Branża metalurgiczna

Gorące dymy z pieca kupolowego, gęste pyły z formy odlewniczej, drobny fume tlenków metali z pieca łukowego, opary kadmu i ołowiu przy wytopie stopów kolorowych, pył z wybijania form i czyszczenia odlewów. Branża metalurgiczna stawia przed instalacją odpylającą wyzwania, jakich nie spotyka się w innych sektorach: bardzo wysokie temperatury powietrza (nawet 200-400 stopni), agresywna chemia gazów spalinowych, ekstremalnie drobne frakcje fume oraz znaczne strumienie.

Grupa RAF-POL projektuje i wykonuje instalacje odpylające dla odlewni żeliwa, staliwa i metali kolorowych, hut, zakładów stopów metali, wytwórni proszków metalicznych oraz ciągów topielnych. Każda instalacja jest dobierana do temperatury, składu chemicznego i parametrów wybuchowości pyłu konkretnego procesu.

Skąd bierze się pył w zakładzie metalurgicznym

Branża metalurgiczna to jedno z najtrudniejszych środowisk dla odpylania - wysoka temperatura, agresywna chemia gazów i ekstremalnie drobne frakcje fume. W odlewni żeliwa, hucie czy zakładzie stopów metali kolorowych skuteczna instalacja odpylająca musi być dobrana do każdego węzła osobno. Najważniejsze źródła emisji to:

• Piece topielne. Piec kupolowy, łukowy, indukcyjny lub kupolowy gazowy generuje dymy zawierające tlenki żelaza, manganu, krzemu i krzemowy fume. Temperatura 200-400 stopni, agresywna chemia gazów.
• Wlewki i odlewnie ciągłe. Tlenki metali z powierzchni stygnącego metalu, pył z chłodzenia, drobny fume.
• Formownie piaskowe. Pył z piasku formierskiego (krzemionka krystaliczna), pył z wybijania form, kurz z transportu mas.
• Wybijalnie i oczyszczalnie odlewów. Najbardziej zapylone stanowiska w odlewni, pył mineralny i metalowy w mieszaninie.
• Śrutownie. Pył ze śrutowania, mieszanka tlenków metali i drobin śrutu. Wymaga układu z odzyskiem śrutu.
• Stanowiska szlifowania odlewów. Drobny pył metalowy ścierny, często z iskrami.
• Stopy metali kolorowych. Dymy ołowiu, cynku, kadmu, miedzi i aluminium. Toksyczne, wymagają dedykowanej filtracji i często systemu odzysku metali z osadu filtra.
• Wytwórnie proszków metalicznych. Drobne frakcje aluminium, tytanu, magnezu, kompozytów. Część z nich (zwłaszcza aluminium) to pyły pirofor.

Filtracja gorących dymów

To, co odróżnia branżę metalurgiczną od pozostałych, to konieczność filtracji powietrza w wysokiej temperaturze. Standardowe worki poliestrowe (PES) wytrzymują maksymalnie 130-140 stopni i w odlewni szybko ulegają zniszczeniu. Dla gorących dymów stosuje się specjalne materiały filtracyjne:

• Nomex (aramid). Maksymalna temperatura pracy ciągłej 200 stopni, krótkotrwale do 220. Dobry kompromis cena/wydajność dla większości odlewni.
• PPS Ryton. Do 190 stopni ciągle, świetna odporność na chemię (kwasy, alkalia, oleje). Standard dla pieców z paliwa stałego i biomasy.
• P84 (poliimid). Do 240 stopni ciągle. Niskie opory przepływu i wysoka skuteczność dla bardzo drobnych frakcji fume.
• PTFE i membrana PTFE. Do 260 stopni, najlepsza odporność chemiczna, idealna dla pyłów lepkich i agresywnych chemicznie.
• Włókna szklane. Do 280 stopni, dla najbardziej wymagających aplikacji, ale wrażliwe mechanicznie.

Niezależnie od materiału worków, w instalacji dla gorących dymów stosujemy chłodzenie wstępne strumienia gazu (mieszanie z powietrzem ambient lub wymiennik radiacyjny) tak, aby temperatura na wejściu do filtra była stabilna i mieściła się w zakresie pracy materiału. Wahania temperatury są dla worków bardziej niebezpieczne niż sama wartość maksymalna.

Pyły pirofor i wybuchowe metale

W metalurgii spotykamy szczególny rodzaj zagrożenia: pyły pirofor, czyli pyły metali, które samozapalają się przy kontakcie z powietrzem. Najbardziej znane to aluminium (zwłaszcza drobne frakcje z polerowania i szlifowania), magnez, tytan, cyrkon. Pyły te w mieszaninie z powietrzem są wybuchowe nawet w niskich stężeniach, a co gorsza nie wolno ich filtrować zwykłym filtrem workowym z powodu ryzyka kumulacji w workach.

Standardem dla pyłów pirofor jest filtracja mokra (skruber, separator wodny), gdzie pył jest absorbowany w cieczy, oraz pełna ekwipotencjalizacja instalacji i zabezpieczenia ATEX. Dla aluminium i magnezu stosujemy też systemy automatycznego usuwania osadu z dna komory mokrej tak, aby nie dopuścić do akumulacji.

Kluczowe parametry techniczne instalacji

Wydajność wentylatorów	od 10 000 do 100 000 m³/h dla typowych zakładów metalurgicznych
Temperatura pracy filtra	do 260 stopni z workami PTFE; chłodzenie wstępne strumienia gazu
Worki filtracyjne	Nomex, PPS Ryton, P84, PTFE, włókno szklane zależnie od temperatury i chemii
Materiał konstrukcyjny	stal czarna, nierdzewna lub żaroodporna; kominy z ceramiką wewnętrzną
Filtracja mokra (pyły pirofor)	aluminium, magnez, tytan; separator wodny z automatycznym usuwaniem osadu
ATEX	obowiązkowy dla pyłów pirofor i wybuchowych proszków metali
Sterowanie	szafa z falownikiem, pomiar temperatury, czujniki różnicy ciśnień
Dokumentacja	DTR, deklaracja zgodności, pozwolenie zintegrowane dla emisji

Zakres realizacji Grupy RAF-POL

• odpylanie pieców kupolowych, łukowych i indukcyjnych,
• filtracja dymów hutniczych z chłodzeniem wstępnym i workami żaroodpornymi,
• instalacje dla wybijalni form, oczyszczalni odlewów i śrutownic,
• filtracja mokra (skrubery) dla pyłów pirofor (aluminium, magnez, tytan),
• odpylanie zakładów stopów metali kolorowych z odzyskiem metali z osadu,
• modernizacje istniejących odlewni: wymiana worków, dobudowa cyklonów, dostosowanie do norm emisji.

Podsumowanie

• filtracja w odlewniach i hutach pracuje przy temperaturach 200-400 stopni i wymaga worków Nomex, PPS, P84 lub PTFE,
• chłodzenie wstępne strumienia gazu jest standardem przed filtracją workową,
• pyły pirofor (aluminium, magnez, tytan) wymagają filtracji mokrej i pełnych zabezpieczeń ATEX,
• w stopach metali kolorowych instalacja często łączy filtrację z odzyskiem cennych metali z osadu.

Skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów. Bezpłatna konsultacja techniczna pozwoli dobrać układ filtracji dopasowany do temperatury, chemii i parametrów wybuchowości pyłu Twojego procesu.