烧结及炼铁作业粉尘来源及治理

2024-07-11

烧结及炼铁作业粉尘来源及治理(精选4篇)

篇1:烧结及炼铁作业粉尘来源及治理

烧结及炼铁作业粉尘来源及治理

4.4.烧结

4.4.1.原料准备及配料除尘

4.4.1.1.产生粉尘污染作业:原料接受、原料储存

燃料熔剂的破碎筛分与配料等,4.4.1.2.给矿机卸料点、矿槽放料点、燃料熔剂破碎筛分设备以及皮带转运点应最大限度的予以密闭,并在工艺允许情况下,采取喷雾仰尘措施,减少粉尘污染。4.4.1.3.对含湿量在10%以上的槽矿

以及燃料熔剂矿在装卸和转运过程中 可不采取除尘措施。

4.4.1.4.对于含湿量为5~8%的石灰石、焦碳和精矿粉

可只设密闭罩而不必抽风。

4.4.1.5.对于含湿量较低(<4%=、且密闭性较差

落差较大的装卸转运点

必须采取局部抽风除尘措施,设计袋式除尘装置。

4.4.1.6.对于冷热返矿转运扬尘

可并入机尾或整粒除尘系统,视总图位置而定 4.4.1.7.对于燃料系统可单独设置袋式除尘装置

以便收下尘直接返回燃料矿槽。

4.4.1.8.对于溶剂系统,也宜单独设置袋式除尘装置。

为防止粉尘粘袋,可选用容易清灰的滤料 4.4.2.混合料工部除尘

4.4.2.1.从配料室到烧结机之间各工段储运混合设备

包括:一次混合机、二次混合机和混合料矿槽及转运 作业过程中散发水蒸气并夹带粉尘。

4.4.2.2.生产过程利用热返矿配料时,散发水蒸汽较多

宜在胶带输送机两端或中部设密闭罩和自然排气管 在圆筒混合机两端和混合料槽顶部设自然排气管

当混合机排气含尘浓度较高时,可并入烧结机电除尘系统。4.4.2.3.生产过程中不加热返矿配料时

混合料转运和混合过程中散发水蒸气较少

应根据生产具体情况将尘源予以密闭

设置除尘系统 4.4.2.4.对混合料工段,如需设置袋式除尘器

宜选用耐湿性滤料或塑烧板过滤元件。

4.4.3.烧结机头除尘

4.4.3.1.烧结机头烟气是烧结车间的主要烟尘污染源

烟气温度150~200℃,含尘浓度2~4g/Nm³,含湿量8~10%。4.4.3.2.烧结机主抽风机属烧结工艺设备,机头除尘器是保护主抽风机而必须设置的,因此烧结机头除尘装置通常划归烧结工艺范畴。

4.4.3.4.烧结机头除尘装置的选型:对于工艺装备水平较低的中、小型烧结机可采用沉降室及多管除尘器二级除尘;对于工艺装备水平较高的大、中型烧结机可采用电除尘器一级除尘。4.4.3.5.电除尘器入口应设冷风阀及温控装置,壳体必须保温。4.4.3.6.为满足日益严格的排放标准要求,确保排放浓度达标,电除尘器的电场流速不宜超过1.0m/s。4.4.4.烧结机尾除尘

4.4.4.1.烧结机尾除尘包括机尾热矿卸料,以及紧靠配置的热矿破碎、筛分、运输设备散发的烟尘治理,烟气温度80~200℃,含尘浓度5~15g/Nm³,含湿量较低。

4.4.4.2.烧结机尾部应设大容量密闭罩,以缓冲瞬间冲击热气流所造成的正压,并将密闭罩,延伸到占真空箱总长的1/3~1/2部位。4.4.4.3.烧结机尾部除尘装置的选型可以是多管除尘器、湿式除尘器、颗粒层除尘器、静电除尘器、袋式除尘器等。目前以静电除尘器最为普遍,但随着环保标准日趋严格,袋式除尘器逐占主导地位。

4.4.4.4.除尘器收下粉尘量大,且含铁成分高(~50%),具有回收价值,可直接返回工艺生产线。4.4.5.冷却机除尘

4.4.5.1.烧结矿的冷却方式有机上冷却、环式冷却和带式冷却等三种。

4.4.5.2.机上冷却由于不需另设热矿筛和冷却机,只需在尾部卸料处设大烟罩,与机尾除尘合一。

4.4.5.3.环式冷却机分鼓风冷却和抽风冷却两种。对鼓风冷却的环冷机,第一排气筒废气温度高达300~350℃,含尘浓度1~1.5g/Nm³,可设多管旋风除尘后,送烧结点火炉,用作煤气助燃空气;对抽风冷却的环冷机通常只需在受料点、卸料点设密闭罩捕集尘气流,并入机尾除尘系统。

