettes plus fines qui augmentent la probabilité de contact avec des particules fines. Un dévésiculeur à haute efficacité élimine ensuite les gouttelettes qui transportent la poussière hors de la tour. Sans cette étape finale, l'épurateur peut capturer la poussière à l'intérieur tout en la libérant par l'humidité entraînée.
Le service des scories combine deux défis matériels : les condensats corrosifs et les solides fins abrasifs. Les matériaux qui résistent aux attaques acides peuvent encore s'user sous l'effet d'un contact constant avec les particules, et les matériaux qui résistent à l'abrasion peuvent se corroder. Les options de matériaux typiques pour les épurateurs humides métallurgiques sont les suivantes.
La construction renforcée en fibre de verre offre une forte résistance à la corrosion à un coût modéré, adaptée aux zones à basse température.
Sa résistance accrue aux attaques de chlorures et d'acides en font un choix courant pour les zones humides exigeantes.
Les revêtements résistants à la corrosion appliqués aux coques en acier au carbone peuvent prolonger la durée de vie là où l'usure et l'exposition aux acides se chevauchent.
Un épurateur humide est aussi stable que le système d’eau qui se trouve derrière lui. L'eau de lavage en circulation transporte la poussière capturée et si cette matière n'est pas éliminée continuellement, l'eau devient épaisse, abrasive et sujette au tartre. Il en résulte une efficacité de pulvérisation réduite, un entretien des buses plus fréquent et des performances de sortie instables.
De nombreuses installations considèrent l’objectif d’un rejet d’eaux usées externes proche de zéro comme un objectif au niveau du système plutôt que comme une caractéristique d’une seule tour. Y parvenir dépend de la capacité de décantation, du dimensionnement de la pompe de circulation et de l’équipement de déshydratation travaillant ensemble. Lorsqu'un élément est sous-dimensionné, l'épurateur en amont absorbe les conséquences d'une baisse d'efficacité et d'un risque accru de blocage.
La sélection de l'équipement pour le service des scories est plus facile lorsque l'évaluation suit un ensemble structuré de questions. La liste de contrôle suivante couvre les points qui distinguent le plus souvent les installations réussies de celles en difficulté.
La teneur en humidité à l'entrée et l'adhésivité de la poussière ont-elles été mesurées dans des conditions de fonctionnement réelles plutôt que d'après les valeurs de conception ?
La tour comprend-elle des caractéristiques internes spécifiquement destinées à limiter l’adhérence de la poussière collante aux murs et aux composants ?
L’étape d’élimination du brouillard est-elle adaptée à la plage granulométrique qui doit être contrôlée pour atteindre l’objectif de sortie ?
Le système de circulation de l’eau comprend-il une décantation, une capacité de pompage et une déshydratation des boues adéquates pour un fonctionnement continu ?
Les matériaux de construction sont-ils choisis pour résister à la fois aux condensats acides et aux solides fins abrasifs ?
Si l'une de ces zones est manquante ou sous-spécifiée, un dépoussiéreur humide qui semble adéquat sur une fiche technique peut être confronté à un colmatage, à de la corrosion ou à une dérive des émissions au cours d'une courte période de fonctionnement en service de scories d'acier.
Une unité à usage général peut fonctionner pendant un certain temps, mais sans caractéristiques internes conçues pour résister aux dépôts collants, le risque d'encrassement augmente rapidement. Les applications de scories bénéficient généralement de la géométrie de la tour et des dispositions de pulvérisation sélectionnées spécifiquement pour les poussières adhésives et humides.
Un système à plusieurs étages avec une capture améliorée du spray et une élimination du brouillard à haute efficacité peut répondre aux objectifs de particules de plus en plus stricts utilisés dans les opérations métallurgiques. Les performances finales dépendent des conditions d'entrée, des caractéristiques de la poussière et de la manière dont l'ensemble du système est configuré et entretenu.
L’eau de lavage est généralement acheminée par décantation, recirculation et déshydratation des boues. Cela permet de réutiliser la majeure partie de l'eau lors de l'étape de pulvérisation, tandis que les solides capturés sont éliminés sous forme de gâteau gérable pour être éliminés.
Les condensats acides et les solides fins abrasifs attaquent les équipements de différentes manières. La sélection de matériaux qui répondent à ces deux menaces permet de prévenir la corrosion et l'usure précoces, qui sont parmi les raisons les plus courantes de remplacement prématuré.
Collecteur de poussière à sac à jet pulsé basse pression
Collecteur de poussière à sac soufflant à pression négative
Sac de nettoyage à jet rotatif, collecteur de poussière
Collecteur de poussière de sac de nettoyage par vibration mécanique
Collecteur de poussière à cartouche filtrante à jet pulsé basse pression
Précipitateur électrostatique horizontal
Collecteur de poussière à pulvérisation par gravité humide
Précipitateur électrostatique humide vertical en nid d'abeille
Hotte entièrement fermée pour fournaise électrique
Capot de capture avant du convertisseur
Capot de capture de trou de coulée de haut fourneau
Capuche fermée par ceinture
English
Français
عربى
简体中文
