耐火材料工业技术发展述评

第一篇：耐火材料工业技术发展述评

耐火材料工业技术发展述评

李红霞

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

2000年以来，我国几乎所有的高温工业的规模都稳居世界之首。粗钢产量由2001年的1.6 亿t增长到2015年的8.03 亿t；10种有色金属产量由2001年的857 万t增长到2015年的5 090 万t；水泥产量由2001年的6.61 亿t增长到2015年的23.48 亿t，平板玻璃产量由2001年的2.096 亿重量箱增长到2015年的7.386 亿重量箱。在钢铁、有色、水泥和玻璃等高温工业高速发展的强劲推动下，我国耐火材料工业迅速发展，耐火材料产量持续增长，从2001年的1 000万t左右增长到最高时（2011年）的2 949万t。目前，我国耐火材料产量已占世界总量的65%左右（如图1所示），中国已成为世界最大的耐火材料生产和消费国，是世界耐火材料的主要生产基地。近期，传统高温工业处于调结构、去产能的转折期，对耐火材料行业的发展影响深刻，耐火材料产量开始下降，2015年高于2 600万t，如图2所示（数据来源中国耐火材料行业协会）。2016年1—9月份1610.6万t，同比下降10.93%，致密定形产品同比下降7.2%，不定形产品下降18.93%，隔热制品同比增长5.66%。

图1 2013年全球各地耐火材料产量占比图2 2010—2015年我国耐火材料制品产量 1产品竞争力显著增强

自从2000年以来，我国耐火材料工业经过各方的努力，与世界先进水平的差距逐步缩小，产品参与国际市场竞争力的能力不断增强，发达国家与发展速度较快的国家对我国产品的认可和接受程度逐年增加，出口贸易额不断上升，耐火材料产品出口到日本、印度、韩国、美国、俄罗斯等国，市场遍及亚洲、欧洲和美洲等150多个国家和地区。目前，一方面，我国耐火材料出口量维持在500~560万（t见图3），出口贸易额也基本维持在30亿美元左右；另一方面，我国进口的耐火材料产品逐步减少，耐火原材料的进口量在2011年超过120万t后，近几年耐火原材料的进口量基本超过30万t，贸易额大约2亿美元，其中，进口的制品量在2.5~3.4万t(如图4所示)，占我国耐火材料制品产量不到0.1%。

（注：数据来源中国耐火材料行业协会）图3 2010—2015年我国耐火材料出口情况

（注：数据来源中国耐火材料行业协会）图4 2010—2014年我国耐火材料进口情况

2工艺装备水平

随着我国耐火材料工业的快速发展，重点耐材企业的装备水平不断提高，一些国际耐火材料生产巨头，如奥镁公司、维苏威等，以合资或独资建厂方式进入中国市场，采用国际先进装备，提高了企业竞争力。同时国内也涌现了一批大型企业，部分装备已接近或达到国际先进水平。例如营口青花集团从日本三石深井和德国莱斯公司先后购进10台2 000~3 600 t全自动液压机和机械手，从德国购进了2台（套）爱力许混砂机等世界顶级水平的设备，实现了微机化控制；海城后英集团在从德国莱斯公司购进2 000 t全自动液压机后，又从日本购进7台机械手与之配套。同时，国内福州海源、山东桑德机械、辽锻等设备制造企业研制生产的大吨位液压成型设备、电动螺旋压砖机等，在各耐火材料企业也取得了广泛应用。

随着国家对环保治理力度的加大，重点耐材企业的质量、环保、节能意识不断增强，设备更新升级加快，装备水平不断提高。从原料制备的超磨、高强混碾、电子自动称量，成型工序高吨位全自动液压机、电动螺旋压力机、机械手，到烧成工序的各类全程自动控制高温炉窑，还有高、精、尖检测设备和仪器，已在全行业各重点企业得到了广泛应用和推广。窑炉高温技术有了很大发展，呈现出大型化、节能化特点：例如高温竖窑内径从700 mm到1 800 mm形成系列；高温隧道窑年生产能力从5 000 到40 000 t，烧成温度可达到1 800 ℃。现代轻体节能梭式窑采用轻型薄壁窑衬结构（窑衬采用轻质材料，壁厚减少到460 mm以下）及高速对流的窑内传热，使窑升温快，窑体蓄热少，达到节能降耗的目的。轻型节能梭式窑的燃料消耗仅是普通倒焰窑的30%～40%，提高了生产效率，降低了能耗，减少了污染物的排放。此外，耐火材料生产企业更加注重生产过程的环保，在各产生粉尘的环节配套除尘装置或粉尘回收装置，含尘气体经处理达标后排放；耐火材料窑炉配套建设窑炉烟气除尘、脱硫、脱硝等治理装置，烟气经治理达标后排放。

综合分析发现，我国耐火材料生产工艺水平呈现几大特点：装备向大型化、现代化、自动化方向发展，生产工艺更加节能环保，操作管理自动化、智能化水平提高。虽然我国耐火材料生产企业的装备水平有了很大的改善，生产自动化程度有所提高，但是与先进国家相比还有一定的差距。这是因为我国耐火材料行业小，企业多，先进与落后装备并存，整体装备水平需要进一步提高。

3耐火材料行业的科技进步

自从2000年以来，为了满足钢铁、有色、水泥、玻璃等下游行业生产运行和技术发展的需要，耐火材料行业自主创新，不断研发应用耐火材料新技术，取得了多项重大成果，整体质量、性能和使用寿命不断提高，消耗逐年下降。钢铁行业耐火材料的吨钢消耗已下降到15 kg左右，新型干法水泥窑用耐火材料的消耗已下降0.5 kg/t熟料以下，浮法玻璃窑寿命也达到了8年的水平。

以钢铁行业为例，为满足了钢铁行业生产高效运行和技术发展的需要，耐火材料行业自主创新，不断开发应用耐火材料生产新技术，提高耐火材料产品的性能和使用寿命。例如，烧结刚玉、烧结镁铝尖晶石等合成原料快速发展，提升高品级耐火材料比例；微粉、超微粉（或纳米）技术在耐火材料的广泛应用，改善了耐火材料的成型性能、显微结构、烧结性能以及不定形耐火材料的施工性能，发展了自流浇注料、无水泥浇注料、湿式喷射料等新一代材料；复合技术、梯度多层复合设计技术、模拟技术应用改善材料的性能；新型添加剂、结合剂的应用，混练、成型及烧成设备等的进步，显著提高了耐火材料产品的质量、高温使用性能和使用寿命。

在焦炉方面，中钢洛耐院研发的复相结合碳化硅材料应用于干熄焦的牛腿部位，使牛腿部位寿命由1.5年提高到6年以上；在炼铁方面，研发出高炉炉缸用微孔炭砖、超微孔炭砖、高导热微孔模压炭砖、石墨砖、烧成微孔铝碳砖、微孔刚玉砖、微孔碳复合砖等系列产品，不断提高高炉炉缸的使用寿命。中钢洛耐院开发出全氮化硅结合碳化硅风口组合砖，材料性能优越，可满足高炉长寿要求；自主研发的赛隆结合刚玉产品，成功应用于宝钢COREX-C3000装置；开发环保Al2O3-SiC-C出铁沟浇注料、高效能环保炮泥等系列新产品，促进了高炉绿色环保生产技术的发展。在高炉热风炉方面，我国自主研发出系列高性能耐材产品(莫来石、硅线石、低蠕变砖)，多家钢厂使用效果良好；安耐克实业公司开发的大型高风温顶燃式热风炉技术装备在首钢京唐级高炉应用，取得了燃料比480 kg/t、风温达1300 ℃的国际领先水平，经济、环境和社会效益明显。

在炼钢方面，开发出复吹转炉供气元件，复吹寿命大于10 000炉，且在终点[C]在0.03%～0.08%范围内，钢水中的碳氧积可达到0.00251；在钢包方面，研发出低碳MgO-C质钢包、VD渣线材料（w（C）≤5%），服役时钢水增碳少，寿命长；在施工方面，研发出钢包整体浇注成套工艺、钢包喷补续衬焊接技术等，推动了炼钢清洁生产技术的进步，节能减排，循环经济。

在精炼与连铸方面，研制出镁钙系耐火制品应用于AOD炉，使用效果良好；中钢集团耐火材料公司所研制的无铬不烧镁尖晶石材料成功替代镁铬砖应用于RH炉，减少了铬污染。中钢集团洛耐院与濮耐高温材料有限公司等开发出梯度多层复合高性能功能耐火材料系列产品，不仅在国内推广应用，还出口美国、俄罗斯、韩国等，可满足洁净钢和特种钢连铸需求。

当前，我国耐火材料产品整体质量水平呈现不断提高，耐火材料消耗逐年下降的趋势。我国大中型钢铁企业的吨钢耐火材料消耗已下降到15 kg左右，最好的为9.3 kg。

4未来耐火材料行业的发展方向

为满足高温工业技术进步，实现高效、低耗、减排的绿色发展目标，今后耐火材料科技的主要任务是拓展功能与智能化发展，满足并促进高温工业技术进步和质量提升，以耐火材料的轻量化提高高温工业能效，降低配套材料负荷，以耐火材料长寿、减量化提高高温行业生产效率。

