漆包线生产中烘炉催化燃烧效果的改进

2005年第4期No.4　2005电线电缆ElectricWire&Cable2005年8月Aug.,2005漆包线生产中烘炉催化燃烧效果的改进张玉章(合肥荣事达电工有限 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 公司,安徽合肥230061)摘要:介绍了漆包线生产中如何提高烘炉的催化燃烧效果及其改进措施和方法,从而高效处理漆包线涂漆工艺产生的废气,以达到保护环境和节能降耗的目的。关键词:漆包线;涂漆工艺;废气处理;措施;方法中图分类号:TM205.1;TM245.1文献标识码:A文章编号:167226901(2005)0420030203ImprovementintheCatalyticCombustionEffectintheOvenduringtheProductionofEnamelWiresZHANGYu2zhang(RongshidaElectricCo.,Ltd.,Hefei,Hefei230061,China)Abstract:Thispaperpresentsthemeasuresandmethodstoimprovethecatalyticcombustioneffectintheovenduringtheproductionofenamelwiresinaviewtotreatefficientlythewastegasgeneratedduringtheenamellingprocess,protectenvironmentandsaveenergy.Keywords:enamelwire;enamellingprocess;wastegastreatment;measures;method收稿日期:2004211215作者简介:张玉章(1972-),男,安徽合肥人,工程师.作者地址:安徽合肥市环湖东路89号[230061].1　引　言众所周知,漆包线行业是一个高耗能的行业,而且对周边环境有污染。过去曾采用老式的高能耗、高污染的电加热多层漆包机,目前已基本上被淘汰。现今绝大部分漆包线生产厂大多采用单层快速催化燃烧热风循环的漆包机。这种漆包机的工作原理:通过循环风机吸入漆液蒸发的有机废气,送入催化燃烧室,经催化燃烧后放出大量的热能,再通过风机经风道送入到烘炉炉膛中烘焙漆包线的漆膜涂层,同时将废气转化成二氧化碳和水分,这样既节约了电能,又净化了环境。催化剂通常采用多孔陶瓷载体催化剂或金属催化剂,其催化前的预热温度通常设定为400～450°C之间,催化燃烧后的工作温度要提高100°C以上,约为500～550°C及以上。经催化燃烧后的漆包线表面色泽均匀、光洁,性能符合产品标准的要求,这样就可认为生产正常了。现代漆包机催化技术已发展二次催化、二次热风循环的应用,净化更彻底,但一般的催化燃烧热风循环漆包机只要经过适当的改进,完全能达到甚至超过采用最新技术漆包机的净化水平。本文就是介绍如何通过工艺改进措施和方法,也可达到良好的催化燃烧效果和净化更彻底的目的。2　存在的问题我公司于1998年建厂于合肥市西门开发区。由于经济建设的飞速发展,现厂区周围都开发成大型住宅小区,居民对我厂漆包线废气排放提出了更高的要求。合肥市环保部门按国家最新污染物综合排放标准GB16297对我公司的废气排放进行了检测,检测结果表明二甲苯等有害物质排放量超标。另一方面,将漆包线废气彻底燃烧,可降低电耗,降低产品制造成本,具有显著的经济效益。为此,我公司对漆包线涂漆工艺的催化燃烧技术进行了改进,以达到保护环境和节能降耗的目的。3　改进的措施和方法3.1　催化剂的选择进口的金属催化剂催化效果好,但价格太贵,而且维护保养繁杂,对使用的绝缘漆有很高的要求,因此使用成本较高,不推荐使用。选用国产的蜂窝陶瓷载体催化剂,只要使用方法得当,效果甚至超过进口的催化剂。蜂窝陶瓷是一种载体,渗入各种不同的贵金属催化剂后,便可应用在各种不同的化学反应中。由于陶瓷具有耐高温、耐腐蚀,有一定的机械强度,而贵金属在一定的高温下具有活性,是一种非常好的催化剂。我公司采用的是FC21型蜂窝陶瓷载体,催化剂采用二元催化法,用贵金属钯(Pd)和©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net铂(Pt)分别浸渍于陶瓷块内部与整体,经严格的工艺控制和适当温度熔烧后成,比一元催化更为优越,其技术指标见表1,其中要求贵金属铂、钯的含量必须大于3%以上。表1　FC21型蜂窝陶瓷载体催化剂的技术指标　　　　　名称指标外形尺寸(长×宽×高)Πmm47×47×47通孔直径与个数Π(mm×个数)2～2.5×304通孔壁厚Πmm0.6～0.8堆积密度Π(gΠL)740几何外表面Π(m2Πg)1开孔率Π%45～55孔容Π(mlΠg)0.3涂活性组分后的比表面积Π(m2Πg)20～30涂层晶相(主相)γ2Al2O3涂层厚度Πmm<0.005贵金属粒度Π!20～100空间速度(温度>280°C)Π(m3Πh)3×104活性初值Π%>90含钯量Π(gΠ块)0.2含铂量Π(gΠ块)0.13.2　漆包机催化燃烧室的改造和检修(1)保证催化剂有足够量的贮存。催化剂的安装量越多,催化燃烧的效果越好,因此,催化室的改造的目的是增加催化剂块的可容量,增大催化燃烧的效果。由于催化室大小已固定,只能将用于放置催化剂的较厚隔板改换成较薄的不锈钢栅网,从而可增加一排催化剂(共96块)。