第一篇：耐火材料工業技術發展述評

耐火材料工業技術發展述評

李紅霞

中鋼集團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的規模都穩居世界之首。粗鋼產量由2001年的1.6 億t增長到2015年的8.03 億t；10種有色金屬產量由2001年的857 萬t增長到2015年的5 090 萬t；水泥產量由2001年的6.61 億t增長到2015年的23.48 億t，平板玻璃產量由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高速發展的強勁推動下，我國耐火材料工業迅速發展，耐火材料產量持續增長，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和消費國，是世界耐火材料的主要生產基地。近期，傳統高溫工業處于調結構、去產能的轉折期，對耐火材料行業的發展影響深刻，耐火材料產量開始下降，2015年高于2 600萬t，如圖2所示（數據來源中國耐火材料行業協會）。2016年1—9月份1610.6萬t，同比下降10.93%，致密定形產品同比下降7.2%，不定形產品下降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量占比圖2 2010—2015年我國耐火材料制品產量 1產品競爭力顯著增強

自從2000年以來，我國耐火材料工業經過各方的努力，與世界先進水平的差距逐步縮小，產品參與國際市場競爭力的能力不斷增強，發達國家與發展速度較快的國家對我國產品的認可和接受程度逐年增加，出口貿易額不斷上升，耐火材料產品出口到日本、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。目前，一方面，我國耐火材料出口量維持在500~560萬（t見圖3），出口貿易額也基本維持在30億美元左右；另一方面，我國進口的耐火材料產品逐步減少，耐火原材料的進口量在2011年超過120萬t后，近幾年耐火原材料的進口量基本超過30萬t，貿易額大約2億美元，其中，進口的制品量在2.5~3.4萬t(如圖4所示)，占我國耐火材料制品產量不到0.1%。

（注：數據來源中國耐火材料行業協會）圖3 2010—2015年我國耐火材料出口情況

（注：數據來源中國耐火材料行業協會）圖4 2010—2014年我國耐火材料進口情況

2工藝裝備水平

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

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

綜合分析發現，我國耐火材料生產工藝水平呈現幾大特點：裝備向大型化、現代化、自動化方向發展，生產工藝更加節能環保，操作管理自動化、智能化水平提高。雖然我國耐火材料生產企業的裝備水平有了很大的改善，生產自動化程度有所提高，但是與先進國家相比還有一定的差距。這是因為我國耐火材料行業小，企業多，先進與落后裝備并存，整體裝備水平需要進一步提高。

3耐火材料行業的科技進步

自從2000年以來，為了滿足鋼鐵、有色、水泥、玻璃等下游行業生產運行和技術發展的需要，耐火材料行業自主創新，不斷研發應用耐火材料新技術，取得了多項重大成果，整體質量、性能和使用壽命不斷提高，消耗逐年下降。鋼鐵行業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到了8年的水平。

以鋼鐵行業為例，為滿足了鋼鐵行業生產高效運行和技術發展的需要，耐火材料行業自主創新，不斷開發應用耐火材料生產新技術，提高耐火材料產品的性能和使用壽命。例如，燒結剛玉、燒結鎂鋁尖晶石等合成原料快速發展，提升高品級耐火材料比例；微粉、超微粉（或納米）技術在耐火材料的廣泛應用，改善了耐火材料的成型性能、顯微結構、燒結性能以及不定形耐火材料的施工性能，發展了自流澆注料、無水泥澆注料、濕式噴射料等新一代材料；復合技術、梯度多層復合設計技術、模擬技術應用改善材料的性能；新型添加劑、結合劑的應用，混練、成型及燒成設備等的進步，顯著提高了耐火材料產品的質量、高溫使用性能和使用壽命。

在焦爐方面，中鋼洛耐院研發的復相結合碳化硅材料應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，研發出高爐爐缸用微孔炭磚、超微孔炭磚、高導熱微孔模壓炭磚、石墨磚、燒成微孔鋁碳磚、微孔剛玉磚、微孔碳復合磚等系列產品，不斷提高高爐爐缸的使用壽命。中鋼洛耐院開發出全氮化硅結合碳化硅風口組合磚，材料性能優越，可滿足高爐長壽要求；自主研發的賽隆結合剛玉產品，成功應用于寶鋼COREX-C3000裝置；開發環保Al2O3-SiC-C出鐵溝澆注料、高效能環保炮泥等系列新產品，促進了高爐綠色環保生產技術的發展。在高爐熱風爐方面，我國自主研發出系列高性能耐材產品(莫來石、硅線石、低蠕變磚)，多家鋼廠使用效果良好；安耐克實業公司開發的大型高風溫頂燃式熱風爐技術裝備在首鋼京唐級高爐應用，取得了燃料比480 kg/t、風溫達1300 ℃的國際領先水平，經濟、環境和社會效益明顯。

在煉鋼方面，開發出復吹轉爐供氣元件，復吹壽命大于10 000爐，且在終點[C]在0.03%～0.08%范圍內，鋼水中的碳氧積可達到0.00251；在鋼包方面，研發出低碳MgO-C質鋼包、VD渣線材料（w（C）≤5%），服役時鋼水增碳少，壽命長；在施工方面，研發出鋼包整體澆注成套工藝、鋼包噴補續襯焊接技術等，推動了煉鋼清潔生產技術的進步，節能減排，循環經濟。

在精煉與連鑄方面，研制出鎂鈣系耐火制品應用于AOD爐，使用效果良好；中鋼集團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用于RH爐，減少了鉻污染。中鋼集團洛耐院與濮耐高溫材料有限公司等開發出梯度多層復合高性能功能耐火材料系列產品，不僅在國內推廣應用，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。

當前，我國耐火材料產品整體質量水平呈現不斷提高，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未來耐火材料行業的發展方向

為滿足高溫工業技術進步，實現高效、低耗、減排的綠色發展目標，今后耐火材料科技的主要任務是拓展功能與智能化發展，滿足并促進高溫工業技術進步和質量提升，以耐火材料的輕量化提高高溫工業能效，降低配套材料負荷，以耐火材料長壽、減量化提高高溫行業生產效率。

（1）耐火材料技術發展的方向。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、結構、性能一體化設計和全壽命調控技術。輕量化：耐火材料輕量化與節能化研究，發展多層面的耐火材料節能設計，實現耐火材料在高溫裝置作業過程中的節能效果最大化；多孔高強、微孔高強/高抗侵蝕輕質耐火材料、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，耐火材料關鍵高溫性能提升和耐火材料適應服役條件的定制設計。智能化：以開發出智能化高溫工程材料與儀器裝置，實現高溫裝備的溫度管理、侵蝕管理等，獲得在線監測、數據收集、遠程診斷等功能，提高耐火材料高溫應用的安全性，同時減少耐火材料的使用與排放。同時通過數據的分析，優化耐火材料的設計與配置，提高冶金高溫裝置的使用效率，促進冶金流程的高效、連續、緊湊運行。