（1）耐火材料技术发展的方向。减量化：耐火材料长寿化与减量化研究，以提高耐火材料服役寿命、减少耐火材料消耗为宗旨的耐火材料组成、结构、性能一体化设计和全寿命调控技术。轻量化：耐火材料轻量化与节能化研究，发展多层面的耐火材料节能设计，实现耐火材料在高温装置作业过程中的节能效果最大化；多孔高强、微孔高强/高抗侵蚀轻质耐火材料、孔尺寸、分布及显气孔率对材料抗侵蚀性能的影响。功能化：耐火材料功能化与部件化研究，耐火材料关键高温性能提升和耐火材料适应服役条件的定制设计。智能化：以开发出智能化高温工程材料与仪器装置，实现高温装备的温度管理、侵蚀管理等，获得在线监测、数据收集、远程诊断等功能，提高耐火材料高温应用的安全性，同时减少耐火材料的使用与排放。同时通过数据的分析，优化耐火材料的设计与配置，提高冶金高温装置的使用效率，促进冶金流程的高效、连续、紧凑运行。

（2）提高耐火原料资源的综合利用率和用后耐火材料的再资源率。我国耐火原料资源的利用率偏低，用后耐火材料的不合理处置造成环境污染。做好废弃耐火粉矿、低品位矿回收利用工作，开发用后耐火材料的综合利用技术，获得各类有价值的原料，以制作不同种类和品级耐火材料，降低国家矿物资源和能源消耗，减少对耕地占用和环境污染、降低耐火材料的生产成本。具体措施是强化用后耐火材料资源化、工程化集成技术研究，如分类和拣选方法、除杂和均化处理方法，研究用后耐火材料资源化技术和再利用材料的设计制备参数等工艺对所制备耐火材料性能的影响；研究直接利用低品位矿、粉矿合成耐火原料，利用废弃粉矿制备不定形耐火材料技术等。

（3）优化耐火材料制备工艺流程与提高装备技术水平。耐火材料本身为密集型产业，多年来，耐火材料的制造流程优化研究没有得到重视。今后应关注耐火材料制造过程的物质流、能源流和信息流，减少各工艺过程物质消耗，关注在耐火材料的制备过程中能源的耗散，优化制备过程各工艺界面的布局，结合物料流程信息创新技术缩短流程，使耐火材料制备过程的物耗、能耗最低化。此外，需要关注单体装备技术、效能的提升。耐火材料装备性能、水平对耐火材料的研发、生产及产品的质量影响很大，必须不断研究开发先进研究设备、生产设备、检测仪器，对传统耐火材料生产用窑炉、压机、施工装备等进行改造。未来需要重点研究开发耐火材料生产智能自动化技术及节能装备、特种耐火材料成型技术和装备、耐火材料窑炉节能技术和装备、不定形耐火材料施工装备技术、新型耐火材料检测技术及装备。（转载自《耐火材料》创刊50周年和《China’s Refractories》创刊25周年”专刊，参考文献从略）

第二篇：我国耐火材料工业技术发展空间和方向

我国耐火材料工业技术发展空间和方向 什么是耐火材料

耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%～60%。耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料；按矿物质组成可分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含炭质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按制造方法可分为天然矿石和人造制品；按其形状可分为块状制品和不定形耐火材料；按热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按耐火度可分为普通耐火材料、高级耐火材料及特级耐火材料；按化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料及碱性耐火材料；按其密度可分为轻质耐火材料及重质耐火材料；按其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异型砖、特异型砖、管和耐火器皿等；还可按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用等；此外，还有用于特殊场合的耐火材料。酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅94%以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30%～46%的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性耐火材料好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80%～85%以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。

第三篇：水泥工业粉尘治理袋除尘技术发展情况介绍

水泥工业粉尘治理袋除尘技术发展情况介绍 本文转自建材机械设备网：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=95071、水泥工业粉尘排放及治理状况

水泥工业是高消耗、高污染工业，水泥产量的持续大幅增长给资源和环境带来巨大的压力；水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放大大高于国外同行业，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料制备和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气。根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为：各类粉尘约1200万吨以上。

水泥工业重点进行节能降耗工作，主要通过技术进步，大力推广新型干法窑外分解技术，促进工艺结构的调整，大幅降低能耗，改善环境并使生产技术指标和经济效益显著提高。大型水泥企业烟尘排放达标排放率95.0%以上，工业粉尘排放达标率98.0%以上，固体废物综合利用率100%。

2、水泥工业污染防治政策与排放要求

2.1 水泥工业大气污染治理的技术依据

1、国家环保产业“十五”计划和2010年远景规划；

2、水泥工业的“十五”发展规划；

3、《中华人民共和国环境保护法》；

4、《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-2004；取消了地区类别、热力设备：<50Mg/Nm3、通风设备：<30Mg/Nm3、吨产品排放量：<0.5Kg/吨产品（现状：立窑3Kg/吨产品、旋窑1Kg/吨产品；发达国家0.04-0.07Kg/吨产品）、执行排污许可证制度（总量550万吨/年）。

5、《中华人民共和国大气污染防治法》（修正）；

6、《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》GB9137-88；

7、《国务院关于环境保护若干问题的规定》；

8、相关的环保技术政策和水泥工业先进成熟的技术及装备。

9、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996； SO2、颗粒物；

10、《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-1996；粉尘、SO2；

11、《工业炉大气污染物排放标准》GB9078-1996；烟尘；

2.2 水泥工业污染排放标准和防治政策

水泥行业排放执行新修订的《水泥工业污染物排放标准》；新标准对烟粉尘、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同时规定了单位产品的最高排放量，增加了对氮氧化物等排放控制标准。新新修订标准的实施，将有力促进水泥企业的技术进步，采用先进的环保技术，提高环境保护水平。

水泥企业对环境的污染主要是粉尘；根据新修订的标准，从2005年1月1日起，新、改扩建水泥生产线的粉尘排放浓度就应达到：破碎机、磨机、包装机等通风设备粉尘排放浓度30mg/m3以下，窑、烘干机、篦冷机等热力设备排放浓度在50mg/m3以下；从2010年1月1日起现有生产线所有生产设备的粉尘排放浓度均执行上述排放要求。

随着水泥工业产业政策的调整，水泥生产工艺线日趋大型化，这些大型的水泥生产线，每条线都有大量的除尘器，窑尾除尘是水泥工业环保关键所在。大型水泥厂的窑尾除尘，过去大多采用电除尘器，由于电除尘器对比电阻的敏感性及其除尘机理决定，其烟尘排放浓度较高，一般都在100mg/Nm3以上。随着环保新标准的实施，窑尾烟尘排放浓度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海经济发达地区、四川、河南等省要求窑尾烟尘排放浓度小于10mg/Nm3，因此，采用袋式除尘器是窑头、窑尾除尘发展的趋势。也有不少水泥厂根据企业自身设备、资金情况，将不能达标排放的电除尘器改造成袋式除尘器，也取得了很好的效果。由于袋式除尘器的适应能力比电除尘器要强，因此，在窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多，发展势头迅猛。

3、水泥工业除尘技术的发展

3.1电除尘器和袋式除尘器

自静电除尘器(ESP)被应用于工业以来，已发展成为一种公认的高效除尘装置，效率可达到99%以上。在水泥行业，我国已能生产配套10000t/d水泥熟料生产线超大型除尘器，处理风量200万m3/h。由于电除尘器的收尘效率受粉尘比电阻制约，若要获得高收尘效率，能耗及初投资都将远高于袋除尘；电除尘器对人体健康危害最大的0.1-2μm的尘粒的除尘效率较差；目前高效除尘技术越来越倾向于使用袋式除尘。袋除尘器的主要特点是运行稳定，适应性强,其除尘效率很少受到处理风量变化,可以过滤亚微米级的粉尘颗粒；不受气体和粉尘性质的影响。所以水泥厂的尘源点，绝大部分采用袋除尘器，当然这还有一些其他原因：

不受CO浓度影响：由于电除尘器内的放电，会造成一氧化碳爆炸。在除尘器内要安装防爆装置，当CO含量超过一定值时，防爆装置就会自动切断电源，使高浓度含尘气体直接排入大气。而袋除尘器则没有放电问题,即使在高CO条件下亦能连续运行。

便于维修：由于袋除尘器设有很多室，可关闭一个室并在隔离的情况下进行维修，对工艺过程影响很小。电除尘器一般不设计成独立的室。袋除尘器不会因“停磨”而排放超标—通常全部窑废气在进入除尘器之前先通过生料磨，当停磨时，窑废气直接进入除尘器，此时废气温度、粉尘特性和废气水分都会发生变化，这种变化常会造成电除尘器较高的粉尘排放，直至工艺稳定为止。

不需设置喷水系统和消耗水：通常气体中的水分对袋除尘器并非关键,而对电除尘器却极为重要，为此袋除尘器不需要喷水系统的投资和操作成本。袋除尘器在后期需要降低排放时有更多的选择—袋除尘器具有采用新开发滤袋的优点，不需要改造除尘器的基本构造。

随着袋除尘器技术的进步，特别是新型滤料的出现，使袋除尘器的应用范围更为广泛。目前，生产中应用最广，市场占有率最高的大型袋式除尘器是脉冲喷吹除尘器。大型化的高效袋式除尘器是现代除尘技术发展的标志之一。它除尘效率高，特别是捕集微细粉尘效果更佳。近年来，袋式除尘器滤料材质的提高和清灰控制自动化与本体结构性能的优化，为袋式除尘器的发展提供了技术保证，大型干法水泥窑窑尾烟气处理采用袋式除尘器已渐成趋势。

袋式除尘器对窑工况变化的适应能力强，无论是电除尘器还是袋式除尘器均有很高的捕尘效果，只要设计选型正确、产品质量优良、维护操作合理，均能保证国家规定的排放标准。相比较而言，由于设备结构及除尘清灰机理的不同，当窑工况失稳、热工参数偏离原设计指标波动变化时，袋式除尘器的适应能力则要强一些。实际生产中，当进入电除尘器的废气量或含尘浓度超过原设计值时，其除尘效率就会下降。而窑尾废气不可能一直保持