4.4.5.4.带式冷却机也分鼓风冷却和抽风冷却两种,烟气参数和除尘方式与环式冷却机相类同。4.4.6.整粒及成品槽除尘

4.4.6.1.整粒工部通常需经三~四段筛分,在固定筛、破碎机、振动筛、胶带机转运,以及成品槽上部移动受料点和下部卸料点散发大量尘气。

4.4.6.2.对各扬尘部位设密闭罩和吸尘罩。

4.4.6.3.主要工艺设备的抽风量:固定筛为1200~1500m³/h.m²;齿辊破碎机为2500~5000 m³/h,振动筛为1500~2000 m³/h.m²。4.4.6.4.对成品槽上部移动矿车卸料扬尘宜设计移动式集尘装置,集尘风量25000~32000 m³/h。

4.4.6.5.对整粒及成品矿槽宜分设独立的除尘系统,采用袋式除尘装置。4.5.炼铁

4.5.1.高炉煤气净化

4.5.1.1.高炉煤气具有丰富的压力能(炉顶压力0.1~0.25Mpa)和热能(出口温度150~300℃),配置袋式除尘干法净化装置(BDC)和余压发电装置(TRT)是符合国家能源和环保政策的必然选择。4.5.1.2.在袋式除尘装置前需设重力除尘、热交换器或喷雾冷却等调节控制装置,避免大颗粒尘及高温烟气直接冲刷,保护滤袋。4.5.1.3.高炉煤气用袋式除尘器通常选用煤气加压分室反吹袋式除尘器和氮气脉冲喷吹袋式除尘器,滤袋材质选用氟美斯或类似产品,出口排放浓度小于10mg/Nm³。

4.5.1.4.用于高炉煤气净化的袋式除尘器与常规环保用袋式除尘器相比在箱体形式、密封性、防爆性,以及灰斗和卸灰装置等方面有其特殊要求,必须进行专门设计。4.5.2.储矿槽除尘

4.5.2.1.储矿槽粉尘污染源包括槽上移动卸料车定点卸料和槽下振动给料器、振动筛、称量斗、地坑料车以及皮带受料和转运点扬尘。

4.5.2.2.储矿槽粉尘污染的特点是点多面广,工艺设备不会同时作业,粉尘为破碎型干燥尘,含铁量高,具有回收价值。4.5.2.3.对槽上皮带卸料车产生的移动式污染源比较可靠而有效的集尘措施是设计移动式集尘装置,集尘风量25000~32000 m³/h。利用车载式吸尘罩,捕集条栅槽口扬尘,通过移动集尘小车,转接到固定式通风槽和袋式除尘装置。

4.5.2.4.对槽下振动给料器、振动筛、称量斗的粉尘污染源,应采取密封措施,设计合理的吸尘罩,并在吸尘支管设气动或液动控制阀,与振动筛及放料阀实行连锁控制。

4.5.2.5.对点多面广的储矿槽工部,宜设计集中式除尘系统,采用袋式除尘装置,收下尘集中送烧结回用。4.5.3.高炉出铁场除尘

4.5.3.1.高炉出铁场除尘主要解决在高炉开、堵铁口及出铁过程中出铁口、主沟、铁沟、渣沟撇渣器、铁水罐等部位产生的烟尘。小型高炉只有1个出铁口间断出铁,中型、大型高炉可有2~4个出铁口轮流出铁。平均每吨铁水散发烟尘量2.5Kg。

4.5.3.2.出铁场烟尘特点为焙烧型,粒小(≤10μm占60%)、阵发浓度高、污染面大、并随工艺节奏周期变化,平均含尘浓度0.35~2 g/Nm³。

4.5.3.3.出铁口是出铁场的主要污染源,通常采用侧吸罩、顶吸罩集尘或两种兼有。在不影响开堵铁口、炉口清理和设备检修的前提下,应强化顶吸罩集尘。抽风量1330~3400m³/min,温度135~200℃。

4.5.3.4.撇渣器应设可移置式密闭罩,抽风量850~1140 m³/min,温度~160℃。

4.5.3.4.铁水罐受铁水有通过摆动流槽向铁水罐流注和通过分支铁沟直接向铁水罐流注两种方式。摆动流槽抽风量:顶吸罩1500~1900 m³/min,侧吸罩2x(600-700)m³/min,温度~70℃;铁水罐抽风量18~10 m³/min.t,温度~100℃。

4.5.3.6.对点多面广的出铁场宜设计集中式除尘系统,采用吸入式袋式除尘装置,管路设控制阀门,主风机配设调速装置。4.5.4.炉顶装料除尘

4.5.4.1.高炉通过料车卷扬上料或用胶带机通过无料钟炉顶装料设备上料,应在胶带机头部设密闭罩,在摆动流槽密闭室或旋转料槽与称量槽之间的密闭室设抽风点,并在各抽风点的排烟支管设控制阀。

