烧结圆筒混合机扬尘的治理

关键词  环保  水冲击除尘器    湿热粉尘  回收再利用

1  前  言

    圆筒混合机是烧结生产系统的主要设备之一。国内的大中型烧结厂大多采用两段混合，一混的主要目的是加水润湿、混匀，使混合料中的水分、粒度及各组分分布均匀。济钢第一炼铁厂烧结区域3×120m²烧结机混料系统一混2号圆筒混合机为Ø3．8×14m，承担着对混合料加水混匀的任务。由于进入一混圆筒的混合料是铁矿粉与生石灰的混合体，加水混合过程中，生石灰遇水消化产生湿热蒸汽，从混合机的进出料口向外扩散，导致一混岗位粉尘弥漫，不仅影响了岗位工人的身体健康，而且岗位人员无法集中精力进行加水操作和控制，对生产稳定带来了直接影响，造成产量、质量损失；同时，弥漫的粉尘还造成设备卫生无法清理，加重了设备故障。由于污染严重，第一炼铁厂120m²烧结区域在新建配料除尘器(电除尘)后，将该部位的除尘管道接入了新上除尘器中。但由于该部位灰尘湿度较大，很快在除尘管道中聚集并粘附于管道壁上，造成整个除尘管道堵塞，同时也对电除尘器带来较严重的侵蚀，使除尘效率降低。经安环处检测，2号圆筒混合机岗位粉尘超标严重。该问题长期得不到解决，成为第一炼铁厂除尘治理的难点。

    为了适应济钢发展循环经济，实现清洁生产的目标，第一炼铁厂决定对2号圆筒混合机扬尘问题进行攻关治理。

2  改造方案

目前除尘设备种类较多，但针对高含水灰尘的滤除仍然是一项尚未解决的难题。电除尘器容易腐蚀、堵塞，而布袋除尘易堵塞滤布。济钢第一炼铁厂2号圆筒混合机的扬尘特点和除尘难点是：现场扬尘严重，小型除尘器起不到应有作用；矿粉与生石灰加水混合极易扬尘，通风时造成粉尘扩散；粉尘含石灰，易粘结、堵塞管道，故不适合采用袋式除尘器；由于圆筒加水混合造成粉尘湿度大，也不能采用静电除尘器；现场设备紧凑，不能在地面建造除尘器。我厂技术人员经过认真分析、研究、测绘、调研，决定采用DDC型多管冲击式水除尘器。该除尘器主要用于温度不高于150℃的非纤维性尘气处理，具有耗水量少，体积小，PLC全自动控制，除尘效率高(99％以上)，投资较小等特点。

    我们的设计原则是：技术成熟、合理、经济、高效；设备可靠、易操作、易维护；充分利用现有空间与条件，尽量降低工程造价。要求除尘系统达到以下目标：粉尘回收利用；对混料生产无任何影响；岗位粉尘浓度达标，外排浓度符合国家环境质量标准，即小于50 mg／m³。除尘系统对粉尘的捕捉率不低于95％，除尘效率达到99％，除尘器系统能很好地解决潮湿粉尘的污染，且要求除尘管道带自清净装置，可解决管道堵塞问题。现场附近有除尘放灰制浆罐可用于排污，除尘后污水可循环再用，以节约能源，降低污染。

    具体改造方案是：在2号圆筒出料口旁的通道地面上构建基础平台，平台高5．0m，承重大于20 t，基础平台下保留汽车通道，便于1号圆筒检修用。在平台上安置一套DDC．33型多管冲击式水除尘器，包括除尘器、风机、烟筒等。除尘风量设计为40 000～50 000 m³／h，所选风机为4-72NO．12C，配套电机功率75 kW。对圆筒混合机的进出口扬尘点进行封闭处理，设计吸尘罩与吸尘管道吸收扬尘，使粉尘捕集率达95％以上。控制系统设在旁边的一混操作室，同时在现场安装手动控制箱，实现两地自动、手动控制。设计采用电磁推动器作为排污系统动力，除尘后的污水经水箱转存，自动排人旁边的制浆罐中，参人烧结配料，循环利用。见图1。

3  DDC-33型多管冲击式水除尘器的技术特点及除尘机理

    DDC-33型多管冲击式水除尘器由壳体、脱水器、离心风机、管道、液位控制系统、排污清污系统、水路部分、控制柜等组成，见图2。

    DDC多管水冲击除尘器的工作原理是：含尘气体在风机的引导下由人口进入除尘器，经过冲击管，以较高速度从冲击喷头处喷出冲击液面，撞击起大量的泡沫和水滴，从而达到净化的目的。净化后的空气在风机的作用下，进入脱水器，脱除气体中的雾滴，然后由出风口(或离心风机出风口)排出。

整个除尘过程是在负压状态下进行，而液面的高度是由溢流管和水位控制仪控制。净化气体用的水在使用一段时间后需更换，换水时，由电磁铁将排水口外的活塞提起，含有大量粉尘的污水经排水口排出；当污水基本排完后，水位控制仪控制设在进水总管上的电磁阀开启(供水压力5～10 kg／cm²)，清水通过进水管由设在除尘器箱体下部的冲洗喷头喷出，将箱体底部冲洗干净，然后电磁推动器将活塞放下，排水口关闭；箱体内的水位上升；待水位升至设定高度时，水位控制仪控制电磁阀关闭，给水中断，箱体内多余的水由溢流管排出；此时除尘器可进人工作状态。

4应用及效果

    济钢第一炼铁厂烧结区域一混2号圆筒混合机扬尘治理工程总投资49万元，于2007年11月3日开始施工，月底安装空试完毕，新、旧系统设备运行正常，在对现场工人进行培训后交付使用。

    2号圆筒混合机扬尘治理改造后至今，设备运行稳定，有效地解决了圆筒混合机工作时进出口扬尘及除尘管道堵塞的难题，降低了维修管理成本。经检测，扬尘治理后岗位粉尘浓度均小于10mg／m³(见表1)，达到了国家环保标准要求。由于本项目对除尘过程中产生的污水实行了回收再利用，因而对周围环境没有任何污染，不仅保护了职工的身心健康，生产、设备也更加稳定顺行，取得了可观的经济效益。经测算，2号圆筒混合机扬尘治理后，岗位工人能够集中精力操作，为稳定生产，提高烧结矿产质量创造了有利条件，预计年经济效益在100万元左右。

5  结语

    2号圆筒混合机扬尘治理的创新点在于：采用DDC型多管冲击式水除尘器很好地解决了潮湿粉尘的除尘，且除尘效率高(达99％以上)；其除尘管道带自清净系统，可解决管道堵塞问题；现场附近设有除尘放灰制浆罐用于排污，收集的污水自动回收到泥浆罐中，参人烧结配料，循环再利用；除尘系统采用PLC全自动控制，占用空间小，投资较少。2号圆筒混合机扬尘治理的成功，为今后同类型生产企业实现清洁生产和环境保护提供了可资借鉴的经验。