إن صهر الصلب عملية معقدة عالية الحرارة، وسوف تتولد كمية كبيرة من الغبار والغازات الضارة في مختلف حلقات الصهر. وإذا لم تتم معالجة هذه الغازات العادمة بشكل فعال وتصريفها، فسوف يكون لها تأثير خطير على البيئة وصحة العمال. كجهاز ترشيح عالي الكفاءة، أكياس تصفية الغبار يمكن لأكياس فلتر الغبار أن تلتقط بفعالية الدخان الناتج عن صهر الصلب، وتنقي الهواء وتقلل الانبعاثات. ستناقش هذه المقالة بالتفصيل مبدأ العمل واختيار المواد والدور المهم لأكياس فلتر الغبار في معالجة الدخان في صهر الصلب.

 

مشكلة الدخان في صهر الصلب
تتضمن عملية صهر الفولاذ عمليات متعددة مثل التلبيد وصناعة الحديد وصناعة الفولاذ ودحرجة الفولاذ، وكل عملية تطلق أنواعًا مختلفة من الدخان. لا يحتوي الدخان الناتج أثناء عملية الصهر على جزيئات صلبة دقيقة فحسب، بل يحتوي أيضًا على مواد كيميائية سامة وضارة مثل المعادن الثقيلة وأكاسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين. على وجه التحديد:

1. عملية التلبيد: أثناء عملية التلبيد ذات درجات الحرارة العالية، سيتم توليد كمية كبيرة من أكاسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وجزيئات صغيرة من المعادن الثقيلة.
2. عملية صناعة الحديد: يتكون الدخان المنبعث من صناعة الحديد في فرن الصهر بشكل أساسي من جزيئات أكسيد الحديد ودخان الكربون، وهو ذو تركيبة معقدة ودرجة حرارة عالية.
3. عملية صناعة الصلب: عندما يتم تصنيع الفولاذ في المحولات وأفران القوس الكهربائي، فإن الدخان الناتج عن تفاعل الفولاذ المنصهر يحتوي على كمية كبيرة من أكاسيد المعادن مثل الحديد والسيليكون والألمنيوم والمنجنيز.
4. عملية درفلة الفولاذ: ستنتج المعالجة الميكانيكية والمعالجة الحرارية كمية كبيرة من غبار التآكل الميكانيكي وغازات المداخن الناتجة عن المعالجة الحرارية، والتي تحتوي على ملوثات مثل برادة الحديد ودخان الزيت.
نظرًا لأن غاز المداخن الناتج عن عملية صهر الفولاذ يحتوي على كمية كبيرة من الجسيمات، وغالبًا ما تكون هذه الجسيمات ذات خصائص تآكلية أو عالية الحرارة، فإن متطلبات معالجة إزالة الغبار عالية للغاية. إذا لم يتم ترشيحها ومعالجتها في الوقت المناسب، فلن يتم تصريف هذه الملوثات مباشرة في الغلاف الجوي فحسب، مما يتسبب في تلوث بيئي خطير، بل يؤثر أيضًا على التشغيل الطبيعي لمعدات الصهر.

مبدأ عمل كيس فلتر الغبار
كيس فلتر الغبار هو أحد المكونات الرئيسية لفلتر الكيس. مبدأ عمله هو اعتراض الجسيمات الموجودة في غاز المداخن المحتوي على الغبار على سطح كيس الفلتر من خلال الترشيح الفيزيائي. عندما يمر الغاز المحتوي على الغبار عبر كيس الفلتر، يتم حبس جزيئات الغبار على سطح ألياف كيس الفلتر، ويمر الغاز النظيف المفلتر عبر كيس الفلتر، ويدخل نظام العادم، ويتم تفريغه أخيرًا في الغلاف الجوي.

لا تستطيع حقيبة الفلتر التقاط الجسيمات الكبيرة فحسب، بل تتراكم أيضًا تدريجيًا لتكوين "طبقة غبار"، مما سيحسن كفاءة الترشيح بشكل أكبر ويعترض الجسيمات الأصغر. يجعل تأثير الترشيح المعزز ذاتيًا حقيبة الفلتر تتمتع بكفاءة إزالة غبار عالية للغاية، تصل عمومًا إلى أكثر من 99%، ويمكنها تصفية الجسيمات الصغيرة التي يبلغ قطرها بضعة ميكرونات فقط بشكل فعال.

بعد الاستخدام لفترة طويلة، تتراكم كمية كبيرة من الغبار على سطح كيس الفلتر، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة تدفق الهواء، لذلك يلزم إجراء عمليات تنظيف منتظمة. تشمل طرق التنظيف الشائعة الاهتزاز الميكانيكي والغسيل العكسي والنفث النبضي، ومن بينها النفث النبضي هو الطريقة الأكثر شيوعًا. من خلال إطلاق الهواء المضغوط على الفور، يتم نفخ الغبار المتراكم على سطح كيس الفلتر، وبالتالي الحفاظ على تأثير الترشيح لكيس الفلتر.

