炼铁高炉矿槽槽上除尘分析及应用

炼铁高炉矿槽槽上除尘分析及应用

杨科 ,杨建俊

陕西龙门钢铁有限责任公司邮编：715405

摘要

为了解决炼铁冶炼过程中出现的扬尘问题，降低环境污染，建立绿色生产机制，本文以高炉矿槽扬尘治理为研究中心，从多个层次进行系统的分析，并提出了有效的对策。

关键词: 高炉原料矿槽 除尘 技术应用

绪论

（一） 选题背景

近年来，中国高炉冶炼技术迅速发展，向自动化、大型化、高效化方向迈进，降低成本，降低消耗，降低污染。同时，钢铁企业的粉尘治理也是我国的一项重要任务。高炉原料矿槽是高炉除尘污染最为严重的区城之一。高炉矿槽产生扬尘的工艺设备为矿槽口、移动卸料车。槽上各胶带机的区域段配置有移动卸料车，卸料车的卸料点最多有3个，即卸料车双侧卸料点及中部卸料点。卸料车沿轨道往复行走，在行走或静止状态下向矿槽内连续卸料，卸料时物料落差高，冲击力大，导致扬尘外溢，现场粉尘超标，加之矿槽上平面位置都较高，产生的扬尘受自然风影响而飘逸四周，造成更大范围环境污染。因此，矿焦槽区域历来是钢铁行业防尘的重点区域。

一 、高炉原料矿槽生产工艺及尘源点特点

高炉矿槽是炼铁粉尘污染最严重的地方，矿槽分为两个部份，一个是槽上，另一个是槽下。粉尘处理装置一般是:振动筛、振动给料机、胶带运输机、称量斗等;槽上产生扬尘的工艺设备为:胶带运输机、移动式卸料车、矿槽槽口等。矿槽槽上的作业特点:多条平行排列在矿槽的顶部胶带运输机，每个胶带的槽段都有移动卸料，在卸料车的左右两边设有卸料滑道。胶带原料由卸料车两边的溜管卸入各矿槽，也可按实际情况操作卸料车的开关阀，以保证原料通过卸料车，然后在皮带前面的胶带上进行下一步的输送。卸料车沿着一条直线轨迹往复移动，能够在行走或停顿状态下移动。从除尘技术的角度对其进行分析,它们具有如下特点:

第一、卸料车属于移动粉尘源：卸料车前往不同的矿槽是分开的，工作时在不同的矿槽之间进行运动并改变了位置。在特定的矿槽中，卸料车的卸料位置不是固定不变的，经常会出现随机性的问题。卸料部位在多个地方或任意地点，当卸料车变换矿槽时，卸料车不会停下来。从卸料车结构模式看,卸料通道点最多有3个,即左侧溜管、右侧溜管以及前方胶带,通道数量视生产工艺布局情况而取舍。不同的卸料通道组合,决定了除尘治理点位置和数量的变化。

第二、矿槽槽口敞开,物料落差大，物料经卸料车溜管、矿槽口卸入矿仓,矿槽槽口总呈敞开状态。对面积如此大的槽口,如不进行有效密闭，则无法达到理想除尘效果，矿槽内储存的物料量是不时变化的，当槽内物料较少时,卸料落差相当大。确定原料矿槽槽上的除尘方式,主要根据上述3个特点,在不影响生产操作和设备维修前提下，采取有针对性的除尘工艺措施，解决高炉原矿槽槽口和卸料车除尘问题。

二 、目前常用的除尘方法及特点

（一） 移动通风槽装置

1. 移动通风槽装置简介

移动通风槽装置主要由两部分组成:一是活动接头，一是移动通风槽，其原理为:将吸尘罩固定在卸料车上，吸尘罩与活动接头连接，活动接头随卸料车在通风槽上沿轴线与卸料车同步平行移动,卸料车在哪个位置卸料，吸尘罩与活动接头随卸料车移动到该位置，抽走该部位扬起的粉尘。含尘气流经吸尘罩进入活动接头，通过通风槽及风管进入除尘器。

2.移动通风槽装置优点

(1)该装置只设一个随卸料车运行的吸尘罩，无需经过阀门转换可控制沿直线运动的卸料车产生的含尘气流:打破了传统矿槽槽上通风除尘旧框;