4.5.4.2.摆动流槽密闭室或旋转料槽与量称槽之间密闭室的抽风量按350~500 m³/min 酌定,含尘浓度2~6 g/m³。

4.5.4.3.炉顶装料粉尘磨啄性较强,含尘气体中含一定量的CO,宜采用负压式袋式除尘装置,设备及管路设计需考虑耐磨、防爆等安全防护措施。4.5.5.铸铁机除尘

4.5.5.1.铸铁机在翻罐浇洼时产生石墨粉尘,其中Fe2O3占47%,C可达34%,严重污染作业场所,岗位含尘浓度高达130 g/Nm³。4.5.5.2.宜在铸铁翻罐工位铁水流槽上部设容积式吸尘罩,抽风量(10~12)x104m³/h。

4.5.5.3.对铸铁机烟尘宜设计袋式除尘装置,过滤速度宜取低限值。

篇2:烧结及炼铁作业粉尘来源及治理

2015年粉尘作业危害治理

实 施 方 案

按照公司《2015年粉尘作业危害治理》实施方案要求,为保护涉粉尘岗位员工的职业健康,结合我厂实际情况,集中开展粉尘作业危害治理行动,现制定方案如下:

一、治理目标

通过此次整治,进一步推进《中华人民共和国职业病防治法》的贯彻落实,督促涉粉尘车间全面落实职业病危害防治主体责任,改善工作场所作业环境,遏制尘肺、职业中毒等职业病高发势头,保护从业人员健康权益,实现烧结厂职业卫生形式稳定。

二、工作领导小组

为加强对粉尘作业危害治理专项行动的领导,烧结厂成立工作领导小组,负责整个治理工作的组织和实施。

组 长:赵成林

副组长:周志强 刘维红

成 员:刘海峰 韩英杰 沈前进 赵连军 刘江涛 以及各生产车间一把手。

工作领导小组下设办公室,办公地点设在安全科,全面负责粉尘作业危害治理专项行动工作。

三、治理范围

烧结厂范围内存在粉尘危害作业的车间和场所。

四、治理重点

(一)综合部分

1、设置职业卫生管理机构。配备专职职业卫生管理人员,全面负责本厂的职业病防治工作;(安全科负责)

2、制定职业病防治计划和实施方案。明确职业病防治工作的目标,措施以及保障条件等内容;(安全科负责)

3、根据国家法律法规的要求,结合我厂实际制定相应的规章制度。建立健全各工种(岗位)职业卫生操作规程;(安全科负责)

4、建立完善职业卫生档案和职业健康监护档案,要符合规定;(安全科负责)

5、建设项目要按规定履行职业卫生“三同时”手续;(安全科和各车间负责)

6、及时、如实申报职业病危害项目,并取得回执;(安全科和各车间负责)

7、主要负责人与管理人员必须经职业健康培训并取得合格证书,接触职业病危害的劳动者必须接受上岗前和在岗期间定期职业卫生培训;(安全科和各车间负责)

8、为接触职业病危害的岗位人员(含劳务派遣工)配备符合国家标准要求的个人防护用品;(安全科和各车间负责)

9、职业病危害因素日常监测按规定定期检测,各车间要将监测结果在显要位置公示;(安全科和各车间负责)

10、按规定进行职业病危害因素检测、职业病危害现状评价;(安全科负责)

11、按照《用人单位职业病危害告知与警示标识管理规范》的要求,履行告知业务;(安全科、各车间负责)

12、依法组织从业人员进行岗前、岗中和离岗职业健康检查,将检查结果存入劳动者个人职业健康监护档案;(安全科和各车间负责)

13、职业危害作业委托给外协施工单位,应对外协施工单位实施了管理,对外协施工单位职业病防护条件是否符合要求进行检查;(安全科和各车间负责)

14、与外协单位制定用工协议时,明确双方职业卫生管理责任,保证接触职业病危害的外协、劳务派遣工职业卫生教育培训、个人防护、职业健康检查等职业健康权益;(安全科和各车间负责)

15、用人车间应当履行的其他法定义务。(安全科和各车间负责)

(二)现场管理部分

烧结厂存在粉尘作业的场所较广,各相关单位要以《工业企业设计卫生标准》、《用人单位职业病危害告知与警示标识管理规范》和相关行业防尘防毒技术规程(规范)为依据,按照工艺流程,逐条逐项进行排查,尤其以下内容要作为排查整治重点:

(1)要加大资金投入,淘汰落后设备工艺。应尽量选用不产生粉尘的工艺,选用无危害或少危害的物料,采用自动化、设置人员封闭室、远距离操作等工艺和设备,避免和减少操作人员直接接触粉尘,消除或减弱粉尘发生源。(生产科和各车间负责)