（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境污染。做好廢棄耐火粉礦、低品位礦回收利用工作，開發用后耐火材料的綜合利用技術，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境污染、降低耐火材料的生產成本。具體措施是強化用后耐火材料資源化、工程化集成技術研究，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和再利用材料的設計制備參數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等。

（3）優化耐火材料制備工藝流程與提高裝備技術水平。耐火材料本身為密集型產業，多年來，耐火材料的制造流程優化研究沒有得到重視。今后應關注耐火材料制造過程的物質流、能源流和信息流，減少各工藝過程物質消耗，關注在耐火材料的制備過程中能源的耗散，優化制備過程各工藝界面的布局，結合物料流程信息創新技術縮短流程，使耐火材料制備過程的物耗、能耗最低化。此外，需要關注單體裝備技術、效能的提升。耐火材料裝備性能、水平對耐火材料的研發、生產及產品的質量影響很大，必須不斷研究開發先進研究設備、生產設備、檢測儀器，對傳統耐火材料生產用窯爐、壓機、施工裝備等進行改造。未來需要重點研究開發耐火材料生產智能自動化技術及節能裝備、特種耐火材料成型技術和裝備、耐火材料窯爐節能技術和裝備、不定形耐火材料施工裝備技術、新型耐火材料檢測技術及裝備。（轉載自《耐火材料》創刊50周年和《China’s Refractories》創刊25周年”?？?，參考文獻從略）

第二篇：我國耐火材料工業技術發展空間和方向

我國耐火材料工業技術發展空間和方向 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、機械制造、硅酸鹽、動力等工業領域，在冶金工業中用量最大，占總產量的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；按礦物質組成可分為氧化硅質、硅酸鋁質、鎂質、白云石質、橄欖石質、尖晶石質、含炭質、含鋯質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；按化學性質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耐火材料及重質耐火材料；按其制品的形狀和尺寸可分為標準磚、異型磚、特異型磚、管和耐火器皿等；還可按其應用分為高爐用、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，荷重軟化溫度高，重復煅燒后體積不收縮，甚至略有膨脹；但其易受堿性渣的侵蝕，抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。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質耐火材料。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。碳質耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質制品，其熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高，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，質輕。廣泛用作高溫爐襯材料，也用作石油、化工的高壓釜內襯。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、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉設備以及一些高溫設備上。在特殊場合應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；高溫復合材料，主要有金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。

第三篇：水泥工業粉塵治理袋除塵技術發展情況介紹

水泥工業粉塵治理袋除塵技術發展情況介紹 本文轉自建材機械設備網：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=95071、水泥工業粉塵排放及治理狀況

水泥工業是高消耗、高污染工業，水泥產量的持續大幅增長給資源和環境帶來巨大的壓力；水泥工業對大氣所產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，粉塵主要是由于水泥生產過程中原、燃料制備和水泥成品儲運，物料的破碎、烘干、粉磨、煅燒等工序產生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業對大氣環境產生影響的廢氣。根據我國每年的水泥總產量推算，我國目前每年因水泥生產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。

水泥工業重點進行節能降耗工作，主要通過技術進步，大力推廣新型干法窯外分解技術，促進工藝結構的調整，大幅降低能耗，改善環境并使生產技術指標和經濟效益顯著提高。大型水泥企業煙塵排放達標排放率95.0%以上，工業粉塵排放達標率98.0%以上，固體廢物綜合利用率100%。

2、水泥工業污染防治政策與排放要求

2.1 水泥工業大氣污染治理的技術依據

1、國家環保產業“十五”計劃和2010年遠景規劃；

2、水泥工業的“十五”發展規劃；

3、《中華人民共和國環境保護法》；

4、《水泥廠大氣污染物排放標準》GB4915-2004；取消了地區類別、熱力設備：<50Mg/Nm3、通風設備：<30Mg/Nm3、噸產品排放量：<0.5Kg/噸產品（現狀：立窯3Kg/噸產品、旋窯1Kg/噸產品；發達國家0.04-0.07Kg/噸產品）、執行排污許可證制度（總量550萬噸/年）。

5、《中華人民共和國大氣污染防治法》（修正）；

6、《保護農作物的大氣污染物最高允許濃度》GB9137-88；

7、《國務院關于環境保護若干問題的規定》；

8、相關的環保技術政策和水泥工業先進成熟的技術及裝備。

9、《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996； SO2、顆粒物；

10、《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-1996；粉塵、SO2；

11、《工業爐大氣污染物排放標準》GB9078-1996；煙塵；

2.2 水泥工業污染排放標準和防治政策

水泥行業排放執行新修訂的《水泥工業污染物排放標準》；新標準對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規定了單位產品的最高排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標準。新新修訂標準的實施，將有力促進水泥企業的技術進步，采用先進的環保技術，提高環境保護水平。

水泥企業對環境的污染主要是粉塵；根據新修訂的標準，從2005年1月1日起，新、改擴建水泥生產線的粉塵排放濃度就應達到：破碎機、磨機、包裝機等通風設備粉塵排放濃度30mg/m3以下，窯、烘干機、篦冷機等熱力設備排放濃度在50mg/m3以下；從2010年1月1日起現有生產線所有生產設備的粉塵排放濃度均執行上述排放要求。

隨著水泥工業產業政策的調整，水泥生產工藝線日趨大型化，這些大型的水泥生產線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥工業環保關鍵所在。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理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在100mg/Nm3以上。隨著環保新標準的實施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海經濟發達地區、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、窯尾除塵發展的趨勢。也有不少水泥廠根據企業自身設備、資金情況，將不能達標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能力比電除塵器要強，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發展勢頭迅猛。

3、水泥工業除塵技術的發展

3.1電除塵器和袋式除塵器

自靜電除塵器(ESP)被應用于工業以來，已發展成為一種公認的高效除塵裝置，效率可達到99%以上。在水泥行業，我國已能生產配套10000t/d水泥熟料生產線超大型除塵器，處理風量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；目前高效除塵技術越來越傾向于使用袋式除塵。袋除塵器的主要特點是運行穩定，適應性強,其除塵效率很少受到處理風量變化,可以過濾亞微米級的粉塵顆粒；不受氣體和粉塵性質的影響。所以水泥廠的塵源點，絕大部分采用袋除塵器，當然這還有一些其他原因：

不受CO濃度影響：由于電除塵器內的放電，會造成一氧化碳爆炸。在除塵器內要安裝防爆裝置，當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條件下亦能連續運行。