在设计指标范围内。当喂料（煤）量、系统漏风超过设计指标时，均有可能使窑尾废气量超标，从而使除尘器的除尘效率下降，排放浓度就会超标。

袋式除尘器可以在非正常工况下达到最小的排放；现有的水泥窑大多采用电除尘器，运行中，受电除尘器自身安全的要求，有2种超标情况：①点窑时煤燃烧不完全，CO超标，此时不向电除尘器供电，引起粉尘浓度超标；这种情况时间不长，超标排放量也不大；点火时，窑温上升到一定温度，燃烧基本正常时就投料，电除尘器也投入运行。时间很短，而投料之前只有烟尘，即使有一段时间超标，超标值很低（200－300mg/m3），排放总量可以忽略。②生产过程中，由于操作不当造成CO超标，停止向除尘器供电引起的粉尘浓度超标排放，此时由于要对窑系统进行调整，不能停止运行，因此只能停止向电除尘器供电，引起粉尘浓度超标排放，此时粉尘浓度超标排放量就大了。

运行费用方面，袋式除尘器的阻力较大，而电除尘器阻力低，因而很多人就认为袋式除尘器主风机消耗的电功率也要大很多。其实电除尘器除了主风机消耗的电能外，还有高压供电机组、电除尘器绝缘加热器及极板的振打等都会耗电，算起来两者的功率消耗相差也不是很大。初投资2类除尘器接近，运行费和维护费袋式除尘器比电除尘器高一些。不过关键还在于袋式除尘器选用何种滤料。有的滤料价格每平方米只有几十元，而有的却是200-300元，这就直接影响了初投资。滤袋的使用寿命有的1-2年，有的可达4-5年，这就给维护费拉开了很大的差距。此外，虽然电除尘器和袋式除尘器都有很高的除尘效率，但袋式除尘器在处理微细粉尘时要强一些，因而在目前对环保要求日趋严格的情况下，采用袋式除尘器更为有利。

3.2水泥工业滤料的技术进步

袋式除尘器的除尘效率高是和滤料分不开的，滤料性能和质量的好坏，直接关系到袋式除尘器的好坏和使用寿命的长短。滤料的性能和质量也促进袋式除尘技术进步。从国内这几年的水泥工业应用情况来看，现有滤料的性能和寿命都能满足新型干法窑用户的要求。从国外进口的玻纤薄膜滤料和P84滤料，价位都很高，且使用的数量也很大，一台除尘就是1-2万m2，价值数百万元。这对袋式除尘器在水泥工业新型干法窑的广泛应用，带来不利的影响，必须国产化，降低滤料成本。近年来国产的复合滤料、P84针刺毡、氟美斯针刺毡都已开发出来，并在多台窑尾袋式除尘器上试用，平均使用寿命可以达二年以上。值得一提的是国产高端纤维均也已批量生产，国产PTFE、PPS和芳纶纤维每年产量都达到3000吨以上；国产P84纤维到年底产量也能达到300吨左右；质量与国外产品差异不大，高端纤维的国产化将有利于水泥工业袋式除尘器的更加普及，投资和运行费用将进一步降低。

3.3 水泥工业除尘主机的技术进步

水泥生产企业的尘源点非常多，破碎机、磨机、高效选粉机，输送带、料仓、库顶、库底及包装系统，烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机、回转窑（窑头、窑尾）及窑磨一体等，都产生大量的粉尘和烟尘。过去，水泥生产企业把除尘设备应用于水泥生产线，不是以环境保护为目的，而是出于收集物料，降低消耗，节约成本，兼顾劳动保护的目的。我国上世纪五十年代末期，水泥生产企业主要采用机械振打式和人工振打式袋式除尘器，适应的工作温度低、处理风量小、清灰效果差、设备故障多、工人劳动强度大。二十世纪七十年代开始采用压缩空气清灰的脉冲袋式除尘器和反吹风袋式除尘器。由于当时脉冲阀质量差、品种少、故障多，滤料的种类少、性能差、寿命短，袋式除尘器在水泥工业的应用受到很大限制。

上世纪八十年代后期，我国引进美国富乐公司的气箱脉冲和大型分室反吹风袋式除尘器。经过消化吸收，我国水泥企业逐渐接受和采用。与此同时，国内的工程技术人员开拓创新、自己研发了窑、烘干机等高温、高湿工况专用袋式除尘器和煤磨袋式收尘器，应用于水泥企业。这些袋式除尘器的除尘效率都很高，基本在99.9%以上，保证水泥生产企业的尘源点，排放浓度降到30mg/Nm3以下，使我国水泥工业除尘设备水平大幅度提高，我国水泥工业粉尘散失量占水泥总产量的比例下降到2.0%左右。九十年代国内自己研制的立窑、烘干机玻纤袋除尘器和煤磨袋式收尘器日趋成熟、稳定，应用越来越多。长袋低压脉冲除尘器和其它脉冲喷吹的袋式除尘器在水泥工业的各种磨机和回转窑也大量推广应用。

3.4 水泥工业除尘清灰等技术进步

袋式除尘器使用的关键在清灰，清灰效果很大程度决定着袋式除尘器及整个系统的成败，以强力清灰为特征的脉冲袋式除尘器成为首选的设备。新一代脉冲袋式除尘技术完全克服了传统脉冲除尘的缺点，清灰能力强的特征更为突出，使滤袋更长（6m或更长），占地面积少，设备阻力低，清灰所需气源压力低，工作可靠，维修工作量小等优点，杜绝了弱清灰类袋式除尘器普遍存在阻力过高的现象。袋式除尘器的除尘效率更加提高，排放浓度低于30mg/Nm3已是普遍现象，低于10mg/Nm3也非罕见。主机和滤袋接口技术也有了长足进步。过去采取绑扎或螺栓压紧的固袋方式，滤袋接口存在泄漏，往往使除尘器的除尘效率，同滤料相差1-2个数量级。新的固定方式是严格控制花板的袋孔以及袋口的加工尺寸，依靠弹性元件使袋口外侧的凹槽嵌入袋孔内，二者公差配合，密封性好，从而消除了接口处的泄漏。脉冲袋式除尘器大型化的趋势明显，性能达到国际先进水平。袋式除尘器在适应高含尘浓度方面实现突破，能够直接处理含尘浓度很高的含尘气体，并达标排放，因此，许多物料回收系统抛弃原有的多级收尘工艺，而改用一级袋式收尘取代。

3.5水泥工业除尘配件的技术进步

袋式除尘器主要部件质量的提高，脉冲阀制作更加精良，膜片和电磁阀使用寿命成倍延长;袋笼的专机制作，质量都能达到国外先进水平;袋式除尘器的自动控制已普遍采用PLC机，工控机（IPC），大型袋式除尘器还采用DCS控制系统。耐高温滤料多样化、P84、玻纤薄膜滤料在回转窑窑尾袋式除尘器上应用越来越多。针刺毡的应用更为广泛，后处理技术的多样化，原来较少应用的防油、防水、阻燃、抗水解等处理日渐普遍，使滤料能适应多种复杂环境。表面过滤材料的出现和应用，对微细粉尘有更高的捕集效率，并将粉尘阻留在滤料表面，容易剥离，使设备阻力降低;滤袋的制作也更加规范，一些企业引进先进设备和技术，滤袋的制作质量达到了国际先进水平。袋式除尘技术有了长足的进步，在不少细节上下功夫，在技术性能和产品质量方面与国外发达国家相差无几。进一步净化了水泥工业排放的污染物，使粉尘散失量下降到现在的1.7%左右。

4、袋式除尘器在水泥工业的发展趋势

节能减排是水泥工业永恒的主题，水泥结构调整，大量新上的新型干法水泥生产线，具有工艺先进、设备优良，企业规模比较大，有利于对烟尘、粉尘的控制。新修订的国家标准GB4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》是任何水泥厂都必须执行的。有些城市和地区的标准严于国家的标准，排放浓度提高到30mg/m3，甚至10mg/m3；广东、四川、江苏、河南等省，新上的工艺线均要求从原料处理到产品采用袋式除尘器，同时，全国各省、市逐步在大、中型水泥生产线安装在线监测仪器，随时监控烟尘和粉尘的排放。

水泥工业结构调整，新型干法水泥生产线快速增长和环保法规和监管愈来愈严格。在国外发达国家，欧洲、北美等环保标准和执法都很严格，他们的水泥生产线绝大部分都采用袋式除尘器，窑头、窑尾大都采用袋式除尘器。德国水泥90%的废气是通过袋式除尘器净化的，这使其水泥粉尘的散失量小于其产量的0.05%。很好的保护了当地的大气环境。近年来，我国在新型干法生产线窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多。全国几大水泥公司全工艺线均采用袋式除尘器；中联水泥、冀东水泥、华新水泥、海德堡、中材国际、亚东等大型水泥集团新上5000t/d到10000t/d整条工艺线都是采用袋式除尘器；为了减少排放，中联水泥的100多条新型干法水泥工艺线逐步开始把电除尘器改为袋式除尘器；河南南阳中联、郏县中联于2009年完成改造。

本文转自建材机械设备网：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=3 本文转自建材机械设备网：http://www.it68.net/ypnew_view.asp?id=9507&Page=2袋、电除尘器在水泥行业的应用与比较