(2)要采取多种措施,防止二次扬尘。应尽量采取密闭管道输送、密闭设备加工;在不妨碍操作条件下,也可采取半封闭、屏蔽、隔离设施,防止粉尘外逸或将粉尘限制在局部范围内减少扩散。要降低物料落差,降尘应尽量采取增湿、喷雾、喷蒸汽等措施,减少在运输、碾碎、筛分、混合和清理过程中粉尘扩散。(生产科和各车间负责)

(3)要强化通风排尘,设备设施要处于正常运转状态。要依据作业场所及环境状况,采用通风排气装置和空气净化除尘设备,使作业场所的有害粉尘稀释到相应的最高容许浓度。同时要对设备设施进行经常性的维护、检修和保养,定期检测其性能和效果,确保其处于正常运行状态。(生产科和各车间负责)

(4)要加强个体防护,减少职业危害。劳动者作业时要按规定穿戴工作服、工作帽、减少身体暴露部位,要根据粉尘的性质,佩戴防尘口罩。(安全科和各车间负责)

四、工作步骤

(一)动员部署阶段(2015年3月8日至3月23日)。各相关车间要结合本车间实际,制定详细的职业卫生专项整治实施方案,并对专项整治工作进行细化分解,落实到人。实施方案于3月23日前报厂安全科。

(二)自查自改阶段(2015年3月24日至7月23日)。各相关车间(科室)要按照相关法规、标准的要求,逐条逐项进行自查自改,开展拉网式排查,不留死角死面。对发现的隐患和问题,建立台账,整改销号。

(三)指导检查阶段(2015年7月24日至11月23日)。厂安全科对各相关车间(科室)进行检查指导专项整治工作。对不符合要求的,责令限期整改,按相关管理制度进行加倍考核。

(四)总结提高阶段(2015年11月24日至12月3日)。各相关车间(科室)要对专项整治工作开展情况、隐患排查整改情况和存在的问题进行全面总结,并于2015年12月3日前,以电子文档和书面形式报安全科。

五、工作要求

(一)加强领导,精心组织。开展粉尘专项整治行动是当前职业安全健康形势的迫切需要,责任重大、任务艰巨。各相关单位要高度重视,切实落实职业病防治主体责任,积极组织开展职业病危害治理工作,明确治理责任,制定治理措施,落实治理资金,确保治理效果。

(二)强化整改,狠抓落实。各相关车间(科室)要进行自查自改,对检查出的问题和隐患,要认真梳理,能立即整改的,要立即整改;不能立即整改的,要确定整改时限,明确责任人,在规定期限内整改到位。

(三)严格纪律,确保实效。安全科对所有涉粉尘单位进行检查,做到“全覆盖”,不留死角、不留盲区。监督指导车间全面落实职业病防治主体责任,建立健全并落实职业卫生各项管理制度,并切实采取有效的职业病危害防护措施,使工作场所职业病危害因素浓度(强度)符合国家标准要求。对于职业病危害治理和防护措施达不到要求的车间责令限期改正,对在规定时间内仍不能整改到位且有毒物质浓度超标的,按相关管理制度进行加倍考核,并严肃处理相关责任人。

篇3:烧结及炼铁作业粉尘来源及治理

关键词:煤矿采掘作业?粉尘污染?治理对策

中图分类号:TD714 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)10(a)-0164-01

煤矿粉尘是煤矿采掘过程中产生的、悬浮于空气中的矿石和煤炭颗粒。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,我国的采煤量进一步加大,煤矿粉尘污染问题日趋严重。煤矿粉尘是煤矿五大灾害之一,不仅严重威胁人体健康,导致矿肺、煤矽肺等尘肺病,而且粉尘的存在会降低井下作业能见度,加大工伤事故发生频率,更严重的是煤矿粉尘中含有大量可燃可爆矿物质或煤尘,达到一定浓度时,自身爆炸或引发瓦斯爆炸,发生人员伤亡等重大恶性事故,粉尘治理刻不容缓。因此,如何通过科学的降尘策略和途径,有效降低煤矿采掘粉尘污染,最大限度地改善工作环境,促进煤矿采掘安全生产,保障职工身心健康就显得尤为重要和迫在眉睫。

1 煤矿粉尘的产生及其危害

煤矿采掘中巷道掘进,煤矿运输及存贮等过程,都会向井下环境排放大量的粉尘。采煤工作面是煤矿产尘量最大、污染最为严重的作业场所,统计资料表明,在通风环境较好和风速较大的区域,风力促使采掘粉尘的排放量和排放浓度猛增,据统计,采煤机割煤、破碎机工作、支架移架以及放煤口等机采工作面,所产生的煤粉尘通常可占据煤炭产量的1.6%以上。