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

不需設置噴水系統和消耗水：通常氣體中的水分對袋除塵器并非關鍵,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濾袋的優點，不需要改造除塵器的基本構造。

隨著袋除塵器技術的進步，特別是新型濾料的出現，使袋除塵器的應用范圍更為廣泛。目前，生產中應用最廣，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代除塵技術發展的標志之一。它除塵效率高，特別是捕集微細粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質的提高和清灰控制自動化與本體結構性能的優化，為袋式除塵器的發展提供了技術保證，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能力強，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕塵效果，只要設計選型正確、產品質量優良、維護操作合理，均能保證國家規定的排放標準。相比較而言，由于設備結構及除塵清灰機理的不同，當窯工況失穩、熱工參數偏離原設計指標波動變化時，袋式除塵器的適應能力則要強一些。實際生產中，當進入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設計值時，其除塵效率就會下降。而窯尾廢氣不可能一直保持

在設計指標范圍內。當喂料（煤）量、系統漏風超過設計指標時，均有可能使窯尾廢氣量超標，從而使除塵器的除塵效率下降，排放濃度就會超標。

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

運行費用方面，袋式除塵器的阻力較大，而電除塵器阻力低，因而很多人就認為袋式除塵器主風機消耗的電功率也要大很多。其實電除塵器除了主風機消耗的電能外，還有高壓供電機組、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，運行費和維護費袋式除塵器比電除塵器高一些。不過關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4-5年，這就給維護費拉開了很大的差距。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粉塵時要強一些，因而在目前對環保要求日趨嚴格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。

3.2水泥工業濾料的技術進步

袋式除塵器的除塵效率高是和濾料分不開的，濾料性能和質量的好壞，直接關系到袋式除塵器的好壞和使用壽命的長短。濾料的性能和質量也促進袋式除塵技術進步。從國內這幾年的水泥工業應用情況來看，現有濾料的性能和壽命都能滿足新型干法窯用戶的要求。從國外進口的玻纖薄膜濾料和P84濾料，價位都很高，且使用的數量也很大，一臺除塵就是1-2萬m2，價值數百萬元。這對袋式除塵器在水泥工業新型干法窯的廣泛應用，帶來不利的影響，必須國產化，降低濾料成本。近年來國產的復合濾料、P84針刺氈、氟美斯針刺氈都已開發出來，并在多臺窯尾袋式除塵器上試用，平均使用壽命可以達二年以上。值得一提的是國產高端纖維均也已批量生產，國產PTFE、PPS和芳綸纖維每年產量都達到3000噸以上；國產P84纖維到年底產量也能達到300噸左右；質量與國外產品差異不大，高端纖維的國產化將有利于水泥工業袋式除塵器的更加普及，投資和運行費用將進一步降低。

3.3 水泥工業除塵主機的技術進步

水泥生產企業的塵源點非常多，破碎機、磨機、高效選粉機，輸送帶、料倉、庫頂、庫底及包裝系統，烘干機、烘干磨、煤磨及冷卻機、回轉窯（窯頭、窯尾）及窯磨一體等，都產生大量的粉塵和煙塵。過去，水泥生產企業把除塵設備應用于水泥生產線，不是以環境保護為目的，而是出于收集物料，降低消耗，節約成本，兼顧勞動保護的目的。我國上世紀五十年代末期，水泥生產企業主要采用機械振打式和人工振打式袋式除塵器，適應的工作溫度低、處理風量小、清灰效果差、設備故障多、工人勞動強度大。二十世紀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袋式除塵器。由于當時脈沖閥質量差、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的應用受到很大限制。

上世紀八十年代后期，我國引進美國富樂公司的氣箱脈沖和大型分室反吹風袋式除塵器。經過消化吸收，我國水泥企業逐漸接受和采用。與此同時，國內的工程技術人員開拓創新、自己研發了窯、烘干機等高溫、高濕工況專用袋式除塵器和煤磨袋式收塵器，應用于水泥企業。這些袋式除塵器的除塵效率都很高，基本在99.9%以上，保證水泥生產企業的塵源點，排放濃度降到30mg/Nm3以下，使我國水泥工業除塵設備水平大幅度提高，我國水泥工業粉塵散失量占水泥總產量的比例下降到2.0%左右。九十年代國內自己研制的立窯、烘干機玻纖袋除塵器和煤磨袋式收塵器日趨成熟、穩定，應用越來越多。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的各種磨機和回轉窯也大量推廣應用。

3.4 水泥工業除塵清灰等技術進步

袋式除塵器使用的關鍵在清灰，清灰效果很大程度決定著袋式除塵器及整個系統的成敗，以強力清灰為特征的脈沖袋式除塵器成為首選的設備。新一代脈沖袋式除塵技術完全克服了傳統脈沖除塵的缺點，清灰能力強的特征更為突出，使濾袋更長（6m或更長），占地面積少，設備阻力低，清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維修工作量小等優點，杜絕了弱清灰類袋式除塵器普遍存在阻力過高的現象。袋式除塵器的除塵效率更加提高，排放濃度低于30mg/Nm3已是普遍現象，低于10mg/Nm3也非罕見。主機和濾袋接口技術也有了長足進步。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個數量級。新的固定方式是嚴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的凹槽嵌入袋孔內，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，性能達到國際先進水平。袋式除塵器在適應高含塵濃度方面實現突破，能夠直接處理含塵濃度很高的含塵氣體，并達標排放，因此，許多物料回收系統拋棄原有的多級收塵工藝，而改用一級袋式收塵取代。

3.5水泥工業除塵配件的技術進步

袋式除塵器主要部件質量的提高，脈沖閥制作更加精良，膜片和電磁閥使用壽命成倍延長;袋籠的專機制作，質量都能達到國外先進水平;袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機，工控機（IPC），大型袋式除塵器還采用DCS控制系統。耐高溫濾料多樣化、P84、玻纖薄膜濾料在回轉窯窯尾袋式除塵器上應用越來越多。針刺氈的應用更為廣泛，后處理技術的多樣化，原來較少應用的防油、防水、阻燃、抗水解等處理日漸普遍，使濾料能適應多種復雜環境。表面過濾材料的出現和應用，對微細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，使設備阻力降低;濾袋的制作也更加規范，一些企業引進先進設備和技術，濾袋的制作質量達到了國際先進水平。袋式除塵技術有了長足的進步，在不少細節上下功夫，在技術性能和產品質量方面與國外發達國家相差無幾。進一步凈化了水泥工業排放的污染物，使粉塵散失量下降到現在的1.7%左右。

