布袋除塵器于19世紀(jì)中葉開始被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，其運(yùn)行可靠穩(wěn)定，使用靈活，操作簡單，除塵效率高，較小可捕集0.1μm左右的粉塵，能夠滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求。1981年應(yīng)用袋式除塵技術(shù)凈化高爐煤氣在日本獲得成功。這種方法與過去的濕法洗滌煤氣相比，節(jié)能、節(jié)水、運(yùn)行費(fèi)用低，消除了洗滌水對(duì)環(huán)境的污染，獲得高溫煤氣的顯熱，因此這項(xiàng)技術(shù)在鋼鐵領(lǐng)域迅速發(fā)展。1987年我國太鋼的1200畝高爐采用日本的技術(shù)，在我國對(duì)高爐煤氣應(yīng)用布袋除塵技術(shù)，但實(shí)際運(yùn)行中存在不少的問題，經(jīng)多次技術(shù)改造后基本滿足運(yùn)行要求。
隨著人們 環(huán)保意識(shí)和能源危機(jī)意識(shí)的提高，面對(duì)我國水資源不足和水污染嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)，結(jié)合高爐煤氣的特性及高爐生產(chǎn)實(shí)際狀況，應(yīng)用鍋爐單機(jī)除塵器技術(shù)處理高爐煤氣是 我國高爐煤氣除塵的發(fā)展趨勢(shì)。因此研究高爐煤氣布袋除塵的機(jī)理，探討除塵效果的影響因素具有重大的意義。
 袋式除塵器能將高爐煤氣中的粉塵捕集，是 由煤氣中塵粒和過濾介質(zhì)綜合作用的結(jié)果。高爐煤氣中的粉塵是 由超細(xì)微粒到粗粒的各粒徑分布的。
當(dāng)含塵氣流流過清潔的濾料時(shí)，比濾布空隙大的微粒，由于重力作用沉降或因慣性力作用被纖維擋住，比濾布空隙小的微粒和濾布的纖維發(fā)生碰撞后或經(jīng)過時(shí)被纖維鉤附在濾袋表面(鉤附效應(yīng))，由分子間的布朗運(yùn)動(dòng)留在濾布的表面和空隙中，較微小的粒子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。
隨著濾料上捕集的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部，一部分附著在表面，在織孔和濾袋表面形成灰膜?；夷び殖蔀闉V膜，煤氣通過布袋和濾膜達(dá)到良好的凈化除塵的目的。當(dāng)灰膜增厚，阻力增大到一定程度時(shí)，再進(jìn)行清灰，去掉大部分灰膜，使阻力減小到較小，再恢復(fù)正常過濾。高爐煤氣袋式除塵中，灰膜起著比濾料更重要的作用，使捕集塵的效率顯著提高。積灰的濾料比清灰后濾料除塵效率高，清潔濾料除塵效率較低。因此清灰時(shí)應(yīng)保留粉層，以保證高的除塵效率，過渡清灰會(huì)引起除塵效率下降，加快濾袋破損。
單一纖維濾料過濾時(shí)，影響除塵效率的因素有濾布特性，粉塵及煙氣的特性，過濾風(fēng)速(即過濾負(fù)荷)。單機(jī)袋式除塵器在運(yùn)行中，起過濾作用的是 灰膜和纖維濾料，因此除這些因素外，清灰控制、高爐操作技術(shù)和除塵器的管理等會(huì)影響除塵效果。
濾布必須有合適的孔隙，允許氣流順利通過而阻擋細(xì)小的粉塵進(jìn)入濾布纖維間。即要求濾布較“密實(shí)”，否則細(xì)小顆粒的粉塵一旦進(jìn)入濾布纖維間，就無法將其清除，濾布透氣性大大下降，除塵阻力大增，甚至濾袋無法再使用。采用表面和后整處理技術(shù)使濾布既能防止粉塵進(jìn)入濾布纖維間而透氣性能又高，有利增大除塵效率。
在選擇濾布時(shí)要綜合考慮 價(jià)格、使用壽命和處理物料的物性。國內(nèi)安陽鋼鐵、韶鋼、重鋼等單位用FMS9806，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)效果較好。這種材料是 由2種或2種以上的耐高溫纖維混合及層狀復(fù)合。用特氟隆后整處理，耐高溫，高強(qiáng)度，耐磨抗折，易清灰，抗水防油，防靜電，可承擔(dān)過濾高負(fù)荷，濾速可達(dá)1.0m/min以上，阻力低，節(jié)省投資。對(duì)小于300m3級(jí)的高爐，國內(nèi)普遍采用玻璃纖維針刺氈是 經(jīng)濟(jì)合理的。
粉塵的粒徑越大，單一纖維捕集效率越大。粉塵粒徑越小，擴(kuò)散效應(yīng)捕集率高，小于0.2μm的粒子和氣體相互碰撞后產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)能被纖維或塵層有效地阻留。粉塵的粘性、粒度、容重直接影響粉塵清灰性能。如當(dāng)過濾流速為0.28m/s時(shí)，直徑為10μm的粉塵粒子在濾布上的附著力可以達(dá)到粒子自重的1000倍，5μm的粉塵在濾料上的附著力達(dá)自重的4200倍，這種附著力對(duì)布袋的清灰性能影響很大，進(jìn)而對(duì)除塵器的效率影響大。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)滑石粉類中細(xì)滑爽塵，在所有工礦條件下，僅需一次反吹清灰，濾袋阻力即可J恢復(fù)原值，二次積灰?guī)缀跞看德洌瑸V袋再生較好，反吹風(fēng)量比率僅需25%~30%;而對(duì)氧化鐵類超細(xì)粘性塵需要連續(xù)多次反吹清灰，才能有效降低濾袋阻力，濾袋阻力很難恢復(fù)原值，且反吹風(fēng)量比率高達(dá)50%~70%。高爐煤氣粉塵中有較多的氧化鐵類超細(xì)粘性塵，使粉塵具有粘性，影響了清灰性能。
當(dāng)壓縮空氣達(dá)到脈沖單機(jī)除塵器濾袋上口時(shí)，由于文氏管的誘導(dǎo)作用，形成大于一次空氣流量(壓縮氣流量5~8倍的二次空氣流量。一、二次空氣流量之和形成強(qiáng)大的清灰氣流，能有效的把濾袋上的積塵清掉，但文氏管氣流阻力允且二次氣流的流量難以有效控制；噴吹方式不需文氏管，可減少文氏管的流體阻力損失，同時(shí)一次氣體直接進(jìn)入濾袋，把引入的二次空氣量控制到一次氣量的1~2倍，從而形成短促、快速、縱深的噴吹。對(duì)高爐煤氣細(xì)、有粘性的粉塵，這種清灰方式效果更好。同時(shí)為了減少煤氣的熱值降低，應(yīng)盡量減少進(jìn)入煤氣中的氣體。