مستخدمة بشكل شائع كيس فلتر الغبار المواد المستخدمة في صهر الصلب
تفرض بيئة صهر الفولاذ ذات درجات الحرارة العالية والتآكل الشديد متطلبات عالية للغاية على مواد أكياس الفلتر. يجب أن تتمتع أكياس الفلتر بخصائص مثل مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل الكيميائي لضمان إمكانية استخدامها لفترة طويلة في ظل ظروف العمل القاسية. تشمل مواد أكياس فلتر الغبار الشائعة ما يلي:

1. كيس فلتر PPS (كبريتيد البولي فينيلين):
مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكنها تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى حوالي 250 درجة مئوية، وهي مناسبة لترشيح غازات المداخن ذات درجات الحرارة العالية.

مقاومة الأحماض والقلويات: تتمتع بمقاومة جيدة للغازات الحمضية والقلوية، ومناسبة للبيئات شديدة التآكل في عمليات صهر الصلب.

مقاومة التحلل المائي: تتمتع بمقاومة جيدة للرطوبة، ومناسبة لظروف العمل مع المزيد من بخار الماء.

2. كيس فلتر P84:
مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية: يمكنها تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 260 درجة مئوية، وهي مناسبة لترشيح دخان الفولاذ عالي الحرارة.

كفاءة ترشيح عالية: يمكن للهيكل الدقيق للسطح التقاط جزيئات الغبار الدقيقة بشكل فعال، وهو مناسب لتصفية الجزيئات على مستوى الميكرون.

3. كيس فلتر PTFE (بولي تترافلورو إيثيلين):
مقاومة قوية للتآكل الكيميائي: يمكنها تحمل تآكل الغازات المسببة للتآكل المختلفة، وهي مناسبة للغازات الحمضية الناتجة عن صهر الصلب.

مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن تعمل بشكل طبيعي في ظل ظروف العمل حتى 300 درجة مئوية، ومناسبة لدرجات الحرارة العالية وظروف العمل القاسية.

4. حقيبة فلتر الألياف الزجاجية:
مقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية: يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية أو حتى أعلى، وهي مناسبة لظروف درجات الحرارة العالية للغاية.

قوة عالية: تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومناسبة للاستخدام طويل الأمد.

دكيس فلتر أوست طريقة التنظيف
في عملية صهر الفولاذ، سوف تتراكم كميات كبيرة من الغبار تدريجيًا على كيس الفلتر بمرور الوقت، مما يؤثر على تأثير إزالة الغبار وكفاءة تشغيل المعدات. لذلك، يعد التنظيف المنتظم أمرًا ضروريًا. فيما يلي العديد من طرق التنظيف الشائعة:

1. تنظيف النبضة النفاثة: هذه هي طريقة التنظيف الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر. تستخدم الهواء المضغوط للرش من داخل كيس الفلتر إلى الخارج في وقت قصير جدًا، بحيث يتساقط الغبار الملتصق بكيس الفلتر بسرعة. يتميز التنظيف بالنفث النبضي بتأثير جيد، وأقل ضررًا بكيس الفلتر، ويمكنه الحفاظ على كفاءة إزالة الغبار بشكل فعال.
2. التنظيف بالاهتزاز الميكانيكي: يتم اهتزاز كيس الفلتر بواسطة جهاز ميكانيكي لإخراج الغبار الملتصق بسطح كيس الفلتر. هذه الطريقة بسيطة نسبيًا، لكنها تسبب أضرارًا ميكانيكية أكبر لكيس الفلتر وكفاءة التنظيف منخفضة نسبيًا.
3. التنظيف بالنفخ الخلفي: استخدم تدفق الهواء العكسي لنفخ الغبار على سطح كيس الفلتر، وهو مناسب للتعامل مع الجسيمات الدقيقة وظروف فرق الضغط المنخفض.

 

مزايا أكياس فلتر الغبار في صهر الصلب
إن استخدام أكياس فلتر الغبار في صهر الصلب له مزايا متعددة:

1. إزالة الغبار بكفاءة عالية: يمكن أن تصل كفاءة الترشيح لحقيبة الفلتر عادةً إلى أكثر من 99%، مما يمكنه التقاط جزيئات بحجم الميكرون بشكل فعال وتقليل انبعاثات الدخان.
2. مقاومة درجات الحرارة العالية والتآكل: تتميز مادة كيس الفلتر بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والتآكل، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية والبيئة الحمضية والقلوية العالية في عملية الصهر لضمان التشغيل المستقر للمعدات على المدى الطويل.
3.الامتثال البيئي: من خلال استخدام أكياس فلتر الغبار الفعالة، يمكن لشركات الصلب تقليل انبعاثات الدخان بشكل كبير، وتلبية متطلبات سياسات حماية البيئة الوطنية، وتجنب المخاطر القانونية والاقتصادية الناجمة عن الانبعاثات المفرطة.
4.توفير التكاليف: يمكن لأكياس فلتر الغبار إطالة عمر خدمة معدات إزالة الغبار، وتقليل تكلفة الاستبدال المتكرر لأكياس الفلتر، كما تعمل طريقة التنظيف على تقليل تكلفة صيانة المعدات بشكل فعال.

خاتمة
تلعب أكياس فلتر الغبار دورًا لا غنى عنه في معالجة دخان صهر الصلب. من خلال الاختيار العقلاني لمواد أكياس الفلتر وتكوين نظام التنظيف علميًا، لا تستطيع شركات الصلب تحسين كفاءة الإنتاج فحسب، بل تقلل أيضًا بشكل كبير من التلوث البيئي وتعزز التنمية المستدامة للإنتاج الصناعي.