煤尘煤尘不仅是安全隐患,也是职工健康的隐形杀手,不仅会对人体造成伤害,污染作业环境,还会引发爆炸。具体危害如下:①尘肺的产生。尘肺是煤矿行业从业人员职业病。它因长期吸入煤尘,肺组织病变出现纤维增生而产生,严重时可形成慢性阻塞性肺、引起上呼吸道炎症或引发肺心病,煤尘的吸入也是肺癌发病率升高的主要原因。②可见度降低。煤尘的浓度过大会严重降低工作场所能见度,干扰工作人员的视线,人的视力会因长期接触高浓度粉尘而导致视力衰退。煤尘的浓度过大,不仅会减低现场的工作效率,也是造成重大恶性事故的主要原因。③加速机械磨损。煤尘对机械设备、液压阀门、液压支架等精密仪器的使用寿命有严重的影响,随着煤矿采掘机械化、自动化程度越来越高,其影响也会越来越突出,必须引起高度的重视。④煤尘爆炸。煤是深藏在地下的结构复杂、化学物资含量丰富的固体化合物,被破碎研磨形成煤尘后,其与氧气的接触面积大大增强,在外界高温和气流作用下被氧化的能力成倍提高,悬浮的煤尘吸收足够的热量,形成游离于煤尘颗粒周围的可燃气体。当外壳内气体浓度达到爆炸极限,任何一个摩擦或热源都可使煤尘发生连锁反应,热量聚集产生爆炸。

2 煤矿采掘作业中粉尘污染治理对策

湿式除尘。理论上,当空气湿度达到65%以上时,水能够有效湿润空气中的粉尘和聚集细微尘粒,加速含水粉尘自重作用下的沉降。湿式除尘即运用了这一粉尘沉降原理,通过喷雾器的高压作用和旋转喷嘴,将水流雾化成雾化水滴弥漫在空气中,当尘粒与水滴相遇,二者的相对速度越大,发生碰撞时所产生的动能就越大,粉尘冲破水的表面张力而被捕获,则粉尘的飞扬速度和浓度大大降低。疏水性煤粉或含油煤粉则不同,与喷雾器形成的水雾相遇时,因碰撞而产生反弹彼此不相溶,难以捕获,所以应根据不同煤粉性质选用合适的水力喷雾器或风水联动喷雾器等。

煤层注水。通过凿岩机或煤电钻向煤体注入高压水,渗透原生煤层,是一种避免煤体在挖掘、切割和运输过程中煤尘飞扬的、目前国内外使用较为广泛的有效措施。炮眼中的粉尘被高压水湿润,变成尘浆后流出炮眼,减少了空气中的煤尘。目前国内研制成功的湿式煤电钻已成功运用于煤矿开采,有效地控制了回采工作面的煤尘。常用的注水方式,见表1。

物理化学降尘。物理化学降尘的研究和推广使用源于我国20世纪80年代,主要分为添加降尘剂降尘、泡沫除尘、磁化水降尘等。添加降尘剂降尘是通过添加无毒、无臭的除尘剂等方式,降低水的表面张力增强其对粉尘的浸润性;泡沫除尘是利用泡沫发生器,将泡沫状液滴喷洒在煤尘场所,泡沫几乎可以完全拦截和捕捉与其相遇的粉尘粒子,使其湿润、失去飞扬能力而快速沉降,泡沫剂的选择必须无毒无害和具备较强的附着能力;磁化水除尘首先将水进行磁化,增强其表面张力,提高其吸附力和渗透力,其优点是设备简单,成本低廉,无毒无害除尘效果好。

通风除尘。通风除尘是借助通风机将采区内的回采工作面和掘进工作面残余的细微粉尘排出井外的方式。各工作面残留粉尘若不及时排除,不断积累同样会造成工作环境的污染。为避免串联通风所造成的煤尘反复污染,应严格实施井下各工作区域的分区通风措施,即每一采区均设置单独的通风线路和回风道,且矿井主要的进风道、回风道之间应筑挡风墙。

建立健全劳保制度。应严格执行《煤矿安全规程》、《工业卫生标准》、GB 5748《作业场所空气中粉尘测定方法》和GB 5817《生产性粉尘作业危害程度分级》等国家法律法规要求和相关标准规范的规定,建立健全环境与健康法律法规标准体系,加强安全生产防护,形成煤矿采掘环境与健康监测网络,强化煤矿采掘环境与健康风险预警工作,建立通风与除尘系统的定期检查与维修工作,加强操作人员的技术培训,使其掌握基本防尘知识和相关防尘技术措施,切实提高从业人员素质和粉尘防范意识。

3 结语

综上所述,煤矿采掘作业粉尘污染与治理是一项复杂的系统工程。只有在科学的理论指导下,建立健全基于国家法律法规的各项规章制度,合理地运用湿式除尘、煤层注水和物理化学降尘等新技术新方法,才能实现煤矿采掘作业粉尘的综合治理,创造良好的工作条件和获得更好的经济效益。

参考文献

[1] 陈宇等.浅谈煤矿粉尘综合治理技术[J].煤矿现代化,2011,94(1):29-30.

