Dust emissions in steel production account for over 15% of industrial particulate pollution. With stricter environmental regulations, traditional baghouses often fail to meet efficiency standards. Cartridge dust collectors offer a compact, high-performance alternative—but their success depends on correct application. This guide explores how steel plants can leverage cartridge technology while avoiding common pitfalls.
1.カートリッジ式集塵機の動作原理と特徴
1.1 How Cartridge Dust Collectors Work
カートリッジ式集塵機 は、フィルターエレメントとしてカートリッジを使用し、ダスト除去にパルスジェット技術を採用しています。動作原理は、ダストフード、ダクト、空気吸入口を通してハウジング内に吸い込まれるダスト混じりの空気です。空気流が突然膨張し、空気分配プレートと相互作用すると、大きなダスト粒子は重力と慣性によってダストホッパーに直接落下します。小さくて軽い粒子はカートリッジを通過し、ブラウン拡散とふるい効果によってフィルター材料に捕捉されます。バックフラッシュ後、粉塵は再利用のためダストボックスに落ち、きれいな空気はファンの助けを借りて排気管から排出されます。
1.2 Key Advantages
► OSHA-Compliant Filtration Efficiency：カートリッジはフィルターメディアとして輸入ポリエステル繊維を使用しています。極薄のサブミクロン繊維の層が特徴で、ほとんどのサブミクロン塵埃を効果的にブロックし、99.99%の濾過効率を達成し、超低排出基準を満たします。
► Low-Resistance Design: 濾過面積が大きく、濾過流速が低いため、運転抵抗は通常1000Paを超えません。これにより、集塵システムの運転負荷とコストを低減します。
►Compact Structure: カートリッジは最小限のスペースしか必要としないため、設置や交換が簡単です。カートリッジは一般的にバッグフィルターより短く、構造とメンテナンスが簡単です。
►Long Service Life: The cartridges use imported polyester fibers , achieving 99.99% sub-micron filtration – meeting strict steel plant emission standards.
►Reusable: ポリエステル製のカートリッジや膜で覆われたカートリッジは通常、水で洗浄して再利用できるため、調達コストを抑えることができます。
1.3 Limitations to Consider
⚠️ Not for High-Moisture Applications ：In humid environments, cartridges can become blocked, requiring downtime for replacements, which affects production efficiency.
⚠️ Higher Cost vs Baghouse Filters： The unit price of the filter cartridge is 5-8 times that of a standard cloth bag, but the overall service life is better.
2. Steel Production Dust Characteristics
Critical Data for Dust Collector Selection:
| Production Area | Particle Size Distribution | Moisture Content | Temp Range |
|---|---|---|---|
| Sintering Material | N/A | ＞6% | 50-80°C |
| Blast Furnace | 76-84% below 200 mesh | ＜1% | 100-150°C |
| BOF Steelmaking | ＞5μm (98%) | 1.0-1.5% | 80-120°C |
2.1 焼結原料エリア
輸送の問題から、国内外の鉱石は一般に含水率が6%を超えます。密閉された貯蔵小屋や噴霧式粉塵抑制の使用は、粉塵排出をさらに悪化させます。
2.2 焼結製品と鉱石ビン面積
1.焼結製品は、輸送中に0.8～61.0μmの粉塵が発生し、含水率は1%以下です。
2.高炉は一般的に加熱粉砕技術を使用し、76%～84%からなる200メッシュ以下の粒子を使用し、含水率も1%以下です。
3.コークス輸送中、乾式急冷プロセスでは含水率は1%以下ですが、湿式急冷プロセスでは10%を超えることがよくあります。
2.3 コンバーター製鉄エリア
1.コンバーターで使用されるフラックスの含水率は、通常1.0%～1.5%です。
2.製鋼工程で発生するダストは、5μm以上の粒子が98%以上あり、低温。
3.転炉スラグ取扱時のダスト含水率は10%を超えることが多いです。
2.4 圧延鋼材の生産地域
圧延工程におけるウェットガスの排出量は、主に水冷により、通常、湿度10%を超えます。
2.5 コークス製造地域
1.コークス化準備工程で発生する石炭ダストは、含水率が6%以上で、2μm以上の粒子が99%以上含まれることがよくあります。
2.押し炭時のダスト粒子径は一般的に3.3～4.7μm、排ガス湿度は1%～5%。
2.6 フラックス生産地域
石灰石と完成石灰の輸送中、95%を超える粉塵が10μmを超え、水分は1%以下。
3. Key Recommendations for Cartridge Dust Collector Applications in Steel Plants
① Moisture Control Strategies
Avoid collecting high-humidity waste gas: This includes waste gas from iron ore in the sintering preparation stage and from wet coking processes.
For OSHA-compliant dust control, monitor humidity levels at material transfer points.
② Handling Sticky Particulates
Use caution with sticky waste gas: This applies to dust generated during lime transport and in the coking process.
Note: Sticky dust with >5% moisture content may require pre-treatment.
③ Airflow Optimization
Optimize inlet design: Lower the inlet airspeed of the cartridge dust collector and improve internal airflow distribution to ensure uniform flow among cartridges.
Recommended inlet velocity: ≤1.2 m/s for most steel applications.
④ Pulse Jet System Maintenance
Ensure uniform backflushing airflow: The length of the backflushing nozzle should be maximized to maintain even airflow distribution.
Best practice: Inspect nozzle alignment quarterly.
⑤ Quality Assurance Protocols
Strictly control cartridge quality: Ensure that the technical parameters of folded cartridges meet relevant standards. Inspect the quality of the membrane and uniformity of folds, and verify the manufacturing process of the cartridge seals.
Certification: Look for ISO 16890 compliant filters.
結論として、カートリッジ式集塵機は鉄鋼企業での使用に有望です。しかし、粉塵除去効率と費用対効果を高めるには、特定の運転条件に基づいて設計と使用戦略を最適化することが不可欠です。優れた性能と信頼性の高いソリューションのために、Darkoのカートリッジ集塵機をお選びください。
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