【中国水泥网】 作者:毛志伟，侯大刚，胡建鹏，梁显文 单位: 【2010-04-27】

0 概述：水泥回转窑系统除尘设备的选择

我国水泥工业取得了长足发展，2006年产量达12.4亿吨，近几年平均增速为12%。新型干法水泥技术在节能、大型化方面取得突破性进展，其生产量占全部水泥产量的百分比由2000年12%上升到50%，而粉尘排放减少500万吨。目前新型干法窑中以5000t/d窑规模为主的工艺线迅速推广，水泥生产线规模的扩大，不仅促进了与之配套的的环保设备的大型化，同时也促进了环保装备及技术的进步。

水泥回转窑是水泥厂最大的粉尘污染源，新型干法水泥生产线均将窑尾烟气用于烘干原料、并与窑尾共用一台除尘器。因此，窑尾系统的粉尘排放量占到整条生产线的二分之一强。新修订的《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915－2004中规定“水泥窑及窑磨一体机”排放标准为50mg/m³，需要高效、稳定的除尘设备才能达标运行。世界发达国家对水泥窑的排放要求愈来愈严格，欧盟IPPC（综合污染预防与控制）指令（96、61、EC）关于《水泥制造业的最佳可用技术（BAT）与污染物排 放指南》指出：采用袋除尘和电除尘技术，对应的排放控制水平为20~30 mg/Nm³。这份文件将成为欧洲各国制定排放标准的依据。有一些国家（如德国、荷兰）水泥工业粉尘排放甚至要求达10 mg/Nm³，尤其近年来“趋零排放”已成为一种潮流（表1）。

表1 国外水泥工业颗粒物排放标准（mg/Nm³）国家 或地区 水泥窑 德国 奥地利 法国 意大利 50 50

爱尔兰 葡萄牙 50

欧盟

卢森堡 荷兰 瑞典 英国

IPPC 指 令

20~30

一般地区100 ~70 特殊地区50

~40

日 本

美国2

目前，国内外用于水泥回转窑除尘都是电、袋两大类除尘器。国内生产的袋除尘器、电除尘器每小时能处理几百到一百多万立方米风量的含尘废气，进口浓度允许超过100 g/Nm³，排放浓度热力设备可控制在50mg/Nm³以下，通风设备可控制在30 mg/Nm³以下。我国水泥回转窑据统计10%使用袋除尘器，90%使用电除尘器，但随着《水泥工业大气污染物排放标准》的出台，袋除尘器应用愈来愈多，国内外均出现“电改袋”的现象。袋、电除尘器由于除尘机理不同，应用情况，除尘效果也不尽相同。以下就电、袋两种除尘器工作原理，用于水泥回转窑除尘实际情况作简要分析比较。

电除尘器

电除尘器是利用高压静电来进行气尘分离的，它除尘基本过程分三个阶段：（1）进入电除尘器内的粉尘粒子先荷电；（2）荷电尘粒移动后沉降（即收尘）；（3）振打使沉积粉尘脱落（即清灰）。当含尘气体通过电极间通道时，电晕电流中的电子和负离子就会吸附到粉尘上，称为荷电。荷电的粉尘在电场的作用下向收尘极运动，最后沉积在收尘极板上并将电荷释放出来，当粉尘沉积到一定厚度时，通过振打装置将粉尘打落入灰斗排出。

工业电除尘器在实际运行中，除尘是一个极为复杂的过程，受诸多因素的影响，如图

1、图2所示。从理论计算的除尘效率与实际运行数据相差较大，这些因素包括物理、电力、流体力学等，而最强干扰作用，是烟气和粉尘的性质，如粉尘的比电阻；气体的温度和湿度；化学成分；尘粒分布；压力，气体流速等等。

图1 电除尘荷电和除尘过程

1-电晕线；2-电子；3-离子；4-粉尘颗粒；5-阳极板

图2 影响电除尘器性能的主要因素

1.1 比电阻是主要影响因素

电除尘器要求控制烟气粉尘比电阻在104~1011Ω.cm这个范围，其除尘效率最佳，这也是长期实践得出的结论。

低于1011Ω.cm的粉尘称为低阻粉尘，这种粉尘导电良好，荷电粒子与集尘极接触立即放出电荷，同时获得与集尘极相同电荷的正电荷，受到集尘极相同电荷的排斥又脱离集尘极返回到气流中，形成二次飞扬（图3），又称“跳跃现象”。

高于1011Ω.cm的粉尘称为高阻粉尘。这种粉尘在集尘极放电缓慢，因此粉尘层间形成很大的电压梯度，产生一个强电场，这一电场不但减弱了电极间的电场强度，排斥其它粉尘继续向集尘极运动，还会发生局部放电，出现反电晕现象（图4），在集尘极和物料层中形成大量的阳离子，中和了迎面而来的阴离子，使电能消耗增加甚至无法工作。

图3 低比电阻粉尘的跳跃现象

图4 高比电阻粉尘的反电晕现象

1.2 烟气调质控制比电阻

为使电除尘器能在正常比电阻范围内工作，所有干法水泥厂回转窑都要采用增湿塔做为烟气调质处理。而烟气调质是根据粉尘中比电阻随温度和湿度（湿度以露点表示）变化而变化的性质来进行的，必须兼顾到温度和露点两个条件。新型干法生产线窑尾烟气温度在300°C ~ 400°C之间，进行增湿降温后，露点为50°C，温度为150°C，粉尘比电阻可调到1011Ω.cm以下，是电除尘理想的工作范围。增湿塔是窑尾除尘系统的重要组成部分，它的工作好坏直接影响电除尘器的效果。

1.3 存在事故排放

1.3.1烟气中CO超标与对空排放

水泥回转窑窑尾用电除尘器时，为了使电除尘器安全运行，设置了CO采样分析，超标自动停止向电极供电功能。回转窑正常工作时，废气中CO浓度为0.5%左右，其浓度超过1.5%时报警，超过2%时则自动切断电源，关闭高压硅整流器，这时电除尘器仅是一个烟气通道，粉尘对空排放。这样就造成电除尘器与窑系统不同步运行问题。

如下两种情况产生CO浓度超标：

1）生产工艺操作不当CO超标。

2）点窑时煤燃烧不完全CO超标。

上述二种情况中，点燃窑的情况是：在窑温上升到一定温度，刚点窑时不开系统风机，仅靠烟囱的自然抽力，排风量很小。燃烧基本正常时才开系统风机并投料，这时电除尘器也投入了运行，超标时间很短，排放总量可以忽略。在投料之前，只有烟尘，即使有一段时间超标，但超过值很少，排放总量也可忽略。只有第一种情况，工艺操作不当，煤燃烧不完全，引起废气中CO超标，被迫停止向电除尘器电极供电，而这时又要对窑系统进行调整，不能停止运行，引起粉尘浓度超标排放。

1.3.2 不同步时间与超标排放量的计算

(1)除尘效率下限：

为了使除尘设备达标排放，当入口浓度为某定值时，除尘设备必须要具有最低的除尘效率。若粉尘排放浓度限值为50 mg/Nm³，入口浓度与除尘效率的关系如表2： 表2 不同入口浓度情况下要求的最低除尘效率

入口浓度（g/Nm）100 1000

3排放限值（mg/Nm）

50

3除尘效率（%）

99.5 99.95 99.995

不同步运行，也就是工艺设备运行时，电除尘器本身只起到类似沉降室的作用，污染物排放量急剧增加。假定该沉降室的除尘效率为50%，收尘装置不同步污染物排放总量与同步运行时污染物排放总量相等时，不同步时间的百分比与除尘装置入口污染物浓度有关。当入口粉尘浓度为10、100、1000 g/Nm³时，不同步的时间分别为1%；0.1%；0.01%。水泥生产中除烘干磨O-sepa选粉机外，一般设备产生的粉尘浓度在100 g/Nm³左右，若收尘装置与工艺设备有千分之一不同步就能使不同步的粉尘排放总量与同步运行的排放总量相等。

(2)排放总量估算如下：

水泥窑正常工作时，出预热器粉尘浓度平均为60g/Nm³，气体温度320°，换算到标准状态下粉尘平均标况浓度约为130 g/Nm³。当出现CO超标时，调整水泥窑系统，减少喂料量，假设可使预热器出口粉尘浓度下降一半，为65g/Nm³。增湿塔或冷却器使粉尘沉降20%~40%，下面计算取40%；电除尘器电极不带电时其壳体作为沉降室，沉降率50%，这时排入大气的粉尘浓度为：

65X（1－0.4）(1－0.5)=19.5 g/Nm³

当环保标准允许排放浓度为100m g/Nm³时，生产中因CO超标而引起电除尘器被迫停电，所产生的粉尘浓度是允许排放浓度的195倍。即小时超标排放的粉尘量，等于195个小时正常生产的粉尘达标排放总量。

根据对水泥生产中电除尘器运行情况的了解，大部分生产厂CO超标时间都在1%左右。部分超过2%，几乎每天都有1次以上超标排放。一般情况下认为要使CO超标时间控制在0.5%以下比较困难。按CO超标时间0.5%计算，由于CO超标引起的电除尘器年超标排放总量与除尘器正常达标排放总量相当，可见CO超标引起的粉尘排放总量相当惊人。

1.4 《新标准》对水泥回转窑尾除尘设备要求严格

《水泥工业大气污染物排放标准》“征求意见稿”曾规定“新建水泥生产线窑尾一律采用布袋除尘器”，是考虑到电除尘器有一些难以克服的缺陷（如CO预警问题）造成不正常排放量很大，通常袋除尘器要好的多。从调研情况看，不排除电除尘器能解决这一问题（如自控手段），以及开发出新形式的除尘设备。因此不再要求新建水泥窑一律采用布袋除尘器。