[2] 何俊峰.煤矿采掘引起粉尘污染与防治策略分析[J].科技向导,2011(33):304.

篇4:烧结厂粉尘综合治理技术分析

关键词:干雾抑尘;强力混合;环保筛分;脉冲电源;旋转极板

中图分类号:X757 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)08-0110-03

1 概述

烧结是将各种粉状的含铁原料、熔剂和燃料等按一定的配比混合后,在燃料产生的高热和一系列物理化学变化的作用下,部分混合料颗粒表面发生软化和熔化,产生一定数量的液相,浸润其他未熔化的矿石颗粒,当冷却后,液相将矿粉颗粒固结成一种人造块矿——烧结矿,烧结矿是高炉炼铁的主要原料。

在钢铁联合企业中,烧结厂承担着原料准备的重要任务,同时,烧结厂也是粉尘污染最严重的单位之一。烧结厂工艺环节复杂,处理的原料品种多,产生的粉尘量大,影响面广,危害严重。烧结生产过程的主要尘源是:烧结用的物料在装卸、转运和加工过程产生的粉尘;烧结机和冷却机排料时产生的粉尘;烧结机主烟道外排废气中的粉尘;烧结矿整粒时产生的粉尘;成品和返矿运输过程产生的粉尘;二次扬尘等。各种尘源都有它的特点:原料准备系统的尘源多而分散;烧结系统的废气量大、温度高,含尘浓度大,由于目前多生产自熔性或高碱度烧结矿,因而产生的粉尘比电阻高。此外,烧结粉尘磨损性强,废气中含SO2、CaO,易产生腐蚀与结垢,使烧结粉尘的治理工作十分困难。

对烧结厂粉尘污染进行控制,我们要在保证工艺合理、顺畅的基础上从两个方面着手:一方面是减少生产过程中粉尘的生成,减轻除尘系统的压力;另一方面是对生产过程中已生成的粉尘进行治理,防止粉尘外溢污染环境。这就要根据各生产环节的工艺特点分别采取措施,通过源头控制、过程优化、末端治理来综合治理烧结厂的粉尘污染。

2 源头控制

各种原料进入烧结厂和成品烧结矿出厂的运输方式多种多样,根据各厂的实际条件,通常采用火车、汽车、胶带机等方式,通过这些方式运送物料可能会产生大量的粉尘,控制不好就会污染环境和因物料流失而造成浪费。

2.1 控制物料装卸过程的扬尘

原料采用火车、汽车运输时,在装卸过程中会产生大量的粉尘,这些粉尘属于无组织排放,一旦灰尘外溢,难以处理。以往通常采用的喷水处理方式效果不太理想,近来,一种干雾抑尘技术的应用取得了很好的效果。

所谓干雾,指的是直径在10μm以下的微细水雾颗粒,它可以使粉尘颗粒相互粘结,聚集成较大颗粒后在自身重力作用下沉降。火车、汽车装卸时,通过在下料区周围喷干雾,将下料区笼罩在“干雾罩”内,扬起的灰尘遇干雾后沉降,被抑制在下料区内。

与喷水方式相比,干雾抑尘装置具有节能环保、耗水量小、自动化程度高、运行费用低的特点。而且,干雾抑尘装置不受气候影响,冬季也能正常使用。采用干雾抑尘装置,能明显改善工作环境,减少清扫和维护的工作量,避免了因物料流失造成的浪费。

2.2 干粉料密闭输送

在烧结用的原料中,通常配入生石灰、除尘灰等干粉料,这些物料在转运过程中,极易受落差、设备振动等的影响而产生扬尘。如采用普通胶带机运输这些物料,在转运点处扬尘严重,由于胶带机运转过程中胶带振动产生的中部扬尘更难处理。其中很大一部分物料在运输过程中作为二次扬尘损失掉了,既污染了环境又造成了浪费。采用普通胶带机运输,设备复杂、故障点多、维护不方便,而采用密闭运输的方式就可以避免这些问题的出现。

气力输送是一项成熟的密闭运输物料的技术。采用气力输送装置有如下特点:物料在密闭管道内运行,中间不经过转运、不扬尘、环境整洁;能耗低、噪音小;管道布置灵活、占地小;可远距离输送,运送距离可达500m以上。