(2)抽风点最大限度地靠近卸料扬尘点，提高了对卸料车点位置粉尘的捕集效率。

3.移动通风槽装置缺点

（1）移动通风槽只能对卸料车卸料点位置产生的扬尘进行局部捕集，矿槽口位置产生的扬尘主要靠卸料车密封皮带来封堵，卸料车在移动卸料过程中，槽与槽之间隔断很容易产生积料，造成密封皮带被撑起、密封皮带跑偏，不能对矿槽口扬尘进行有效封堵，漏风率高，一般常规风量难以达到理想的效果，从而导致现场粉尘超标，不利于清洁生产。

（二） 侧吸式除尘装置

1. 侧吸式除尘装置简介

侧吸式除尘装置主要针对矿槽口卸料点扬尘设计，其原理是仓内抽负压。由于矿槽平台现场结构复杂、设备繁多，所以在矿槽侧面安装悬挂除尘管道，可以避免这种问题。该侧吸式除尘装置主要设计为沿矿槽侧面布置除尘管，在每个矿槽侧面混凝土壁上开孔，侧面开孔位置配置吸尘罩、气动蝶阀、吸尘支管、汇集至侧面布置的除尘总管。将所有矿槽气动蝶阀采用PLC控制，取皮带运行信号与卸料车卸料信号连锁，控制逻辑为皮带运行时该线卸料车停车位对应仓位阀门开启，其余阀门处于关闭状态；皮带停运时该线卸料车停车位对应仓位阀门也处于关闭状态。

2.侧吸式除尘装置优点

(1)该装置能够有效解决现阶段高炉矿槽口密封皮带处扬尘、现场粉尘超标、不利于清洁生产等问题。

(2)抽风点最大限度地靠近卸料扬尘点，提高了对矿槽口位置粉尘的捕集效率。

（3）能合理利用设计优势，不破坏原矿槽现场结构及设备设施，实用性强。

3.侧吸式除尘装置缺点

（1）每个矿槽侧面配置吸尘罩、气动蝶阀，阀门的启停与卸料车联锁，卸料车运行频繁。由于粉尘颗粒比重大，经常的启停会导致阀门出现故障。

三、应用案例

以某钢铁公司5号高炉为例，该公司5号高炉矿槽除尘原设计采用移动通风槽装置，由于原设计现场扬尘捕集效率要求偏低，卸料车配风、密封设计不合理，再加之日常运行中管理不善，造成现场扬尘十分严重。

生态环境部2019年4月28日发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中要求烧结机、烧结矿环冷机、球团焙烧设备，高炉炉顶上料、矿槽、高炉出铁场，混铁炉、炼钢铁水预处理、转炉、电炉、精炼炉，石灰窑、白云石窑等产尘点应全面加强集气能力建设，确保无可见烟粉尘外逸。

为此，该公司5号高炉矿槽区域在原移动通风槽装置基础上加装侧吸式除尘装置，同时对皮带卸料车、密封皮带进行系统改造，采取综合性手段进行系统性治理，以满足最新的环保要求。

5号高炉矿槽除尘系统原设计处理风量为850000m3/h，矿槽共计14个。经计算，侧吸式除尘装置风量按54000m3/h设计，并入5号高炉矿槽除尘系统，只占总风量的6%左右，因此对整个系统的影响不大，具体到每个除尘点捕集量减少约6%。该项目实施后对除尘器外排浓度不产生影响。             

该项目投运后要求料仓料位计高度适当调整，不得出现料仓高位顶仓现象出现，否则导致集气通道断路而影响现场捕集效果。

通过该除尘装置加装使用后，除尘装置运行良好，现场扬尘捕集控制取得了较好的效果，使作业区域的环境得到了很大的改善。岗位现场粉尘浓度连续12个月<8mg>

四、结语

炼铁厂高炉原料矿槽除尘工作的开展，能有效解决粉尘对于钢铁冶炼以及生态环境的影响，逐步形成一个绿色、健康、环保的生产生活环境，是现阶段炼铁厂转型的重要方向。分析炼铁厂高炉原料矿槽生产工艺特点以及粉尘特性的基础上，以现有的技术手段为支撑，转变思路，创新方法，扎实做好除尘操作，能增强除尘的有效性。

参考文献

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