而工艺波动造成除尘器关闭，此时水泥窑需要调整运行（不能停止）所造成的非正常排放，电除尘器就很严重了。对这种不正常排放要控制。因此新标准规定如下：新建水泥窑应保证在生产工艺波动情况下除尘装置仍能正常运转,禁止非正常排放。现有水泥窑采用的除尘装置，其相对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%。

使用电除尘器，需安装现代化的自动测量与控制系统，进行精确、有效的工艺控制。保证电除尘器与水泥窑完全同步运行，实现起来难度很大。通常袋除尘器在这方面有明显优势。袋除尘器

袋除尘器是以织物纤维滤料采用过滤技术将空气中的固体颗粒进行分离的设备。目前主要有纤维过滤，膜过滤（表面覆膜）和粉尘层过滤，具体表现为：筛分，惯性碰撞，扩散，重力沉降等综合作用。其作用机理为：（1）惯性捕集：颗粒物与风速都较大时，气流接近过滤材料因受阻而发生绕流，颗粒物则由于惯性作用而脱离流线，直接与纤维碰撞而被捕集。（2）筛分捕集：当颗粒物的粒径大于过滤材料的孔径时，颗粒物无法通过而被捕集。（3）扩散捕集：由于气体分子热运动对微粒的碰撞而产生的布朗运动线，从而撞击到纤维上被吸附，对于越小的微粒越显著，大于0.3µm的微粒其布朗运动减弱，一般不足以靠布朗运动使其离开流线碰撞到纤维上。（4）重力沉降捕集：在过滤速度较小时，气体比较重的颗粒由于重力的作用而脱离流线，沉积在纤维上。

图5

图5表示在袋除尘器过滤过程中滤料的纵断面图。这是普通的化学纤维滤布，网孔为20~50微米，（使用短纤维如果考虑起毛的话，则为5~10微米）。在过滤中，粉尘逐渐在滤布表面形成初始粘附层（也称粉尘架桥现象），它本身就起对粉尘的过滤作用。目前，国内外滤料表面覆膜过滤技术的应用，使袋除尘器的过滤机理都有所改变。这种技术对微细粉尘有更高的捕集率，将粉尘阻留在滤料表面，更容易剥离。不用说1微米的尘粒，就是0.1微米的烟雾，也能获得接近100%的除尘效率，国内生产的袋除尘器可达到99.99%的除尘效率，已趋近“零排放”。

2.1袋除尘器用于水泥回转窑除尘

2.1.1 烟气粉尘特性影响

（1）不受烟气比电阻影响，干燥烟气更利于袋除尘器。

（2）用于窑尾除尘有脱硫作用。烟气中SO2在过滤时与滤袋表面粉尘层中的钾、钠结合生成盐，脱硫80%左右。

（3）对窑工况烟气变化、波动不敏感。尤其是窑系统煤燃烧不完全时导致的CO超标，袋除尘器可正常工作，不需对空排放（旁路）。

（4）降温方式多样。袋除尘器滤袋承受温度一般在240~260°C左右，（最高允许温度在260~280℃）可以用增湿塔降温，但要求远没有电除尘器高。比如烟气只需降到260°C以下露点50°C以上即可，其用水量不及电除尘器一半。袋除尘器降温还可用空气冷却器，尤其在北方缺水地区，还有水质不好的地区。

（5）袋除尘器在线检修可保证与窑的同步运转率。

水泥回转窑窑尾用袋除尘器，也会因为滤袋损坏引起超标排放。水泥窑窑尾用袋除尘器都在10个袋室以上，断定破袋所在位置从发现超标排放开始，检查一般需5~30分钟。目前，滤袋使用寿命均在一年以上，破袋仅在滤袋使用一年以后发生。查出破损滤袋所在袋室只要关闭该袋室，对其更换即可，其余袋室仍可正常运行。一般关闭20%袋室不会影响工艺设备生产和除尘设施的除尘效率。及时发现滤袋损坏是减少超标排放量的关键，这只能依靠在线连续检测设备的及时报警。一般认为：袋除尘器破袋，在少部分破损时即可被发现，其它滤袋还会起一定的作用，超标的排放量远小于电除尘器因CO超标时的排放量。

（6）运行阻力问题。袋除尘器运行阻力较高（1000~1700Pa）超负荷通过能力较差，运行时阻力能耗比电除尘器大。对窑不同工况变化，袋除尘器入口及本体易产生正压现象。

袋、电除尘器用于水泥回转窑投资及运行费用比较。

3.1 国内某大型环保企业做的比较（表3）

表3 电除尘器和袋收尘器总体经济对比表（单位：万元）

生产线规模 收尘器类型 设备一次投资

700t/d 电

袋

1000t/d

2000t/d

袋

电 袋 电

155 326 176 380 259 638 消 装机年能耗费用 42.5 37.8 52.7 39.3 85.2 46.7 耗克服阻力年能耗费用 5.1 38.1 6.2 46.7 12.1 91.1 费 用 年维护费用 合计

<10 >53 <10 >62 <15 >105 <57.6 >128.9 <68.9 >148 <112.3 >242.8 说明:表中电――电除尘器；袋――袋收尘器。

3.2 国内某设计院做的比较（3000t/d生产线）（表4）

表4 电除尘器和袋除尘器的费用比较

设备费用 安装费用 合计 正常操作 滤袋消耗 合计

电除尘器 263 40 303 5 0 5

袋除尘器

备注

A、投资费用（万元）

340.3+431.6(滤袋)用美国GORE覆膜袋

817.9 5 143.8 148.8

按平均寿命3年

B、维护费用、年（万元）

C、操作费用、年（万元）运转率300天 压力损失 Pa 250(53.2kw)1500(318.8+11kw)装机功率KW 所需费用 建设费用

343.8 142.9 303

124.9 163.7 817.9 312.5

按0.5元/KW.h

D、总费用（万元）

操作维护费用/年 147.9

3.3 合肥水泥研究设计院做的5000t/d袋、电工艺参数及投资、运行费用比较。

3.3.1 5000t/d袋、电收尘器选型及工艺参数（表

5、表6）

表5 5000t/d袋收尘器选型及工艺参数

设备名称

设备参数

型号 处理风量 过滤面积 过滤风速 入口含尘浓度 出口含尘浓度 入口温度 壳体耐压 通风阻力 工作方式 设备结构特征 滤袋规格 滤袋数量 滤袋材质 进、排风提升阀

规格 壳体材质 排 灰 阀 清灰 压缩机 数量 规格 功率/台 数量 功率

m/h m m/min g/Nm mg/Nm ℃ Pa Pa

mm 个

个 mm 个 mm KW 台 KW 套

台

332

3袋式收尘器

单位

窑尾袋式收尘器（辽源金钢水泥厂）CDMC220-2×12

950000 16000 ＜1.0 ＜200 ＜50 ＜260 ~7000 ＜1500 负压外滤 箱式 φ160×6000

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

2窑头袋式收尘器（河南义马水泥厂）CDMC154-2×10

650000 9300 ＜1.2 ＜100 ＜50 ＜260 ~7000 ＜1500 负压外滤 箱式 φ160×6000

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

2PLC控制器（西门子）

输送机 数量 壳体材质 厚度 设备重量 长×宽×高

mm 吨 mm

Q235 5 450

Q235 5 230

33000×18000×17500 27500×18000×12200 表6 5000t/d电收尘器选型及工艺参数

设电收尘器（湖南印山5000吨/日）

备名称 设备参数

型号规格 处理风量 入口温度 最高允许温度 进口含尘浓度 出口含尘浓度 烟气露点 允许CO含量 壳体耐压 电场风速 压力损失 提供设备主要结构

电场数 室数 通道数 电场高度 电场长度 极板间距 电场横截面积 极板总面积 极板型式 极板厚度 极板材质 极线型式 极线型式 极线材质 气体分布板厚度 气体分布板材质

单位

窑尾电收尘器

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

个 3 个 2 个 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

窑头电收尘器 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 设备重量 长×宽×高

吨 mm

700

23420×45020×22120

405

23054×17820×23160

3.3.2 5000t/d袋、电收尘器投资及运行费用比较

（1）设备一次性投资费用比较（表7）

表7 设备一次性投资费用比较（万元）

项目 投资 出厂价格

窑头收尘器 袋收尘器 400 345

电收尘器 324

窑尾收尘器

袋收尘器 900 680

电收尘器 560

备 注

进口滤料（475万元）国产滤料（进口原料）

（2）日常运行维护费用及电耗

①袋收尘器

a、滤袋更换费（按国产计算）

窑头、窑尾滤袋在正常使用条件下，滤袋寿命为24个月以上，一套滤袋价格窑头袋收尘器：124万元；窑尾袋收尘器254万元。

年维护费用：窑头袋收尘器62万元，窑尾袋收尘器127万元。

b、电耗

风机阻力电耗（括号内数据指窑头）：

空压机功率电耗：

7.5KW×50%（使用效率）=3.75KW 总电耗：

窑尾：431+3.75=435KW 窑头：295+3.75=299KW

②电收尘器

a．电收尘器正常情况下，每5年维护一次，一次性维护费用（极板整形、更换极丝等），窑头电收尘器需80万元，窑尾电收尘器需120万元。每年窑头为16万元，窑尾24万元。

b．电耗（括号内数据指有别于窑尾的窑头收尘器数据）

风机阻力电耗:

高压整流器电耗：

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

加热器电耗：

0.4KW/个 ×60（36）个=24KW(14.4)