2.3 长距离运输采用管状胶带机

有些工厂烧结车间距离高炉矿槽较远,如果采用普通胶带机运输成品烧结矿,需经过多次转运。每转运一次,物料间的冲击都会造成一定量的成品变成粉末,同时产生大量的粉尘,既浪费又加重除尘系统的负荷。普通胶带机还有个特点就是回程胶带的工作面朝下,会在胶带机的全程撒下散料,破坏工作环境,维护工作量大。

管状胶带机是在普通胶带机的基础上发展而来的,它的传动原理和普通胶带机完全相同,是一项很成熟的技术。管状胶带机有如下特点:管状胶带机完全封闭运输物料,可以杜绝漏料、洒料,对环境基本无影响;管状胶带机输送带卷成管状后,设备外形小,能更好地适应场地条件,不必在转弯处设置转运站,避免了转运过程中的扬尘和物料的损失,避免了相应辅助设备的投资和维护工作;可以利用一条管状胶带机实现双向输送不同物料。

基于上述特点,管状胶带机正适合烧结矿的长距离输送,可以适应复杂的场地条件,在不转运物料的前提下完成转弯、上行、下行,实现烧结矿的封闭运输,运输过程中没有扬尘。

3 过程优化

3.1 粉状干料的配料

在烧结用的原料中,通常配入生石灰、除尘灰等粉状的干物料,这些物料在转运过程中,极易受落差、设备振动等的影响而产生扬尘,如果控制不好还会产生跑料的现象。在这里推荐采用拖式配料秤作为控制料流和配料的设备。

具体做法是,在生石灰或除尘灰的矿槽下设置带插板阀(主要是检修时用)的给料闸门,给料闸门下为拖式配料秤,给料闸门下部和配料秤胶带面间的距离控制在10mm左右,在给料闸门的侧面开口(配料秤前进的方向),根据物料的配入量确定开口的宽度和高度。配料秤的胶带变频调速运行,把物料前进速度控制在0.2m/s以下,物料用量变动时通过调节胶带运行速度来保持配料秤上物料的截面不变,保证料流平稳、连续。这种做法的优点是:物料直接拖出,矿槽排料没有落差,避免扬尘;设备运行平稳、振动小、料层稳定、称量精度高。

3.2 强化混匀过程

混匀过程是烧结物料准备的一个重要环节。烧结原料种类多、成分复杂,要想得到优质的烧结矿,需要把各种物料均匀地混在一起,制成成分、水份均匀稳定的混合料。混匀效果越好,制成小球的质量越高,一方面提高烧结料柱的透气性,另一方面可减少粉末的含量,防止小粒级的原料在烧结过程中被气流带走。

生石灰配入烧结混合料,可起强化烧结的作用,从生石灰配入、混匀、制粒,直到混合料布到烧结机之前,生石灰要和混合料中的水发生反应,逐渐完成消化过程。如果生石灰不能很好地分散在混合料中,会消化不完全,制粒后的混合料小球中如果有大颗粒生石灰继续消化、会因体积膨胀而使小球变得松散,强度变小,甚至对混合料小球造成破坏,增加混合料中细粉末的含量,这些细粉末也会在烧结过程中被气流带走。大量粉末进入烧结烟气,尤其是一些非铁元素的物料微粒,比电阻较高,采用静电除尘器的难以处理,造成粉尘排放超标。这些颗粒一旦粘接在除尘器极板、极线、灰斗等处,将严重影响电除尘器的除尘效率和灰尘的收集。

近些年,国外某些新建的大型烧结厂为了提高烧结矿的质量,已经采用了立式强力混合机作为混匀设备。立式强力混合机从结构到工作原理都和传统的圆筒混合机有很大的区别,它的主要结构包括:旋转混合盘、偏心搅拌工具、挡流刮板等。立式强力混合机工作时,挡流刮板将物料不断地推向搅拌工具,这种工作方式可以使所有物料参与混合过程,混和盘内无死区,挡流刮板还可防止物料粘接在混合盘上。另外,立式强力混合机的排料采用卸料门与重量传感器连锁控制的方式,可以有效补偿进料量波动的偏差,使出料混合均匀度一致。

与传统的圆筒混合机相比,采用强力混合机混匀物料,生石灰等小比例的物料分散度好,混合料均匀度和制粒效果提高,既可强化烧结过程,又能减少烧结废气中的粉尘含量,减轻除尘系统的压力,使烧结废气排放更容易满足环保要求。

3.3 烧结烟气循环使用

烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。我们国内烧结烟气的主要特点是:烟气量大、温度较高、携带粉尘多、含湿

量大。

烧结烟气循环工艺,顾名思义,就是将一部分热烟气再次引入烧结过程循环使用。采用该工艺会在节能、减排两方面带来效益:一方面,由于烟气的循环利用,可以大幅度降低外排热烟气量,减少热损失,热烟气再次通过烧结料层时,可以提供一部分热量,废气中的CO在烧结过程中可再次参加反应,从而降低固体燃耗。另一方面,热烟气再次通过烧结料层时,烟气中的二恶英和氮氧化物能够通过热分解被部分破坏,硫氧化物和粉尘能够被部分吸附并滞留于烧结料层中。