4、袋式除塵器在水泥工業的發展趨勢

節能減排是水泥工業永恒的主題，水泥結構調整，大量新上的新型干法水泥生產線，具有工藝先進、設備優良，企業規模比較大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂的國家標準GB4915-2004《水泥工業大氣污染物排放標準》是任何水泥廠都必須執行的。有些城市和地區的標準嚴于國家的標準，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、中型水泥生產線安裝在線監測儀器，隨時監控煙塵和粉塵的排放。

水泥工業結構調整，新型干法水泥生產線快速增長和環保法規和監管愈來愈嚴格。在國外發達國家，歐洲、北美等環保標準和執法都很嚴格，他們的水泥生產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量的0.05%。很好的保護了當地的大氣環境。近年來，我國在新型干法生產線窯頭、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、郟縣中聯于2009年完成改造。

本文轉自建材機械設備網：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=3 本文轉自建材機械設備網：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=2袋、電除塵器在水泥行業的應用與比較

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

0 概述：水泥回轉窯系統除塵設備的選擇

我國水泥工業取得了長足發展，2006年產量達12.4億噸，近幾年平均增速為12%。新型干法水泥技術在節能、大型化方面取得突破性進展，其生產量占全部水泥產量的百分比由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窯規模為主的工藝線迅速推廣，水泥生產線規模的擴大，不僅促進了與之配套的的環保設備的大型化，同時也促進了環保裝備及技術的進步。

水泥回轉窯是水泥廠最大的粉塵污染源，新型干法水泥生產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，窯尾系統的粉塵排放量占到整條生產線的二分之一強。新修訂的《水泥工業大氣污染物排放標準》GB4915－2004中規定“水泥窯及窯磨一體機”排放標準為50mg/m3，需要高效、穩定的除塵設備才能達標運行。世界發達國家對水泥窯的排放要求愈來愈嚴格，歐盟IPPC（綜合污染預防與控制）指令（96、61、EC）關于《水泥制造業的最佳可用技術（BAT）與污染物排 放指南》指出：采用袋除塵和電除塵技術，對應的排放控制水平為20~30 mg/Nm3。這份文件將成為歐洲各國制定排放標準的依據。有一些國家（如德國、荷蘭）水泥工業粉塵排放甚至要求達10 mg/Nm3，尤其近年來“趨零排放”已成為一種潮流（表1）。

表1 國外水泥工業顆粒物排放標準（mg/Nm3）國家 或地區 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100 ~70 特殊地區50

~40

日 本

美國2

目前，國內外用于水泥回轉窯除塵都是電、袋兩大類除塵器。國內生產的袋除塵器、電除塵器每小時能處理幾百到一百多萬立方米風量的含塵廢氣，進口濃度允許超過100 g/Nm3，排放濃度熱力設備可控制在50mg/Nm3以下，通風設備可控制在30 mg/Nm3以下。我國水泥回轉窯據統計10%使用袋除塵器，90%使用電除塵器，但隨著《水泥工業大氣污染物排放標準》的出臺，袋除塵器應用愈來愈多，國內外均出現“電改袋”的現象。袋、電除塵器由于除塵機理不同，應用情況，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行氣塵分離的，它除塵基本過程分三個階段：（1）進入電除塵器內的粉塵粒子先荷電；（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）。當含塵氣體通過電極間通道時，電暈電流中的電子和負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動，最后沉積在收塵極板上并將電荷釋放出來，當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。

工業電除塵器在實際運行中，除塵是一個極為復雜的過程，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行數據相差較大，這些因素包括物理、電力、流體力學等，而最強干擾作用，是煙氣和粉塵的性質，如粉塵的比電阻；氣體的溫度和濕度；化學成分；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論。

低于1011?.cm的粉塵稱為低阻粉塵，這種粉塵導電良好，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（圖3），又稱“跳躍現象”。

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，產生一個強電場，這一電場不但減弱了電極間的電場強度，排斥其它粉塵繼續向集塵極運動，還會發生局部放電，出現反電暈現象（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象

圖4 高比電阻粉塵的反電暈現象

1.2 煙氣調質控制比電阻

為使電除塵器能在正常比電阻范圍內工作，所有干法水泥廠回轉窯都要采用增濕塔做為煙氣調質處理。而煙氣調質是根據粉塵中比電阻隨溫度和濕度（濕度以露點表示）變化而變化的性質來進行的，必須兼顧到溫度和露點兩個條件。新型干法生產線窯尾煙氣溫度在300°C ~ 400°C之間，進行增濕降溫后，露點為50°C，溫度為150°C，粉塵比電阻可調到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超標與對空排放

水泥回轉窯窯尾用電除塵器時，為了使電除塵器安全運行，設置了CO采樣分析，超標自動停止向電極供電功能。回轉窯正常工作時，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不同步運行問題。

如下兩種情況產生CO濃度超標：

1）生產工藝操作不當CO超標。

2）點窯時煤燃燒不完全CO超標。

上述二種情況中，點燃窯的情況是：在窯溫上升到一定溫度，剛點窯時不開系統風機，僅靠煙囪的自然抽力，排風量很小。燃燒基本正常時才開系統風機并投料，這時電除塵器也投入了運行，超標時間很短，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，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，煤燃燒不完全，引起廢氣中CO超標，被迫停止向電除塵器電極供電，而這時又要對窯系統進行調整，不能停止運行，引起粉塵濃度超標排放。

1.3.2 不同步時間與超標排放量的計算

(1)除塵效率下限：

為了使除塵設備達標排放，當入口濃度為某定值時，除塵設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

不同步運行，也就是工藝設備運行時，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。當入口粉塵濃度為10、100、1000 g/Nm3時，不同步的時間分別為1%；0.1%；0.01%。水泥生產中除烘干磨O-sepa選粉機外，一般設備產生的粉塵濃度在100 g/Nm3左右，若收塵裝置與工藝設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，出預熱器粉塵濃度平均為60g/Nm3，氣體溫度320°，換算到標準狀態下粉塵平均標況濃度約為130 g/Nm3。當出現CO超標時，調整水泥窯系統，減少喂料量，假設可使預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

當環保標準允許排放濃度為100m g/Nm3時，生產中因CO超標而引起電除塵器被迫停電，所產生的粉塵濃度是允許排放濃度的195倍。即小時超標排放的粉塵量，等于195個小時正常生產的粉塵達標排放總量。

根據對水泥生產中電除塵器運行情況的了解，大部分生產廠CO超標時間都在1%左右。部分超過2%，幾乎每天都有1次以上超標排放。一般情況下認為要使CO超標時間控制在0.5%以下比較困難。按CO超標時間0.5%計算，由于CO超標引起的電除塵器年超標排放總量與除塵器正常達標排放總量相當，可見CO超標引起的粉塵排放總量相當驚人。