振打减速电机：9KW（4.5KW）

总电耗：窑尾：129+338.6+24+9=500.6KW

窑头：89+211.7+14.4+4.5=319.6KW

（3）从以上数据可以定性地看出：

①随着高品质滤袋的使用，袋收尘器一次性投资一般比电收尘一次投资高20%左右，如果采用进口滤料，则为50-60%；

②袋收尘器运行费用高于电收尘器；

③由于袋收尘器采用覆膜滤料，系统阻力有所降低，其电耗低于电收尘器；④袋收尘器的排放浓度能够＜10mg/Nm，几乎为零排放。而电收尘器需在严格保证制造和安装质量的前提下，才能达＜50mg/Nm。

袋除尘器技术近年来发展很快，高品质滤料国产化，设备结构设计日趋合理，袋收尘器的滤料品质、脉冲阀等配件质量不断提高。随着国家环保新标准的提高，5000t/d以上生产线配套使用窑尾袋收尘器的越来越多，如合肥院为沙特NAJRAN水泥公司6000t/d熟料水泥生产线配套的袋收尘器风量达160万m/h；河南南阳、山东青州等6000t/d生产线均采用袋收尘器。

结束语：

随着世界各国环保要求的日益严格，排放标准的不断提高；在发达国家以袋收尘器替换电收尘器的数量越来越多，即使在发展中国家也有这样的趋势。美国水泥厂控制污染标准是以高效袋收尘器的效率性能作为基础的，而电收尘器只是作为另一种可供选择的收尘器来考虑。我国随着水泥新标准的实施，在一些环保要求高的地区，如北京、上海、广州及各个风景区，已有水泥厂将电收尘器改为袋收尘器（保留电收尘器壳体，内部结构换成袋收尘器的结构）。但是，目前国内大型窑系统中袋收尘器采用的滤料绝大部分为进口滤料，因此带来了袋收尘的投资和维护费用大幅度上升的问题，所以尽快研制和开发出质优、价廉并能够大量商业化生产的国产滤料，是袋收尘器技术发展的重要课题。解决好这一问题，将使袋收尘器在激烈的市场竞争中处于不败之地。

33水泥工业粉尘治理袋除尘技术发展情况介绍

水泥工业粉尘治理袋除尘技术发展情况介绍 2010-4-2 作者: 吴善淦

1、水泥工业粉尘排放及治理状况

水泥工业是高消耗、高污染工业，水泥产量的持续大幅增长给资源和环境带来巨大的压力；水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放大大高于国外同行业，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料制备和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气。根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为：各类粉尘约1200万吨以上。

水泥工业重点进行节能降耗工作，主要通过技术进步，大力推广新型干法窑外分解技术，促进工艺结构的调整，大幅降低能耗，改善环境并使生产技术指标和经济效益显著提高。大型水泥企业烟尘排放达标排放率95.0%以上，工业粉尘排放达标率98.0%以上，固体废物综合利用率100%。

2、水泥工业污染防治政策与排放要求

2.1 水泥工业大气污染治理的技术依据

1、国家环保产业“十五”计划和2010年远景规划；

2、水泥工业的“十五”发展规划；

3、《中华人民共和国环境保护法》；

4、《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-2004；取消了地区类别、热力设备：<50Mg/Nm3、通风设备：<30Mg/Nm3、吨产品排放量：<0.5Kg/吨产品（现状：立窑3Kg/吨产品、旋窑1Kg/吨产品；发达国家0.04-0.07Kg/吨产品）、执行排污许可证制度（总量550万吨/年）。

5、《中华人民共和国大气污染防治法》（修正）；

6、《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》GB9137-88；

7、《国务院关于环境保护若干问题的规定》；

8、相关的环保技术政策和水泥工业先进成熟的技术及装备。

9、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996； SO2、颗粒物；

10、《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-1996；粉尘、SO2；

11、《工业炉大气污染物排放标准》GB9078-1996；烟尘；

2.2 水泥工业污染排放标准和防治政策

水泥行业排放执行新修订的《水泥工业污染物排放标准》；新标准对烟粉尘、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同时规定了单位产品的最高排放量，增加了对氮氧化物等排放控制标准。新新修订标准的实施，将有力促进水泥企业的技术进步，采用先进的环保技术，提高环境保护水平。

水泥企业对环境的污染主要是粉尘；根据新修订的标准，从2005年1月1日起，新、改扩建水泥生产线的粉尘排放浓度就应达到：破碎机、磨机、包装机等通风设备粉尘排放浓度30mg/m3以下，窑、烘干机、篦冷机等热力设备排放浓度在50mg/m3以下；从2010年1月1日起现有生产线所有生产设备的粉尘排放浓度均执行上述排放要求。

随着水泥工业产业政策的调整，水泥生产工艺线日趋大型化，这些大型的水泥生产线，每条线都有大量的除尘器，窑尾除尘是水泥工业环保关键所在。大型水泥厂的窑尾除尘，过去大多采用电除尘器，由于电除尘器对比电阻的敏感性及其除尘机理决定，其烟尘排放浓度较高，一般都在100mg/Nm3以上。随着环保新标准的实施，窑尾烟尘排放浓度都要求小于等于50mg/Nm3，沿海经济发达地区、四川、河南等省要求窑尾烟尘排放浓度小于10mg/Nm3，因此，采用袋式除尘器是窑头、窑尾除尘发展的趋势。也有不少水泥厂根据企业自身设备、资金情况，将不能达标排放的电除尘器改造成袋式除尘器，也取得了很好的效果。由于袋式除尘器的适应能力比电除尘器要强，因此，在窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多，发展势头迅猛。

3、水泥工业除尘技术的发展

3.1电除尘器和袋式除尘器

自静电除尘器(ESP)被应用于工业以来，已发展成为一种公认的高效除尘装置，效率可达到99%以上。在水泥行业，我国已能生产配套10000t/d水泥熟料生产线超大型除尘器，处理风量200万m3/h。由于电除尘器的收尘效率受粉尘比电阻制约，若要获得高收尘效率，能耗及初投资都将远高于袋除尘；电除尘器对人体健康危害最大的0.1-2μm的尘粒的除尘效率较差；目前高效除尘技术越来越倾向于使用袋式除尘。袋除尘器的主要特点是运行稳定，适应性强,其除尘效率很少受到处理风量变化,可以过滤亚微米级的粉尘颗粒；不受气体和粉尘性质的影响。所以水泥厂的尘源点，绝大部分采用袋除尘器，当然这还有一些其他原因：

不受CO浓度影响：由于电除尘器内的放电，会造成一氧化碳爆炸。在除尘器内要安装防爆装置，当CO含量超过一定值时，防爆装置就会自动切断电源，使高浓度含尘气体直接排入大气。而袋除尘器则没有放电问题,即使在高CO条件下亦能连续运行。

便于维修：由于袋除尘器设有很多室，可关闭一个室并在隔离的情况下进行维修，对工艺过程影响很小。电除尘器一般不设计成独立的室。袋除尘器不会因“停磨”而排放超标—通常全部窑废气在进入除尘器之前先通过生料磨，当停磨时，窑废气直接进入除尘器，此时废气温度、粉尘特性和废气水分都会发生变化，这种变化常会造成电除尘器较高的粉尘排放，直至工艺稳定为止。

不需设置喷水系统和消耗水：通常气体中的水分对袋除尘器并非关键,而对电除尘器却极为重要，为此袋除尘器不需要喷水系统的投资和操作成本。袋除尘器在后期需要降低排放时有更多的选择—袋除尘器具有采用新开发滤袋的优点，不需要改造除尘器的基本构造。

随着袋除尘器技术的进步，特别是新型滤料的出现，使袋除尘器的应用范围更为广泛。目前，生产中应用最广，市场占有率最高的大型袋式除尘器是脉冲喷吹除尘器。大型化的高效袋式除尘器是现代除尘技术发展的标志之一。它除尘效率高，特别是捕集微细粉尘效果更佳。近年来，袋式除尘器滤料材质的提高和清灰控制自动化与本体结构性能的优化，为袋式除尘器的发展提供了技术保证，大型干法水泥窑窑尾烟气处理采用袋式除尘器已渐成趋势。

袋式除尘器对窑工况变化的适应能力强，无论是电除尘器还是袋式除尘器均有很高的捕尘效果，只要设计选型正确、产品质量优良、维护操作合理，均能保证国家规定的排放标准。相比较而言，由于设备结构及除尘清灰机理的不同，当窑工况失稳、热工参数偏离原设计指标波动变化时，袋式除尘器的适应能力则要强一些。实际生产中，当进入电除尘器的废气量或含尘浓度超过原设计值时，其除尘效率就会下降。而窑尾废气不可能一直保持在设计指标范围内。当喂料（煤）量、系统漏风超过设计指标时，均有可能使窑尾废气量超标，从而使除尘器的除尘效率下降，排放浓度就会超标。

袋式除尘器可以在非正常工况下达到最小的排放；现有的水泥窑大多采用电除尘器，运行中，受电除尘器自身安全的要求，有2种超标情况：①点窑时煤燃烧不完全，CO超标，此时不向电除尘器供电，引起粉尘浓度超标；这种情况时间不长，超标排放量也不大；点火时，窑温上升到一定温度，燃烧基本正常时就投料，电除尘器也投入运行。时间很短，而投料之前只有烟尘，即使有一段时间超标，超标值很低（200－300mg/m3），排放总量可以忽略。②生产过程中，由于操作不当造成CO超标，停止向除尘器供电引起的粉尘浓度超标排放，此时由于要对窑系统进行调整，不能停止运行，因此只能停止向电除尘器供电，引起粉尘浓度超标排放，此时粉尘浓度超标排放量就大了。