在环保要求比较严格的国家,三十年前就应用了烧结烟气循环工艺,实践证明,采用该工艺具有以下优点:节省废气净化装置(主电除尘器、脱硫装置、脱硝装置等)的投资和运行成本;降低了有害物质的排放量;降低固体燃料的用量;对烧结矿单位生产率和烧结矿质量无明显影响。

3.4 成品整粒系统的改进

自从烧结采用铺底料系统后,烧结矿的筛分整粒成为了必不可少的一个工艺环节。在振动筛工作时,烧结矿随筛板不停地跳起、落下,烧结矿中的细粉末不断被扬起来,同时块状的烧结矿也会造成一定的破坏,产生新的粉末,为了防止粉尘外溢对环境的影响,在筛上密封罩、筛上筛下漏斗处抽风形成负压。随着烧结机的大型化,很多烧结厂曾一度通过扩大筛板的面积来提高处理能力,由此也增加了环境除尘系统的投资和运行费用。

近些年,一种环保型筛分系统在烧结厂整粒系统的应用中取得了巨大的成功。这种振动筛采用悬臂棒条筛板,单位处理量对应的筛板面积小,在工艺布置上一般将几段振动筛组合到一起,用溜槽来代替振动筛之间的物料输送皮带,使整套系统形成一个密闭连通的空腔,筛分作业在全密封状态下进行作业,有效地减少现场的粉尘污染。

同时,这种筛分系统的结构紧凑,整体密封性好,只需要在每台振动筛上开一个小引风口,少量引风,即可实现整个系统处于负压状态运行,与传统筛分系统相比,引风点数量少,除尘风量大幅降低,更容易解决筛分系统的除尘问题,相应除尘设施的投资和运行费用大幅度降低。

4 末端治理

目前,烧结废气除尘最有效的设备是静电除尘器,电除尘器的除尘效率决定了烧结厂的排放能否满足环保标准。目前,能有效提高电除尘器除尘效率的技术主要体现在两个方面:供电方式和清灰方式。

4.1 电除尘器供电方式的改进

电除尘器的供电方式有两种:一种是使用常规直流电源供电,对高温高比电阻粉尘易产生反电晕现象,粉尘回收率低;另一种是脉冲电源供电,能克服直流供电的缺点,特别适用于高温高比电阻粉尘,有效地提高收尘率,且能明显节能。

电除尘器的脉冲供电是在直流基础电压上叠加幅值较高的窄脉冲。实现这一方式的途径有两种:一种是利用两套电源设备,一套产生高压直流基础电压,另一套产生高压脉冲,这种方法设备造价高、投资大、元件可靠性要求高,推广应用困难;另一种是仅用一套设备完成脉冲供电收尘新技术,基本原理是利用可控硅元件的开关作用和整流二极管的单向导电性,形成既有基础电压,又有窄脉冲供电。实践证明,脉冲供电技术能改善电除尘器的运行性能,提高收尘率,投资小。

4.2 电除尘器清灰方式的改进

电除尘器的清灰方式多种多样,像机械振打、声波清灰等方式一直被广泛采用,但采用这种方式工作一段时间以后,电除尘器极板极线挂灰严重,再用机械振打,声波清灰的方式已经不能有效地清除了。这就造成了生产初期电除尘器除尘效率高,时间一长就除尘效率下降、排放超标的现象。

电除尘器极板移动技术解决了极板清灰的难题,它的收尘极板是由许多可以转动的板块组合而成,块状极板两侧由链条连接起来形成一个整体,通过链轮的驱动极板可以在电场内非常缓慢地移动,在移动过程中收集粉尘。在除尘器下部灰斗空间内安装可以旋转的电刷,极板块移动到电场下方时就会被刷到,收集在阳极板上的灰尘被刷除干净。刷除的区域属于非收尘区域,没有烟气流过,不会引起二次扬尘。通过这种方式可以始终保持极板的干净,保持了除尘效率。

5 结语

(1)在烧结生产各工艺环节,减少物料的转运次数,可减轻除尘系统的压力,降低除尘设备的投资和运行费用。

(2)重视烧结原料的配料、混匀过程,提高工艺精度,既可强化烧结过程、提高烧结矿的产质量,又可以降低废气中的含尘量。

(3)要减轻烧结厂粉尘排放造成的大气污染,采用烧结烟气循环工艺,是减少烧结废气的排放总量最有效的手段之一。

(4)控制好烧结生产过程中的粉尘,既改善了烧结厂的环境,又避免了因物料流失而造成的浪费。

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