炼铁上料系统除尘设计体会点滴

摘要　就炼铁高炉矿槽除尘系统的方式,提出了一些革新的措施,涉及到阀门、吸气罩、风幕及控制方法等。
关键词　高炉矿槽　除尘　节省　达标
　　某钢铁厂原有300m3高炉3座,以前每座的上料系统都上过不同形式的 除尘器,有旋风除尘器、布袋除尘器、单机除尘器,由于漏风、结袋、振打和卸灰装置失灵等多种原因,上去的除尘器用不了几个月,就成了聋子耳朵。给环境造成了很大的污染,操作工因岗位灰尘太多而深受其害。操作时即使用口罩、围巾、风帽捂得实实的,还是逃脱不了吃灰的苦头。一个班下来全身除眼睛外,到处都是灰,人们谈灰色变。
　　由于生产发展的需要,1994年此厂新建一座350m3的高炉,这次厂里下决心一定要制“灰老虎”,并希望能在新4#高炉上探出经验,为今后治理1、2、3号高炉创造条件。
　　全国300m3级高炉上料系统除尘真正达标的还不多,我们借鉴大型高炉上料系统除尘的经验,仔细分析了上料系统的粉尘性质和扬尘点的分布情况,与工艺专业反复商量,制定了一套除尘方案,经投产后的实践证明,岗位、环境尘达到了设计的预想效果,完全符合国家的有关标准。
　　要使岗位除尘能达标,一是尽量减少粉尘的产生量和外溢,二是把外溢出来的粉尘用最小的动力把它处理掉。这里有许多矛盾,在生产过程中,炼铁原料不可能不产生粉尘,一座300m3级的高炉槽上槽下上料系统有近80个扬尘点,按传统的抽气方式,要把这么多点产生的粉尘都抽走除下,就需很大的动力,不但初投资高、占地面积也受限,而且运行费用也受不了。
　　槽上有24个料仓,分三排其中二排各10个分别为矿石、球团和烧结料仓;另一排4个大仓是焦炭仓,每排由一台布料车来回布料。槽上的尘源是来回走动的,不便在布料口上设吸气罩,我们就把布料口密封起来,只留下一个口子落料,在布料车上加一截平台安装一台44m2的单体除尘器,随布料车运动,把落料口的含尘气体吸入,净化下来的灰就直接排到送料皮带上。单体除尘器内有一套电动自动装置,当布袋阻力达到一定程度时,启动振打器,抖落粉尘于除尘器的灰斗中,当灰斗中积灰达到一定量时,启动星型 卸料器,把灰卸在上料皮带上,由皮带送进返矿料仓。每台单机的功率为3.5kW,设备重量1300kg,利用这台单机就可以解决落料口的粉尘问题。
　　料下到料仓内,随料落下的过程中有大量粉尘扬起,特别是烧结熟料,每个料仓边有0.5m宽、4.5m长的接料口,这么大的开口面积即使抽一个料仓也要每小时几万立方米的抽气量,难怪有许多厂家就放任自流,岗位和环境都遭其污染。我们在做此设计时,与运输工艺专业认真商定,在两边的接料口上各铺一条皮带盖住接料口,皮带与卸料口成几字形,卸料车在哪里卸料,哪个点的皮带就随卸料车的滚轮打开,而其它地方靠皮带自重下垂盖住,卸料车一走,此处又自然盖住,这样只要料仓面上有一个抽风点,这个卸料口实际就成了二股抽风的进风口;上面一股来自卸料车上的 单机除尘器,底面一股来自料仓面上抽风,有这两股抽风就能保证粉尘基本不外溢。料仓面上的抽气量不能过小,由于皮带所盖的接料口因撒落的料而影响盖实,有一定的缝隙,风量过小就达不到效果,过大也没有必要,只要保证粉尘不外溢就行。料仓最好两边都设抽风口,考虑到操作和检修方便,要留一边为通道。从堆料的情况看,料仓两边受料,其下部堆满了料,而料仓上部空间是连通的,在一边设抽风管,弥漫在料仓上部的粉尘,只要抽气量够是不会溢出仓外的,设计每个料仓的抽气量为7000m3/h,实践证明已达到预想效果。
　　上文提到24个仓,若同时抽风,所需动力太大,且大部份时间在做无用功。原先考虑用电动或气动蝶阀来控制,当卸料车进入某一料仓卸料时,撞上触点开关,该触点开关发出指令开蝶阀。这样一是系统复杂,可靠性差,容易坏,二是投资大。我们就根据料车的运行路线,设计了一种翻板阀,料车进入某一料仓,翻板阀自动一下全打开,进入另一个料仓时,前一个阀自动关闭,后一个自动打开,密封程度好,动作迅速,结构简单。