不锈钢网板由直径为1～2mm钢丝组成,其间隔距离为10～20mm。(2)保证装置不漏气。要检查催化燃烧室隔板的焊接状况,应保证其连续、完整、无缝隙。若隔板为点焊(有时有这现象的产生),经长期高温易造成隔板变形,隔板缝隙增大,造成烘炉内有机废气泄漏,不能使所有的废气都经过催化剂而燃烧;其次,热电偶等检测线路的管外接口处应加封石棉绳进行密封。3.3　催化剂的使用和维护保养催化剂必须尽可能装满于催化燃烧室,其与风道垂直的横截面不可留有大的间隙,以防止废气从间隙处流过而失去催化效果。在安装时,蜂窝催化剂须保持干燥,蜂窝之间的通孔应尽可能对齐,以减小风阻。在开车涂漆前应将其预热温度控制在300～400°C,并开启循环风机通以新鲜空气0.5h以上,严禁温度低于250°C时引线涂漆,以免出现漆包线废气闷堵催化剂的现象。催化剂使用的工作温度为350～700°C之间,低于350°C时贵金属的催化活性不能被有效的激发,高于700°C时催化活性可能会降低甚至失效,应尽量避免在850°C以上长期使用。停车时必须先停止涂漆,以切断气源,即不能在停车时再有废气引入,然后继续预热催化燃烧室,并引入新鲜空气0.5h以上后方可停止。如遇到催化室温度过低或废气中可燃物浓度过高等原因引起催化剂活性下降,可把催化前的预热温度升到500°C左右,并通以新鲜空气12h,使其催化活性恢复。当催化剂使用较长时间后活性下降,处理废气效果降低时,可将上、下层的催化剂对调放置,并适当提高催化室的预热温度。由于废气燃烧不充分或催化温度处置不恰当,未燃烧的有害气体及其残余物会吸附在催化剂的表面,影响催化效果,甚至于失效。发生这种情况时可将催化剂取出并放在工业酒精中浸泡3h以上后取出、晾干(有条件的可用压缩空气吹干),并置于烘箱中,经200～500°C、3h烘干后取出,可部分恢复其催化活性。3.4　绝缘漆的要求尽量用高品质的绝缘漆,特别注意漆中不能含有铅、钛化合物等有害物质。铅在低温时可能和贵金属合成为低熔点的化合物并挥发,使催化剂失去活性,造成中毒。3.5　工艺的调节(1)调整循环风机和排废风机的转速,使两者匹配尤为重要。循环风机的转速不可太大,否则会造成废气浓度过低,燃烧效果不佳。通常循环风机转速频率约为20Hz为宜(即转速为600rΠmin),排废风机转速应尽可能小,只要烘炉出口处无烟冒出或看到少许烟雾缓慢飘向烘炉内即可。(2)为了避免烘炉进口处有过多的冷风进入炉膛,应尽可能从新鲜空气风道中,吹入更多的热空气。为此,要将新鲜空气入口处风门开启得足够大,只要保证烘炉进口处呈微负压或用手触及可感到有少许热气外溢即可。(3)要有足够的行线速度,以保证足量的废气引入,废气浓度过低将影响催化燃烧效果。(4)注意炉膛内热平衡的调整和气流的大小的调节,通常使炉膛内保持微负压即可。(下转第41页)·13·2005年第4期No.4　2005电线电缆ElectricWire&Cable2005年8月Aug.,2005©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net图3　改造后的构件联接图1-退火轮　2-轴承座　3-绝缘胶木内套　4-轴承　5-传动主轴　6-机座　7-皮带轮　8-炭刷轮　9-压盖、螺钉5　改造后的退火传动系统的诸多优点(1)改变了零部件的加工工序,便于零部件的加工;提高零部件的加工精度。(2)联接件联接方式的改变,极大地提高了安装精度,且安装维修方便,省工省时。　　(3)退火传动系统各零部件的累积误差也可以　大幅度地减少,解决了退火轮径向跳动的问题,跳动可以控制在0.15mm之内。(4)改造后,退火轮运转平稳,退火线材的各项指标均能满足生产工艺要求。参考文献:[1]　伍世荣.误差抵消法在线缆连续退火装置中的应用[J].电线电缆,2002,(4):40241.(上接第31页)4　改进前后的催化燃烧效果的比较通过上述改进措施后,催化燃烧效果得到了很大的提高,达到了新颁布的大气污染物综合排放国家标准GB16297的要求(见表2),顺利通过环保局的验收。其次,在整个涂漆工艺中能耗有了显著的下降(见图1)。表2　改造前后的废气检测结果的比较名称苯Π(mgΠm3)改造前改造后甲苯Π(mgΠm3)改造前改造后二甲苯Π(mgΠm3)改造前改造后测量点1#22.920.000812.687.12275.22.17测量点2#17.720.000815.4713.37299.10.72测量点3#4.79未检出4.778.342.98.1未检出平均值15.140.000810.979.61298.01.445标准值17.0060.0090.005　结束语通过上述可知,经一系列改进措施和方法,有效提高了漆包线涂漆工艺中烘炉催化燃烧效果,从而　图1　改造前后涂漆工艺所需的耗电量的比较达到了减小废气的排放,保护环境,以及降低了生产所需的能耗,归纳起来应注意以下几点:　　(1)要优选催化剂,保证催化剂中贵金属的含量;(2)改造和检修漆包机催化燃烧室,以保证能容纳足够量的催化剂,以及设备不漏气;(3)要使用高品质的绝缘漆,漆中不能含有铅、钛化合物等有害物质;(4)严格遵守催化剂使用的操作规程并经常维护保养;(5)涂漆工艺的各种相关参数要调节得当。·14·2005年第4期No.4　2005电线电缆ElectricWire&Cable2005年8月Aug.,2005©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net