漢鋼1#高爐礦焦槽及轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵改造

劉 起1 王勇綱1 蔡屹1 白云東2 師月興2

1.中冶南方工程技術(shù)有限公司，武漢，430223；

2.陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司，漢中，724207

摘 要：塵改造、礦焦槽槽下及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)部除塵改造以及除塵管網(wǎng)的改造三部分對(duì)工程進(jìn)行論述，提出了多種解決風(fēng)量分配、管道磨損的措施。

關(guān)鍵詞：礦焦槽 轉(zhuǎn)運(yùn)站 除塵改造

? Optimization Transformation of Dedust on Ore and Coke Tank and Transfer Station for

Hanzhong Steel No.1 Blast Furnace

Liu Qi 1 Wang Yonggang 1 Cai Yi 1 Bai Yundong 2 Shi Yuexing2

WISDRI, Wuhan, 430074；

Shaanxi Hanzhong Iron and Steel (Group) Co., Ltd, Hanzhong, 724207

Abstract: Analyzes the problems of dedust in ore and coke tank and transfer station of iron making plant. And makes the technical solutions for the problems. Discusses the project from three parts：

coke tank and the modification of dedusting piping system. Puts forward some suggestion about airflow distribution and pipeline abrasion. Keywords: Ore and Coke Tank; Transfer Station; Optimization Transformation of Dedust 0 引言

近期，霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)引起了國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視，而民眾也將矛頭指向了鋼鐵、水泥等高能耗、高排放的行業(yè)，在十二五的工作規(guī)劃中，國(guó)家把環(huán)境治理也放在了十分重要的位置，各地鋼鐵企業(yè)都在為建設(shè)環(huán)境友好型廠區(qū)做著努力。

1 工程概況

漢鋼位于漢中盆地西部，勉縣境內(nèi)。漢鋼1#高爐原有礦焦槽除塵系統(tǒng)于2011年11月投入使用，由于原除塵系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，導(dǎo)致效果較差，尤其是礦槽槽上、K2轉(zhuǎn)運(yùn)站揚(yáng)灰嚴(yán)重，環(huán)境惡劣，能見(jiàn)度低，影響了正常工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作工人的身體造成很大威脅，且2#高爐新建的幾個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站未設(shè)除塵系統(tǒng)，故需

要對(duì)礦、焦槽及轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行整體改造，重新制定除塵方案。本次改造主要涉及礦槽、焦槽、返礦倉(cāng)、FK1轉(zhuǎn)運(yùn)站、K2轉(zhuǎn)運(yùn)站、FK2轉(zhuǎn)運(yùn)站、K4轉(zhuǎn)運(yùn)站等。

2 原有除塵系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1 礦、焦槽及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)存在的問(wèn)題

輸機(jī)、稱量斗、翻板機(jī)以及料坑（僅在斜橋上料方式中配置）等；槽上產(chǎn)生揚(yáng)塵的工藝設(shè)備為：膠帶運(yùn)輸機(jī)、移動(dòng)卸料小車、礦槽及焦槽落料口等 。

槽下抽塵點(diǎn)明顯存在不合理的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：抽塵點(diǎn)數(shù)量不足以及位置不合適等。比如：有些落料點(diǎn)僅在前部設(shè)置抽塵點(diǎn)，而落料點(diǎn)后部區(qū)域未作處理，還有些抽塵點(diǎn)位置與落料點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，難以在落料點(diǎn)附近形成負(fù)壓區(qū)，造成粉塵外溢等。

1#高爐礦槽槽上有2套移動(dòng)卸料小車，焦槽有1套移動(dòng)卸料小車，原槽上除塵采用卸料小車背負(fù)的背負(fù)式除塵器，由于除塵效果不佳，后期停止了除塵器的使用。礦、焦槽槽上皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾除塵點(diǎn)及槽下各抽塵點(diǎn)經(jīng)除塵支管匯合后并入主管，進(jìn)入原有除塵系統(tǒng)。由于管道存在部分管路阻力偏大以及彎頭及三通磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，使得機(jī)尾除塵效果難以保證。