1.4 《新標準》對水泥回轉窯尾除塵設備要求嚴格

《水泥工業大氣污染物排放標準》“征求意見稿”曾規定“新建水泥生產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），以及開發出新形式的除塵設備。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閉，此時水泥窯需要調整運行（不能停止）所造成的非正常排放，電除塵器就很嚴重了。對這種不正常排放要控制。因此新標準規定如下：新建水泥窯應保證在生產工藝波動情況下除塵裝置仍能正常運轉,禁止非正常排放?，F有水泥窯采用的除塵裝置，其相對于水泥窯通風機的年同步運轉率不得小于99%。

使用電除塵器，需安裝現代化的自動測量與控制系統，進行精確、有效的工藝控制。保證電除塵器與水泥窯完全同步運行，實現起來難度很大。通常袋除塵器在這方面有明顯優勢。袋除塵器

袋除塵器是以織物纖維濾料采用過濾技術將空氣中的固體顆粒進行分離的設備。目前主要有纖維過濾，膜過濾（表面覆膜）和粉塵層過濾，具體表現為：篩分，慣性碰撞，擴散，重力沉降等綜合作用。其作用機理為：（1）慣性捕集：顆粒物與風速都較大時，氣流接近過濾材料因受阻而發生繞流，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）擴散捕集：由于氣體分子熱運動對微粒的碰撞而產生的布朗運動線，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的微粒其布朗運動減弱，一般不足以靠布朗運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。這是普通的化學纖維濾布，網孔為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（也稱粉塵架橋現象），它本身就起對粉塵的過濾作用。目前，國內外濾料表面覆膜過濾技術的應用，使袋除塵器的過濾機理都有所改變。這種技術對微細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，國內生產的袋除塵器可達到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。尤其是窯系統煤燃燒不完全時導致的CO超標，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，但要求遠沒有電除塵器高。比如煙氣只需降到260°C以下露點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，還有水質不好的地區。

（5）袋除塵器在線檢修可保證與窯的同步運轉率。

水泥回轉窯窯尾用袋除塵器，也會因為濾袋損壞引起超標排放。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現超標排放開始，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生。查出破損濾袋所在袋室只要關閉該袋室，對其更換即可，其余袋室仍可正常運行。一般關閉20%袋室不會影響工藝設備生產和除塵設施的除塵效率。及時發現濾袋損壞是減少超標排放量的關鍵，這只能依靠在線連續檢測設備的及時報警。一般認為：袋除塵器破袋，在少部分破損時即可被發現，其它濾袋還會起一定的作用，超標的排放量遠小于電除塵器因CO超標時的排放量。

（6）運行阻力問題。袋除塵器運行阻力較高（1000~1700Pa）超負荷通過能力較差，運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生正壓現象。

袋、電除塵器用于水泥回轉窯投資及運行費用比較。

3.1 國內某大型環保企業做的比較（表3）

表3 電除塵器和袋收塵器總體經濟對比表（單位：萬元）

生產線規模 收塵器類型 設備一次投資

700t/d 電

袋

1000t/d

2000t/d

袋

電 袋 電

155 326 176 380 259 638 消 裝機年能耗費用 42.5 37.8 52.7 39.3 85.2 46.7 耗克服阻力年能耗費用 5.1 38.1 6.2 46.7 12.1 91.1 費 用 年維護費用 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 國內某設計院做的比較（3000t/d生產線）（表4）

表4 電除塵器和袋除塵器的費用比較

設備費用 安裝費用 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、維護費用、年（萬元）

C、操作費用、年（萬元）運轉率300天 壓力損失 Pa 250(53.2kw)1500(318.8+11kw)裝機功率KW 所需費用 建設費用

343.8 142.9 303

124.9 163.7 817.9 312.5

按0.5元/KW.h

D、總費用（萬元）

操作維護費用/年 147.9

3.3 合肥水泥研究設計院做的5000t/d袋、電工藝參數及投資、運行費用比較。

3.3.1 5000t/d袋、電收塵器選型及工藝參數（表

5、表6）

表5 5000t/d袋收塵器選型及工藝參數

設備名稱

設備參數

型號 處理風量 過濾面積 過濾風速 入口含塵濃度 出口含塵濃度 入口溫度 殼體耐壓 通風阻力 工作方式 設備結構特征 濾袋規格 濾袋數量 濾袋材質 進、排風提升閥

規格 殼體材質 排 灰 閥 清灰 壓縮機 數量 規格 功率/臺 數量 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 數量 殼體材質 厚度 設備重量 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

設電收塵器（湖南印山5000噸/日）

備名稱 設備參數

型號規格 處理風量 入口溫度 最高允許溫度 進口含塵濃度 出口含塵濃度 煙氣露點 允許CO含量 殼體耐壓 電場風速 壓力損失 提供設備主要結構

電場數 室數 通道數 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 極線型式 極線型式 極線材質 氣體分布板厚度 氣體分布板材質

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、電收塵器投資及運行費用比較

（1）設備一次性投資費用比較（表7）

表7 設備一次性投資費用比較（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

進口濾料（475萬元）國產濾料（進口原料）

（2）日常運行維護費用及電耗

①袋收塵器

a、濾袋更換費（按國產計算）

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。

年維護費用：窯頭袋收塵器62萬元，窯尾袋收塵器127萬元。

b、電耗

風機阻力電耗（括號內數據指窯頭）：

空壓機功率電耗：

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年維護一次，一次性維護費用（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（括號內數據指有別于窯尾的窯頭收塵器數據）

風機阻力電耗:

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：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）從以上數據可以定性地看出：

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

②袋收塵器運行費用高于電收塵器；

③由于袋收塵器采用覆膜濾料，系統阻力有所降低，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。而電收塵器需在嚴格保證制造和安裝質量的前提下，才能達＜50mg/Nm。

袋除塵器技術近年來發展很快，高品質濾料國產化，設備結構設計日趨合理，袋收塵器的濾料品質、脈沖閥等配件質量不斷提高。隨著國家環保新標準的提高，5000t/d以上生產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熟料水泥生產線配套的袋收塵器風量達160萬m/h；河南南陽、山東青州等6000t/d生產線均采用袋收塵器。

結束語：

隨著世界各國環保要求的日益嚴格，排放標準的不斷提高；在發達國家以袋收塵器替換電收塵器的數量越來越多，即使在發展中國家也有這樣的趨勢。美國水泥廠控制污染標準是以高效袋收塵器的效率性能作為基礎的，而電收塵器只是作為另一種可供選擇的收塵器來考慮。我國隨著水泥新標準的實施，在一些環保要求高的地區，如北京、上海、廣州及各個風景區，已有水泥廠將電收塵器改為袋收塵器（保留電收塵器殼體，內部結構換成袋收塵器的結構）。但是，目前國內大型窯系統中袋收塵器采用的濾料絕大部分為進口濾料，因此帶來了袋收塵的投資和維護費用大幅度上升的問題，所以盡快研制和開發出質優、價廉并能夠大量商業化生產的國產濾料，是袋收塵器技術發展的重要課題。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水泥工業粉塵治理袋除塵技術發展情況介紹