　　采取以上措施后,完全改变了槽上的岗位操作环境,但要注意两点,一是卸料车的下料口不能过大,落料点不能过高,以保证所下的料都能进入料仓,不致于散落出来。二是一旦有料散落出来,操作工要及时清走,不能让其挡在皮带与接料口之间,影响密封程度,最终导致影响抽尘效果。
　　槽下有二层,一层是从料仓下料给振动筛到称量斗,此层共有14个振动筛是高粉尘区,特别是下熟烧结矿时,周围简直不能站人。振动筛的特点是:上部振动、下有受料称量斗、经常会堵料、要定期换筛等,根据其特点,要求工艺专业振动本身尽可能密封好,不同步振动部分用橡胶隔住。通风专业再根据振动筛的尺寸,做一抽风罩,抽风罩与振动筛、称量斗间有缝隙,此缝隙一不影响振动筛和称量斗的工作;二可做抽风的进口,在抽风罩上设活动门,做捣料及检修用,抽风罩的抽风管与总管用一段螺旋 除尘布袋帆布软管联接,确保抽风系统与振动部分互不干扰。
　　槽下的再一层是给料皮带,每一振动筛下来有两个落料口,分别是合格料和筛下的返矿料,与工艺专业配合,皮带机上方全封闭,以保证抽风效果。我们在每个落料口的皮带运行前方1m处设一抽风管,返矿皮带与供料皮带用同一只电动蝶阀控制,做成三通管至抽风点,蝶阀与上方的振动筛联动,效果不错。
　　在振动筛下方有布置成90°的两条供料皮带,此两条皮带直接送料至料仓,工作频繁。头部有接料点在尾部有下料点,其两点落料差较大,在落点的料仓上方又有一条返矿皮带通过,现场空间很有限。我们就根据接料、落料点的具体位置,各做一只不规则的大抽风罩,这几个罩以保证皮带能正常供料,便于平时操作和检修,虽然罩子不规则,但效果却很明显。这几个点与抽风总管相连,用手动调节,调到合适位置后,就长期处于某个位置运行,在皮带供料时,可以看到所扬起的尘呼呼的被吸进罩内,而罩外没有一点粉尘外溢。
　　高炉矿槽料坑的粉尘一直是件头痛的事,国内中小型高炉在这方面解决好的不多,笔者曾在南钢2#高炉用气幕方式来解决过此问题。即在料坑中部从上往下设置吹气风道,在两侧设置吸气风道,用气幕封住上料小车上下运动,使得粉尘不外溢。根据流体力学原理,吹、吸气的周围要形成速度场,为了更有效地节省抽气动力,我们把料坑四周都封起来,留出检修门,平时关住,气幕的实际宽度就是斜桥的宽度,这样用不了多少风量就能很有效地控制住料坑内的粉尘不外溢。站在斜桥下能很好地观察到料坑内的工作情况,有检修门能便于人的进出,所以用很小的风量就能达到满意的效果。
　　以上提到的所有抽尘点,为节省设备投资、运行费用、占地面积,我们统统地集中到一条风管,送一台除尘器处理。从机房的多台仪表显示上看,整个系统的风量在10万m3/h左右,就能保证岗位达标。以上这些是岗位环境,再一点就是大气环境。要使大气环境达标,就要求把各个岗位点抽来的粉尘收集下来,经处理后达标再排放。近80个岗位扬尘点,除10多个常开点外,其余各点都是动态的,时关时闭,而且上的料又不同,这就需要一个适应风量、粉尘量、粉尘性质变化范围较大的 旋风除尘器。我们和某研究所根据高炉料的粉尘特性做出模拟试验,设计出相应的电除尘器。此除尘器运行后,排放浓度经实测在80mg/m3以下,完全达标。另外,学习了兄弟单位经验,除尘下来的灰加湿处理,运烧结厂再利用,既避免了二次污染,又回收了金属矿。
　　新建的4#高炉是在老生产区内的改造工程,地皮非常紧张,除尘器和风机房没地方放,我们就在三条皮带通廊上做文章,把除尘平台和除尘器架在通廊起始端的上方,柱子立在通廊间隙处,把风机房建在通廊末端的下方,烟囱、储灰仓立在通廊间隙处,不但没占地皮,而且还节省了不少基础费用。因为到皮带通廊是从3#炉来的,此除尘器紧靠3#炉,又为3#炉今后上除尘奠定了基础。感谢鹏鹤环保公司的大力支持：如需转载请注明出处： http://www.hbccq.com/