原系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵效果也較差，物料在轉(zhuǎn)運(yùn)站轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，由于落差和物料特性，在下落過(guò)程中產(chǎn)生了大量的二次揚(yáng)塵，加上轉(zhuǎn)運(yùn)站處于系統(tǒng)末端，管道長(zhǎng)，阻力較大。 [2][1]

2.2 管路系統(tǒng)存在的問(wèn)題

管路系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題亟待解決：（1）原有除塵系統(tǒng)中，部分揚(yáng)灰嚴(yán)重的部位設(shè)置抽塵點(diǎn)較少、風(fēng)量不足，反而對(duì)于焦槽等揚(yáng)灰較小的地方設(shè)置了較多的抽塵點(diǎn)，從而使得風(fēng)量的分配與灰塵的分布不一致，整體設(shè)計(jì)不合理；（2）由于粉塵堵塞或磨損，使得部分閥門失靈，且管網(wǎng)沒(méi)有其他阻力平衡裝置，造成管（3差的一個(gè)重要原因。對(duì)于礦槽、焦槽等處，由于礦粉在較高流速下對(duì)管道沖刷嚴(yán)重，尤其是小管徑（DN≤800）彎頭、三通等部位，現(xiàn)象更加明顯，例如：K4轉(zhuǎn)運(yùn)站由于處于管路系統(tǒng)的近端，閥門失靈，氣流流速較大，且轉(zhuǎn)運(yùn)站主要運(yùn)輸?shù)V粉，故在管道轉(zhuǎn)角處的彎頭被磨損的薄如紙片，有些部位甚至完全磨透。（4）部分水 3 除塵系統(tǒng)改造方案

3.1 礦、焦槽及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)系統(tǒng)改造

礦、焦槽槽上由于停用了原有背負(fù)式除塵器，使槽上系統(tǒng)僅有機(jī)尾抽塵點(diǎn)，而槽上灰塵的主要來(lái)源是卸料小車下料口造成的二次揚(yáng)塵，且落料口處沒(méi)有相應(yīng)的密封措施，二次揚(yáng)塵就直接進(jìn)入了車間，加之移動(dòng)卸料小車作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)塵點(diǎn)不固定，當(dāng)移動(dòng)卸料小車工作時(shí)產(chǎn)生大量粉塵，工作環(huán)境極其惡劣，成為主要污染源之一。

充分考慮生產(chǎn)工藝后，決定采用移動(dòng)抽風(fēng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)灰塵的捕集，移動(dòng)抽風(fēng)裝置費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單[4-6][3] 。對(duì)此，首先拆除了移動(dòng)卸料小車原有的背負(fù)式除塵器，然后將抽風(fēng)裝置焊接在小車上，小車下料口兩側(cè)設(shè)有吸風(fēng)口，二次揚(yáng)塵由吸風(fēng)口進(jìn)入移動(dòng)抽風(fēng)槽。移動(dòng)抽風(fēng)槽上部用W=900mm，L=50m皮帶柔性密封，移動(dòng)卸料小車上設(shè)密封皮帶襯膠托輥及壓輥，在密封皮帶上形成門形拱起，既可以保證卸料小車往復(fù)移動(dòng)，又可以保證移動(dòng)抽風(fēng)槽的密閉性，使之處于負(fù)壓狀態(tài)。礦、焦槽移動(dòng)抽風(fēng)裝置示意如圖1、圖2：

