當(dāng)選用袋式除塵器時(shí),必須要求所選的濾袋在所處的工況條件下具有很好的適應(yīng),才能確保高溫過濾除塵器的正常連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。隨著濾料纖維技術(shù)的進(jìn)步,適用于高溫環(huán)境的除塵濾料也快速發(fā)展起來,大大地開拓了袋式除塵器在高溫除塵的應(yīng)用領(lǐng)域。其中適用于300℃以上高溫環(huán)境中的過濾材料主要有合金纖維濾袋和陶瓷纖維過濾管。
合金纖維濾袋
合金纖維濾料是采用直徑為微米級(jí)的合金纖維經(jīng)無(wú)紡鋪制、疊配及高溫?zé)Y(jié)而成的,常用的基材主要有不銹鋼、鐵鉻鋁、哈氏合金,如圖2。其中,采用鐵鉻鋁材質(zhì)制備的纖維氈耐溫性能最好,其使用溫度可達(dá)1000℃,而采用哈氏合金材質(zhì)制備的纖維氈耐腐蝕性能最好。由于不銹鋼纖維與其他合金纖維相比,在可紡性、使用性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有較大的優(yōu)越性,因此,合金纖維濾料的基材通常采用具有強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕性的不銹鋼材質(zhì)。不銹鋼纖維的生產(chǎn)方法主要有單絲拉拔法、集束拉拔法、切削法、熔抽法等,其中集束拉拔法是生產(chǎn)高強(qiáng)和超細(xì)不銹鋼纖維的主要方法,最小平均直徑可達(dá)1~2微米,目前世界上規(guī)模以上生產(chǎn)超細(xì)不銹鋼纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)大都采用集束拉拔法。
濾精度高、清灰性能好的合金纖維濾袋一般采用30微米以下的不銹鋼纖維經(jīng)梯度鋪層后燒結(jié)成氈,再通過卷圓、焊接等工藝,并在內(nèi)部套入骨架而一體成型制成不同大小、不同長(zhǎng)度的濾袋,如圖3。合金纖維的燒結(jié)性好,燒結(jié)成的合金纖維氈的厚度約1mm,制成濾袋時(shí),加工性能也好,易于成型、焊接、可折波等。由于合金纖維氈強(qiáng)度高,以及內(nèi)部骨架的加強(qiáng)作用,因此可制成適應(yīng)高強(qiáng)度清灰技術(shù)的不同長(zhǎng)度的濾袋,如6米、8米等,制成濾袋后,單位面積重約4.9kg/m2,重于傳統(tǒng)的化纖濾袋和骨架的重量之和(約3.6kg/m^2) )。
陶瓷纖維過濾管
陶瓷纖維即硅酸鋁纖維,表面呈光滑圓柱形,具有耐高溫、阻燃、熱傳導(dǎo)率低、受熱膨脹小、重量輕、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在很多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用,也是一種理想的高溫過濾材料。陶瓷纖維的生產(chǎn)工藝主要有甩絲法、噴吹法、甩絲-噴吹法,用于制作過濾管的陶瓷纖維一般采用甩絲法生產(chǎn)。用甩絲法生產(chǎn)的陶瓷纖維成纖率高,直徑也更粗些,一般為2~5μm,長(zhǎng)度也更長(zhǎng)些,一般為150~250mm,其抗拉抗折強(qiáng)度也優(yōu)于用噴絲法生產(chǎn)的陶瓷纖維。
制作陶瓷纖維過濾管的基本材料是陶瓷纖維和無(wú)機(jī)黏著劑,無(wú)機(jī)黏著劑一般采用硅溶膠。陶瓷纖維和無(wú)機(jī)黏著劑經(jīng)充分?jǐn)嚢韬螅瑢?~5mm的纖維互相粘合在一起形成料漿,然后再將料漿加到模具中,在高溫高壓下壓制抽濾得到中空的、圓筒狀的陶瓷纖維過濾管,如圖4、圖5。由于陶瓷纖維不易加工、性脆、延展性差、抗斷裂韌性較低、抗熱震性差等自身材質(zhì)原因,制成的陶瓷纖維過濾管的厚度約10~20mm,長(zhǎng)度不大于3米。陶瓷纖維過濾管內(nèi)部無(wú)需骨架,可獨(dú)立支撐。雖然陶瓷纖維的密度低(約0.4g/cm3),但制成的陶瓷纖維過濾管的厚度較厚,因此陶瓷纖維過濾管較重,單位面積重約8kg/m。