运行费用方面，袋式除尘器的阻力较大，而电除尘器阻力低，因而很多人就认为袋式除尘器主风机消耗的电功率也要大很多。其实电除尘器除了主风机消耗的电能外，还有高压供电机组、电除尘器绝缘加热器及极板的振打等都会耗电，算起来两者的功率消耗相差也不是很大。初投资2类除尘器接近，运行费和维护费袋式除尘器比电除尘器高一些。不过关键还在于袋式除尘器选用何种滤料。有的滤料价格每平方米只有几十元，而有的却是200-300元，这就直接影响了初投资。滤袋的使用寿命有的1-2年，有的可达4-5年，这就给维护费拉开了很大的差距。此外，虽然电除尘器和袋式除尘器都有很高的除尘效率，但袋式除尘器在处理微细粉尘时要强一些，因而在目前对环保要求日趋严格的情况下，采用袋式除尘器更为有利。

3.2水泥工业滤料的技术进步

袋式除尘器的除尘效率高是和滤料分不开的，滤料性能和质量的好坏，直接关系到袋式除尘器的好坏和使用寿命的长短。滤料的性能和质量也促进袋式除尘技术进步。从国内这几年的水泥工业应用情况来看，现有滤料的性能和寿命都能满足新型干法窑用户的要求。从国外进口的玻纤薄膜滤料和P84滤料，价位都很高，且使用的数量也很大，一台除尘就是1-2万m2，价值数百万元。这对袋式除尘器在水泥工业新型干法窑的广泛应用，带来不利的影响，必须国产化，降低滤料成本。近年来国产的复合滤料、P84针刺毡、氟美斯针刺毡都已开发出来，并在多台窑尾袋式除尘器上试用，平均使用寿命可以达二年以上。值得一提的是国产高端纤维均也已批量生产，国产PTFE、PPS和芳纶纤维每年产量都达到3000吨以上；国产P84纤维到年底产量也能达到300吨左右；质量与国外产品差异不大，高端纤维的国产化将有利于水泥工业袋式除尘器的更加普及，投资和运行费用将进一步降低。

3.3 水泥工业除尘主机的技术进步

水泥生产企业的尘源点非常多，破碎机、磨机、高效选粉机，输送带、料仓、库顶、库底及包装系统，烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机、回转窑（窑头、窑尾）及窑磨一体等，都产生大量的粉尘和烟尘。过去，水泥生产企业把除尘设备应用于水泥生产线，不是以环境保护为目的，而是出于收集物料，降低消耗，节约成本，兼顾劳动保护的目的。我国上世纪五十年代末期，水泥生产企业主要采用机械振打式和人工振打式袋式除尘器，适应的工作温度低、处理风量小、清灰效果差、设备故障多、工人劳动强度大。二十世纪七十年代开始采用压缩空气清灰的脉冲袋式除尘器和反吹风袋式除尘器。由于当时脉冲阀质量差、品种少、故障多，滤料的种类少、性能差、寿命短，袋式除尘器在水泥工业的应用受到很大限制。

上世纪八十年代后期，我国引进美国富乐公司的气箱脉冲和大型分室反吹风袋式除尘器。经过消化吸收，我国水泥企业逐渐接受和采用。与此同时，国内的工程技术人员开拓创新、自己研发了窑、烘干机等高温、高湿工况专用袋式除尘器和煤磨袋式收尘器，应用于水泥企业。这些袋式除尘器的除尘效率都很高，基本在99.9%以上，保证水泥生产企业的尘源点，排放浓度降到30mg/Nm3以下，使我国水泥工业除尘设备水平大幅度提高，我国水泥工业粉尘散失量占水泥总产量的比例下降到2.0%左右。九十年代国内自己研制的立窑、烘干机玻纤袋除尘器和煤磨袋式收尘器日趋成熟、稳定，应用越来越多。长袋低压脉冲除尘器和其它脉冲喷吹的袋式除尘器在水泥工业的各种磨机和回转窑也大量推广应用。

3.4 水泥工业除尘清灰等技术进步

袋式除尘器使用的关键在清灰，清灰效果很大程度决定着袋式除尘器及整个系统的成败，以强力清灰为特征的脉冲袋式除尘器成为首选的设备。新一代脉冲袋式除尘技术完全克服了传统脉冲除尘的缺点，清灰能力强的特征更为突出，使滤袋更长（6m或更长），占地面积少，设备阻力低，清灰所需气源压力低，工作可靠，维修工作量小等优点，杜绝了弱清灰类袋式除尘器普遍存在阻力过高的现象。袋式除尘器的除尘效率更加提高，排放浓度低于30mg/Nm3已是普遍现象，低于10mg/Nm3也非罕见。主机和滤袋接口技术也有了长足进步。过去采取绑扎或螺栓压紧的固袋方式，滤袋接口存在泄漏，往往使除尘器的除尘效率，同滤料相差1-2个数量级。新的固定方式是严格控制花板的袋孔以及袋口的加工尺寸，依靠弹性元件使袋口外侧的凹槽嵌入袋孔内，二者公差配合，密封性好，从而消除了接口处的泄漏。脉冲袋式除尘器大型化的趋势明显，性能达到国际先进水平。袋式除尘器在适应高含尘浓度方面实现突破，能够直接处理含尘浓度很高的含尘气体，并达标排放，因此，许多物料回收系统抛弃原有的多级收尘工艺，而改用一级袋式收尘取代。

3.5水泥工业除尘配件的技术进步

袋式除尘器主要部件质量的提高，脉冲阀制作更加精良，膜片和电磁阀使用寿命成倍延长;袋笼的专机制作，质量都能达到国外先进水平;袋式除尘器的自动控制已普遍采用PLC机，工控机（IPC），大型袋式除尘器还采用DCS控制系统。耐高温滤料多样化、P84、玻纤薄膜滤料在回转窑窑尾袋式除尘器上应用越来越多。针刺毡的应用更为广泛，后处理技术的多样化，原来较少应用的防油、防水、阻燃、抗水解等处理日渐普遍，使滤料能适应多种复杂环境。表面过滤材料的出现和应用，对微细粉尘有更高的捕集效率，并将粉尘阻留在滤料表面，容易剥离，使设备阻力降低;滤袋的制作也更加规范，一些企业引进先进设备和技术，滤袋的制作质量达到了国际先进水平。袋式除尘技术有了长足的进步，在不少细节上下功夫，在技术性能和产品质量方面与国外发达国家相差无几。进一步净化了水泥工业排放的污染物，使粉尘散失量下降到现在的1.7%左右。

4、袋式除尘器在水泥工业的发展趋势

节能减排是水泥工业永恒的主题，水泥结构调整，大量新上的新型干法水泥生产线，具有工艺先进、设备优良，企业规模比较大，有利于对烟尘、粉尘的控制。新修订的国家标准GB4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》是任何水泥厂都必须执行的。有些城市和地区的标准严于国家的标准，排放浓度提高到30mg/m3，甚至10mg/m3；广东、四川、江苏、河南等省，新上的工艺线均要求从原料处理到产品采用袋式除尘器，同时，全国各省、市逐步在大、中型水泥生产线安装在线监测仪器，随时监控烟尘和粉尘的排放。

水泥工业结构调整，新型干法水泥生产线快速增长和环保法规和监管愈来愈严格。在国外发达国家，欧洲、北美等环保标准和执法都很严格，他们的水泥生产线绝大部分都采用袋式除尘器，窑头、窑尾大都采用袋式除尘器。德国水泥90%的废气是通过袋式除尘器净化的，这使其水泥粉尘的散失量小于其产量的0.05%。很好的保护了当地的大气环境。近年来，我国在新型干法生产线窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多。全国几大水泥公司全工艺线均采用袋式除尘器；中联水泥、冀东水泥、华新水泥、海德堡、中材国际、亚东等大型水泥集团新上5000t/d到10000t/d整条工艺线都是采用袋式除尘器；为了减少排放，中联水泥的100多条新型干法水泥工艺线逐步开始把电除尘器改为袋式除尘器；河南南阳中联、郏县中联于2009年完成改造。

第四篇：SMT技术发展

SMT技术发展

一．概述

SMT是电子电路表面组装技术（Surface Mount Technology），称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术

二．SMT设备

（一）上板机

上板机是贴片生产线上全自动上料（PCB）机，摆放在贴片线首位，即贴片机前。主要功能是接收到下位机要板信号后，从PCB料架上一件一件推出PCB板。料架结构：进出轨道分别放一个料架（一上一下），升降里一个料架，共三个。

（二）印刷机

1、手动印刷机

手动印刷机是通过人手动给PCB板上锡的机器，手动印刷机价格便宜，操作简单但其定位精度差，只适用于印刷要求较低的场合和科研。

2、半自动印刷机

SMT半自动印刷机,用于取代手印台,实现半自动锡膏印刷，钢网自动上升下降,PCB需要手工载入和取出。半自动印刷机特点是：（1）PLC控制系统，工作稳定可靠，触控式操作，简单方便。

（2）高精密架构，采用进口线形导轨、调速马达传动，确保印刷之稳定性和精密度。

（3）根据红胶和锡膏的各种不同的特性，自动设定运行参数，可适合不同的产品以达到良好效果。

（4）伸缩自如的手臂座，机台手臂可分别左右调整，适合于不同基板尺寸。

3、全自动印刷机

全自动印刷机是利用模板被印刷刮刀向下压，这样一来模板的底 部就可以充分的接触到电路板的顶面，从而进行印刷作业的。全自动印刷机优点：PCB尺寸兼容范围广，高精度印刷分辨率’全自动锡膏印刷机控制可以提高生产效率，控制品质，节省成本