水泥工業粉塵治理袋除塵技術發展情況介紹 2010-4-2 作者: 吳善淦

1、水泥工業粉塵排放及治理狀況

水泥工業是高消耗、高污染工業，水泥產量的持續大幅增長給資源和環境帶來巨大的壓力；水泥工業對大氣所產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，粉塵主要是由于水泥生產過程中原、燃料制備和水泥成品儲運，物料的破碎、烘干、粉磨、煅燒等工序產生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業對大氣環境產生影響的廢氣。根據我國每年的水泥總產量推算，我國目前每年因水泥生產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。

水泥工業重點進行節能降耗工作，主要通過技術進步，大力推廣新型干法窯外分解技術，促進工藝結構的調整，大幅降低能耗，改善環境并使生產技術指標和經濟效益顯著提高。大型水泥企業煙塵排放達標排放率95.0%以上，工業粉塵排放達標率98.0%以上，固體廢物綜合利用率100%。

2、水泥工業污染防治政策與排放要求

2.1 水泥工業大氣污染治理的技術依據

1、國家環保產業“十五”計劃和2010年遠景規劃；

2、水泥工業的“十五”發展規劃；

3、《中華人民共和國環境保護法》；

4、《水泥廠大氣污染物排放標準》GB4915-2004；取消了地區類別、熱力設備：<50Mg/Nm3、通風設備：<30Mg/Nm3、噸產品排放量：<0.5Kg/噸產品（現狀：立窯3Kg/噸產品、旋窯1Kg/噸產品；發達國家0.04-0.07Kg/噸產品）、執行排污許可證制度（總量550萬噸/年）。

5、《中華人民共和國大氣污染防治法》（修正）；

6、《保護農作物的大氣污染物最高允許濃度》GB9137-88；

7、《國務院關于環境保護若干問題的規定》；

8、相關的環保技術政策和水泥工業先進成熟的技術及裝備。

9、《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996； SO2、顆粒物；

10、《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-1996；粉塵、SO2；

11、《工業爐大氣污染物排放標準》GB9078-1996；煙塵；

2.2 水泥工業污染排放標準和防治政策

水泥行業排放執行新修訂的《水泥工業污染物排放標準》；新標準對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規定了單位產品的最高排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標準。新新修訂標準的實施，將有力促進水泥企業的技術進步，采用先進的環保技術，提高環境保護水平。

水泥企業對環境的污染主要是粉塵；根據新修訂的標準，從2005年1月1日起，新、改擴建水泥生產線的粉塵排放濃度就應達到：破碎機、磨機、包裝機等通風設備粉塵排放濃度30mg/m3以下，窯、烘干機、篦冷機等熱力設備排放濃度在50mg/m3以下；從2010年1月1日起現有生產線所有生產設備的粉塵排放濃度均執行上述排放要求。

隨著水泥工業產業政策的調整，水泥生產工藝線日趨大型化，這些大型的水泥生產線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥工業環保關鍵所在。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理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在100mg/Nm3以上。隨著環保新標準的實施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海經濟發達地區、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、窯尾除塵發展的趨勢。也有不少水泥廠根據企業自身設備、資金情況，將不能達標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能力比電除塵器要強，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發展勢頭迅猛。

3、水泥工業除塵技術的發展

3.1電除塵器和袋式除塵器

自靜電除塵器(ESP)被應用于工業以來，已發展成為一種公認的高效除塵裝置，效率可達到99%以上。在水泥行業，我國已能生產配套10000t/d水泥熟料生產線超大型除塵器，處理風量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；目前高效除塵技術越來越傾向于使用袋式除塵。袋除塵器的主要特點是運行穩定，適應性強,其除塵效率很少受到處理風量變化,可以過濾亞微米級的粉塵顆粒；不受氣體和粉塵性質的影響。所以水泥廠的塵源點，絕大部分采用袋除塵器，當然這還有一些其他原因：

不受CO濃度影響：由于電除塵器內的放電，會造成一氧化碳爆炸。在除塵器內要安裝防爆裝置，當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條件下亦能連續運行。

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

不需設置噴水系統和消耗水：通常氣體中的水分對袋除塵器并非關鍵,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濾袋的優點，不需要改造除塵器的基本構造。

隨著袋除塵器技術的進步，特別是新型濾料的出現，使袋除塵器的應用范圍更為廣泛。目前，生產中應用最廣，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代除塵技術發展的標志之一。它除塵效率高，特別是捕集微細粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質的提高和清灰控制自動化與本體結構性能的優化，為袋式除塵器的發展提供了技術保證，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能力強，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕塵效果，只要設計選型正確、產品質量優良、維護操作合理，均能保證國家規定的排放標準。相比較而言，由于設備結構及除塵清灰機理的不同，當窯工況失穩、熱工參數偏離原設計指標波動變化時，袋式除塵器的適應能力則要強一些。實際生產中，當進入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設計值時，其除塵效率就會下降。而窯尾廢氣不可能一直保持在設計指標范圍內。當喂料（煤）量、系統漏風超過設計指標時，均有可能使窯尾廢氣量超標，從而使除塵器的除塵效率下降，排放濃度就會超標。

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

運行費用方面，袋式除塵器的阻力較大，而電除塵器阻力低，因而很多人就認為袋式除塵器主風機消耗的電功率也要大很多。其實電除塵器除了主風機消耗的電能外，還有高壓供電機組、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，運行費和維護費袋式除塵器比電除塵器高一些。不過關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4-5年，這就給維護費拉開了很大的差距。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粉塵時要強一些，因而在目前對環保要求日趨嚴格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。

3.2水泥工業濾料的技術進步

袋式除塵器的除塵效率高是和濾料分不開的，濾料性能和質量的好壞，直接關系到袋式除塵器的好壞和使用壽命的長短。濾料的性能和質量也促進袋式除塵技術進步。從國內這幾年的水泥工業應用情況來看，現有濾料的性能和壽命都能滿足新型干法窯用戶的要求。從國外進口的玻纖薄膜濾料和P84濾料，價位都很高，且使用的數量也很大，一臺除塵就是1-2萬m2，價值數百萬元。這對袋式除塵器在水泥工業新型干法窯的廣泛應用，帶來不利的影響，必須國產化，降低濾料成本。近年來國產的復合濾料、P84針刺氈、氟美斯針刺氈都已開發出來，并在多臺窯尾袋式除塵器上試用，平均使用壽命可以達二年以上。值得一提的是國產高端纖維均也已批量生產，國產PTFE、PPS和芳綸纖維每年產量都達到3000噸以上；國產P84纖維到年底產量也能達到300噸左右；質量與國外產品差異不大，高端纖維的國產化將有利于水泥工業袋式除塵器的更加普及，投資和運行費用將進一步降低。