（三）点胶机

1、手工点胶机

手工点胶机，就是由手动来控制点胶控制器的开关，属于半自动化点胶机的范畴，自动化程度不高，一般常用于点胶产品种类多，规格多的设备上，不适宜批量生产的物品的点胶。

2、全自动点胶机 全自动点胶机是通过压缩空气将胶压进与活塞相连的进给管中，当活塞处于上冲时，活塞室中填满胶，当活塞下推时胶从点胶头压出。全自动点胶机适用于流体点胶，在自动化程度上远远高于手动点胶机，从点胶的效果来看，产品的品质级别会更高。自动化的操作，简单可控。点胶机应用的行业在不断的扩大，生产技术也在不断的创新。

（四）贴片机

1、动臂式贴片机

动臂式贴片机运动机构、贴装头机构和控制系统，贴装头机构安装于运动机构上，控制系统通过线路控制运动机构和贴装头机构的工作，运动机构包括安装由贴装头机构的横梁、平行并列的两个运动轴和一对丝杠机构，横梁安装于运动轴上，且与运动轴垂直，其上设有导轨和用于贴装头横向移动的两个电机，运动轴上设有同步驱动横梁纵向移动的电机，一对丝杠机构分别安装于运动轴上。

2、转塔式贴片机

转塔式贴片机是元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置(与取料位置成180度)，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。

3、模组式贴片机

元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。

（五）焊接设备

1、电烙铁

电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线，按机械结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为无吸锡电烙铁和吸锡式电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。

2、回流焊炉

回流焊炉在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种焊炉焊接到线路板上的，这种设备的内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。

3、波峰焊炉

波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫波峰焊，完成波峰焊的机器就是波峰焊炉。

（六）清洗设备

1、超声波清洗机

超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。超声波清洗机的优点是:超声波清洗效果好，操作简单。

三．电子制造工艺

（一）技术文件

技术文件是指公司的产品设计图纸，各种技术标准、技术档案和技术资料以及未打印出图的尚在计算机里的图纸资料、技术文档等。

（二）工艺文件

指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。

一、品质管理

（一）ISO9000：2015 ISO9000质量管理体系是国际标准化组织(ISO)制定的国际标准之一，在1994年提出的概念，是指“由ISO/TC176(国际标准化组织质量管理和质量保证技术委员会)制定的所有国际标准”。该标准可帮助组织实施并有效运行质量管理体系，是质量管理体系通用的要求和指南。

（二）QC七手法 QC七手法又称品管七大手法，它是常用的统计管理方法，又称为初级统计管理方法。它主要包括控制图、因果图、直方图、排列图、检查表、层别法、散布图等所谓的QC七工具。

（三）5S 5S起源于日本，是指在生产现场中对人员、机器、材料、方法等生产要素进行有效的管理，这是日本企业一种独特的管理办法。因为这5个词日语中罗马拼音的第一个字母都是“S”，所以简称为“5S”，开展以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动，称为“5S”活动。

四，工艺流程。

六，发展趋势。

未来SMT装备技术发展趋势：

新技术革命和成本压力催生了自动化、智能化和柔性化生产制造，组装、物流装连、封装、测试一体化系统MES。SMT设备通过技术进步提高电子业自动化水平实现少人作业，降低人工成本增加个人产出，保持竞争力，是SMT制造业的主旋律。高性能、易用性、灵活性和环保是SMT设备的主要发展必然趋势： 1）.高精度、柔性化：行业竞争加剧、新品上市周期日益缩短、对环保要求更加苛刻；顺应更低成本、更微型化趋势，对电子制造设备提出了更高的要求。电子设备正在向高精度、高速易用、更环保以及更柔性的方向发展。贴片头功能头实现任意自动切换；贴片头实现点胶、印刷、检测反馈，贴装精度的稳定性将更高，部品和基板窗口大兼容柔性能力将更强。

2）.高速化、小型化：带来实现高效率、低功率、占空间少、低成本。贴片效率与多功能双优的高速多功能贴片机的需求逐渐增多，多轨道、多工作台贴装的生产模式生产率可达到100000CPH左右。

3.半导体封装与SMT融合趋势:电子产品体积日趋小型化、功能日趋多样化、元件日趋精密化，半导体封装与表面贴装技术的融合已成大势所趋。半导体厂商已开始应用高速表面贴装技术，而表面贴装生产线也综合了半导体的一些应用，传统的技术区域界限日趋模糊。技术的融合发展也带来了众多已被市场认可的产品。POP技术已经在高端智能产品上广泛使用，多数品牌贴片机公司提供倒装芯片设备（直接应用晶圆供料器），即为表面贴装与半导体装配融合提供了良好的解决方案。

七．总结。

目前，封装技术的定位已从连接、组装等一般性生产技术逐步演变为实现高度多样化电子信息设备的一个关键技术。更高密度、更小凸点、无铅工艺等需要全新的封装技术，更能适应消费电子产品市场快速变化的需求。封装技术的推陈出新，也已成为半导体及电子制造技术继续发展的有力推手，并对半导体前道工艺和表面贴装技术的改进产生着重大影响。如果说倒装芯片凸点生成是半导体前道工艺向后道封装的延伸，那么，基于引线键合的硅片凸点生成则是封装技术向前道工艺的扩展。

在整个电子行业中，新型封装技术正推动制造业发生变化，市场上出现了将传统分离功能混合起来的技术手段，正使后端组件封装和前端装配融合变成一种趋势。不难观察到，面向部件、系统或整机的多芯片组件封装技术的出现，彻底改变了只是面向器件的概念，并很有可能会引发SMT产生一次工艺革新。

元器件是SMT技术的推动力，而SMT的进步也推动着芯片封装技术不断提升。片式元件是应用最早、产量最大的表面贴装元件，自打SMT形成后，相应的IC封装则开发出了适用于SMT短引线或无引线的LCCC、PLCC、SOP等结构。四侧引脚扁平封装（QFP）实现了使用SMT在PCB或其他基板上的表面贴装，BGA解决了QFP引脚间距极限问题，CSP取代QFP则已是大势所趋，而倒装焊接的底层填料工艺现也被大量应用于CSP器件中。

随着01005元件、高密度CSP封装的广泛使用，元件的安装间距将从目前的0.15mm向0.1mm发展，这势必决定着SMT从设备到工艺都将向着满足精细化组装的应用需求发展。但SiP、MCM、3D等新型封装形式的出现，使得当今电子制造领域的生产过程中遇到的问题日益增多。

由于MCM技术是集混合电路、SMT及半导体技术于一身的集合体，所以我们可称之为保留器件物理原型的系统。多芯片模组等复杂封装的物理设计、尺寸或引脚输出没有一定的标准，这就导致了虽然新型封装可满足市场对新产品的上市时间和功能需求，但其技术的创新性却使SMT变得复杂并增加了相应的组装成本。

可以预见，随着无源器件以及IC等全部埋置在基板内部的3D封装最终实现，引线键合、CSP超声焊接、PoP（堆叠装配技术）等也将进入板级组装工艺范围。所以，SMT如果不能快速适应新的封装技术则将难以持续发展。

第五篇：炼钢技术发展

转炉、电炉、平炉炼钢各有什么优缺点？炼钢技术有哪些新

发展？

炼钢的方法有很多种，其基本原理是相同的，所不同的是在冶炼过程中需要的氧和热能来源不同，所用的设备和操作方法不同。目前各国采用的炼钢方法有转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢等，而主要发展趋势为纯氧顶吹转炉炼钢。至1976年，转炉钢已占世界钢总产量的70％。

（1）纯氧顶吹转炉炼钢法

这种方法是1952年以后发展起来的新技术，它是目前世界上采用较多也是较先进的一种方法。纯氧顶吹转炉炼钢有以下优点：

（i）生产速度快 由于用纯氧吹炼，就会高速降碳，快速提温，大大缩短冶炼时间。一座300t转炉吹炼时间不到20min，包括辅助工作时间在内，一共不超过1h。

（ii）品种多、质量好纯氧顶吹转炉既能炼普通钢，也能炼普通低碳钢。如首都钢厂采用这种方法成功地试炼了一百多种钢材。由于用纯氧吹炼，钢中氮、氢等有害气体含量较低。

（iii）基建投资和生产费用低 纯氧顶吹转炉的基建投资相当于同样生产量的平炉车间的60～70％，生产费用也低于平炉。

目前纯氧顶吹转炉随着氧枪的多孔喷头的研制成功，大大提高了单位时间内的供氧量，并由于操作技术上的革新（例如，用电子计算技术来调节、控制冶炼过程），不论转炉容量的大小，吹炼时间基本上相差不多，即使300t转炉，净吹氧时时也可缩短到12min左右。在一定限度内，炉容量越大，经济效果越好，因此顶吹转炉迅速走向大型化。现在世界上最大的转炉为350t，并且正在研究建造400～450t转炉。

（2）电炉炼钢法

电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。

以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。世界上现有较大型的电炉约1400座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400t。

国外150t以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80％均为低碳钢。我国由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。

（3）平炉炼钢法

五十年代以前，平炉钢占世界钢产量的85％。近年来，除浇铸大型铸件或供水压机等成材的大钢锭，平炉炼钢仍在发挥其作用外，由于纯氧顶吹转炉炼钢技术的发展，转炉钢的产量大幅度增长，世界各国平炉钢产量才逐年下降。平炉炼钢法的最大缺点是冶炼时间长（一般需要6～8h），燃料耗损大（热能的利用只有20～25％），基建投资和生产费用高。一个年产1200万吨钢的钢厂，只要建成六个250～300t的纯氧顶吹转炉就够了，如果修建平炉却需要500t的大型平炉30～40座。虽然目前世界上仍在生产的平炉已普遍采用氧气炼钢，生产率有较大的提高，但除尘系统复杂，投资高昂，因此平炉炼钢不再发展，甚至有拆除改建为顶吹或底吹转炉的趋势。