3.3 水泥工業除塵主機的技術進步

水泥生產企業的塵源點非常多，破碎機、磨機、高效選粉機，輸送帶、料倉、庫頂、庫底及包裝系統，烘干機、烘干磨、煤磨及冷卻機、回轉窯（窯頭、窯尾）及窯磨一體等，都產生大量的粉塵和煙塵。過去，水泥生產企業把除塵設備應用于水泥生產線，不是以環境保護為目的，而是出于收集物料，降低消耗，節約成本，兼顧勞動保護的目的。我國上世紀五十年代末期，水泥生產企業主要采用機械振打式和人工振打式袋式除塵器，適應的工作溫度低、處理風量小、清灰效果差、設備故障多、工人勞動強度大。二十世紀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袋式除塵器。由于當時脈沖閥質量差、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的應用受到很大限制。

上世紀八十年代后期，我國引進美國富樂公司的氣箱脈沖和大型分室反吹風袋式除塵器。經過消化吸收，我國水泥企業逐漸接受和采用。與此同時，國內的工程技術人員開拓創新、自己研發了窯、烘干機等高溫、高濕工況專用袋式除塵器和煤磨袋式收塵器，應用于水泥企業。這些袋式除塵器的除塵效率都很高，基本在99.9%以上，保證水泥生產企業的塵源點，排放濃度降到30mg/Nm3以下，使我國水泥工業除塵設備水平大幅度提高，我國水泥工業粉塵散失量占水泥總產量的比例下降到2.0%左右。九十年代國內自己研制的立窯、烘干機玻纖袋除塵器和煤磨袋式收塵器日趨成熟、穩定，應用越來越多。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的各種磨機和回轉窯也大量推廣應用。

3.4 水泥工業除塵清灰等技術進步

袋式除塵器使用的關鍵在清灰，清灰效果很大程度決定著袋式除塵器及整個系統的成敗，以強力清灰為特征的脈沖袋式除塵器成為首選的設備。新一代脈沖袋式除塵技術完全克服了傳統脈沖除塵的缺點，清灰能力強的特征更為突出，使濾袋更長（6m或更長），占地面積少，設備阻力低，清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維修工作量小等優點，杜絕了弱清灰類袋式除塵器普遍存在阻力過高的現象。袋式除塵器的除塵效率更加提高，排放濃度低于30mg/Nm3已是普遍現象，低于10mg/Nm3也非罕見。主機和濾袋接口技術也有了長足進步。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個數量級。新的固定方式是嚴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的凹槽嵌入袋孔內，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，性能達到國際先進水平。袋式除塵器在適應高含塵濃度方面實現突破，能夠直接處理含塵濃度很高的含塵氣體，并達標排放，因此，許多物料回收系統拋棄原有的多級收塵工藝，而改用一級袋式收塵取代。

3.5水泥工業除塵配件的技術進步

袋式除塵器主要部件質量的提高，脈沖閥制作更加精良，膜片和電磁閥使用壽命成倍延長;袋籠的專機制作，質量都能達到國外先進水平;袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機，工控機（IPC），大型袋式除塵器還采用DCS控制系統。耐高溫濾料多樣化、P84、玻纖薄膜濾料在回轉窯窯尾袋式除塵器上應用越來越多。針刺氈的應用更為廣泛，后處理技術的多樣化，原來較少應用的防油、防水、阻燃、抗水解等處理日漸普遍，使濾料能適應多種復雜環境。表面過濾材料的出現和應用，對微細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，使設備阻力降低;濾袋的制作也更加規范，一些企業引進先進設備和技術，濾袋的制作質量達到了國際先進水平。袋式除塵技術有了長足的進步，在不少細節上下功夫，在技術性能和產品質量方面與國外發達國家相差無幾。進一步凈化了水泥工業排放的污染物，使粉塵散失量下降到現在的1.7%左右。

4、袋式除塵器在水泥工業的發展趨勢

節能減排是水泥工業永恒的主題，水泥結構調整，大量新上的新型干法水泥生產線，具有工藝先進、設備優良，企業規模比較大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂的國家標準GB4915-2004《水泥工業大氣污染物排放標準》是任何水泥廠都必須執行的。有些城市和地區的標準嚴于國家的標準，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、中型水泥生產線安裝在線監測儀器，隨時監控煙塵和粉塵的排放。

水泥工業結構調整，新型干法水泥生產線快速增長和環保法規和監管愈來愈嚴格。在國外發達國家，歐洲、北美等環保標準和執法都很嚴格，他們的水泥生產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量的0.05%。很好的保護了當地的大氣環境。近年來，我國在新型干法生產線窯頭、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、郟縣中聯于2009年完成改造。

第四篇：SMT技術發展

SMT技術發展

一．概述

SMT是電子電路表面組裝技術（Surface Mount Technology），稱為表面貼裝或表面安裝技術。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

二．SMT設備

（一）上板機

上板機是貼片生產線上全自動上料（PCB）機，擺放在貼片線首位，即貼片機前。主要功能是接收到下位機要板信號后，從PCB料架上一件一件推出PCB板。料架結構：進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

1、手動印刷機

手動印刷機是通過人手動給PCB板上錫的機器，手動印刷機價格便宜，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

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

（2）高精密架構，采用進口線形導軌、調速馬達傳動，確保印刷之穩定性和精密度。

（3）根據紅膠和錫膏的各種不同的特性，自動設定運行參數，可適合不同的產品以達到良好效果。

（4）伸縮自如的手臂座，機臺手臂可分別左右調整，適合于不同基板尺寸。

3、全自動印刷機

全自動印刷機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，從而進行印刷作業的。全自動印刷機優點：PCB尺寸兼容范圍廣，高精度印刷分辨率’全自動錫膏印刷機控制可以提高生產效率，控制品質，節省成本

（三）點膠機

1、手工點膠機

手工點膠機，就是由手動來控制點膠控制器的開關，屬于半自動化點膠機的范疇，自動化程度不高，一般常用于點膠產品種類多，規格多的設備上，不適宜批量生產的物品的點膠。

2、全自動點膠機 全自動點膠機是通過壓縮空氣將膠壓進與活塞相連的進給管中，當活塞處于上沖時，活塞室中填滿膠，當活塞下推時膠從點膠頭壓出。全自動點膠機適用于流體點膠，在自動化程度上遠遠高于手動點膠機，從點膠的效果來看，產品的品質級別會更高。自動化的操作，簡單可控。點膠機應用的行業在不斷的擴大，生產技術也在不斷的創新。

（四）貼片機

1、動臂式貼片機

動臂式貼片機運動機構、貼裝頭機構和控制系統，貼裝頭機構安裝于運動機構上，控制系統通過線路控制運動機構和貼裝頭機構的工作，運動機構包括安裝由貼裝頭機構的橫梁、平行并列的兩個運動軸和一對絲杠機構，橫梁安裝于運動軸上，且與運動軸垂直，其上設有導軌和用于貼裝頭橫向移動的兩個電機，運動軸上設有同步驅動橫梁縱向移動的電機，一對絲杠機構分別安裝于運動軸上。

2、轉塔式貼片機

轉塔式貼片機是元件送料器放于一個單坐標移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉塔上，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，經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整，將元件貼放于基板上。

3、模組式貼片機

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，經過對元件位置與方向的調整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。

（五）焊接設備

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線，按機械結構可分為內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域并不陌生，我們電腦內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，這種設備的內部有一個加熱電路，將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板，讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。這種工藝的優勢是溫度易于控制，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錫接觸達到焊接目的,其高溫液態錫保持一個斜面,并由特殊裝置使液態錫形成一道道類似波浪的現象,所以叫波峰焊，完成波峰焊的機器就是波峰焊爐。

（六）清洗設備

1、超聲波清洗機

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。超聲波清洗機的優點是:超聲波清洗效果好，操作簡單。

三．電子制造工藝

（一）技術文件

技術文件是指公司的產品設計圖紙，各種技術標準、技術檔案和技術資料以及未打印出圖的尚在計算機里的圖紙資料、技術文檔等。

（二）工藝文件

指導工人操作和用于生產、工藝管理等的各種技術文件。

一、品質管理

（一）ISO9000：2015 ISO9000質量管理體系是國際標準化組織(ISO)制定的國際標準之一，在1994年提出的概念，是指“由ISO/TC176(國際標準化組織質量管理和質量保證技術委員會)制定的所有國際標準”。該標準可幫助組織實施并有效運行質量管理體系，是質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，它是常用的統計管理方法，又稱為初級統計管理方法。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，是指在生產現場中對人員、機器、材料、方法等生產要素進行有效的管理，這是日本企業一種獨特的管理辦法。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、清潔和素養為內容的活動，稱為“5S”活動。

四，工藝流程。

六，發展趨勢。

未來SMT裝備技術發展趨勢：

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

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

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

七．總結。

目前，封裝技術的定位已從連接、組裝等一般性生產技術逐步演變為實現高度多樣化電子信息設備的一個關鍵技術。更高密度、更小凸點、無鉛工藝等需要全新的封裝技術，更能適應消費電子產品市場快速變化的需求。封裝技術的推陳出新，也已成為半導體及電子制造技術繼續發展的有力推手，并對半導體前道工藝和表面貼裝技術的改進產生著重大影響。如果說倒裝芯片凸點生成是半導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生成則是封裝技術向前道工藝的擴展。

在整個電子行業中，新型封裝技術正推動制造業發生變化，市場上出現了將傳統分離功能混合起來的技術手段，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、系統或整機的多芯片組件封裝技術的出現，徹底改變了只是面向器件的概念，并很有可能會引發SMT產生一次工藝革新。

元器件是SMT技術的推動力，而SMT的進步也推動著芯片封裝技術不斷提升。片式元件是應用最早、產量最大的表面貼裝元件，自打SMT形成后，相應的IC封裝則開發出了適用于SMT短引線或無引線的LCCC、PLCC、SOP等結構。四側引腳扁平封裝（QFP）實現了使用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也被大量應用于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發展，這勢必決定著SMT從設備到工藝都將向著滿足精細化組裝的應用需求發展。但SiP、MCM、3D等新型封裝形式的出現，使得當今電子制造領域的生產過程中遇到的問題日益增多。

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

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

第五篇：煉鋼技術發展

轉爐、電爐、平爐煉鋼各有什么優缺點？煉鋼技術有哪些新

發展？

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，所用的設備和操作方法不同。目前各國采用的煉鋼方法有轉爐煉鋼、電爐煉鋼和平爐煉鋼等，而主要發展趨勢為純氧頂吹轉爐煉鋼。至1976年，轉爐鋼已占世界鋼總產量的70％。

（1）純氧頂吹轉爐煉鋼法

這種方法是1952年以后發展起來的新技術，它是目前世界上采用較多也是較先進的一種方法。純氧頂吹轉爐煉鋼有以下優點：

（i）生產速度快 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轉爐吹煉時間不到20min，包括輔助工作時間在內，一共不超過1h。

（ii）品種多、質量好純氧頂吹轉爐既能煉普通鋼，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）基建投資和生產費用低 純氧頂吹轉爐的基建投資相當于同樣生產量的平爐車間的60～70％，生產費用也低于平爐。

目前純氧頂吹轉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的供氧量，并由于操作技術上的革新（例如，用電子計算技術來調節、控制冶煉過程），不論轉爐容量的大小，吹煉時間基本上相差不多，即使300t轉爐，凈吹氧時時也可縮短到12min左右。在一定限度內，爐容量越大，經濟效果越好，因此頂吹轉爐迅速走向大型化?，F在世界上最大的轉爐為350t，并且正在研究建造400～450t轉爐。

（2）電爐煉鋼法

電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區，溫度高達4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內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，比之高爐轉爐法基建投資少，同時由于直接還原的發展，為電爐提供金屬化球團代替大部分廢鋼，因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機自動控制等方面發展，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質鋼和合金鋼。

（3）平爐煉鋼法

五十年代以前，平爐鋼占世界鋼產量的85％。近年來，除澆鑄大型鑄件或供水壓機等成材的大鋼錠，平爐煉鋼仍在發揮其作用外，由于純氧頂吹轉爐煉鋼技術的發展，轉爐鋼的產量大幅度增長，世界各國平爐鋼產量才逐年下降。平爐煉鋼法的最大缺點是冶煉時間長（一般需要6～8h），燃料耗損大（熱能的利用只有20～25％），基建投資和生產費用高。一個年產1200萬噸鋼的鋼廠，只要建成六個250～300t的純氧頂吹轉爐就夠了，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的平爐已普遍采用氧氣煉鋼，生產率有較大的提高，但除塵系統復雜，投資高昂，因此平爐煉鋼不再發展，甚至有拆除改建為頂吹或底吹轉爐的趨勢。