圖 1 礦槽槽上卸料小車移動(dòng)抽風(fēng)裝置 圖 2 焦槽槽上卸料小車移動(dòng)抽風(fēng)裝置

對(duì)于礦、焦槽槽下以及轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)除塵系統(tǒng)，首先根據(jù)圖紙對(duì)現(xiàn)有各個(gè)抽塵點(diǎn)風(fēng)量進(jìn)行核算，雖然原有除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量萬(wàn)m3/h可以滿足各個(gè)抽塵點(diǎn)同時(shí)使用的需要，但對(duì)于某一落料點(diǎn)而言，其抽風(fēng)量是不足的，所以，對(duì)于僅在一側(cè)設(shè)置抽塵點(diǎn)的落料點(diǎn)，采取在其另一側(cè)合適位置增設(shè)一處抽塵點(diǎn)的措施，保證空間允許的范圍內(nèi)每個(gè)皮帶受料點(diǎn)前、后及皮帶尾部能形成兩側(cè)抽風(fēng)。另外，將距落料點(diǎn)距離較遠(yuǎn)的抽塵罩移至落料點(diǎn)附近，使落料點(diǎn)附近形成足夠的負(fù)壓。

3.2 除塵管路的改造

3.2.1 除塵系統(tǒng)風(fēng)量的平衡

原有除塵系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)礦、焦槽槽下部分除塵，管路復(fù)雜，加之工藝條件限制，除塵效果的好壞主要在于能否實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的合理分配，即管網(wǎng)系統(tǒng)的平衡 ，對(duì)于管路的平衡問(wèn)題首先在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行準(zhǔn)確的水力計(jì)算，保證系統(tǒng)兩支管的不平衡率不大于10%。而原系統(tǒng)除塵設(shè)施及除塵總管已定，采取加大風(fēng)量的

方法已不可取，只能對(duì)不平衡支路的管徑進(jìn)行調(diào)整或在管道上設(shè)耐磨塵氣蝶閥。通過(guò)后期運(yùn)行期間除塵點(diǎn)[8][7]

風(fēng)速的測(cè)試，達(dá)到風(fēng)量分配均衡的要求。

新增除塵系統(tǒng)由于連接多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站，且轉(zhuǎn)運(yùn)站相隔距離較遠(yuǎn)，系統(tǒng)平衡除做好水力計(jì)算外，管路的走

向及除塵器布置則是更加需要考慮的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘察以及論證，將新增除塵系統(tǒng)的除塵器布置在風(fēng)

量需求較大的礦、焦槽附近，從而減小了礦焦槽槽上除塵支管的阻力。另外，考慮礦、焦槽支管路與其余

管路的平衡，通過(guò)計(jì)算在礦槽槽上及焦槽槽上管道上各設(shè)一臺(tái)阻力平衡器，這樣既保證了礦焦槽除塵風(fēng)量，

也避免了管網(wǎng)遠(yuǎn)端因阻力不平衡而造成風(fēng)量不足，同時(shí)，阻力平衡器也可以避免電動(dòng)閥門的磨損，故障率

高的問(wèn)題。

3.2.2 除塵管道耐磨處理

對(duì)改造前管路系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，管道磨損嚴(yán)重是造成除塵效果差的原因之一。故在本次改造過(guò)程中，對(duì)

于管道的磨損問(wèn)題更加重視，也采取了多種措施解決這一問(wèn)題。（1）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，新增系統(tǒng)管內(nèi)流速的

取值合理是減小管道磨損的重要措施。為減小管道磨損要求氣流流速低，而流速低則容易造成灰塵沉降，

積聚，堵塞管道。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于礦焦槽系統(tǒng)取18m/s～20m/s為宜。（2）原有系統(tǒng)中支管并入主管

的合流三通采用的搭接板連接改為斜插連接，支管與主管的夾角不大于45°。采用搭接板連接，由于支管

氣流在匯合處轉(zhuǎn)角較大，容易形成渦流，一方面造成能量的損失，另一方面氣流帶起的灰塵加大了對(duì)管道

的沖刷，造成合流三通處磨損嚴(yán)重。（3）考慮除塵系統(tǒng)中受磨損比較嚴(yán)重的多為小管徑管件，故本次改造

中所有小于Φ800的支管與主管連接的三通以及小于Φ800材料的耐磨技術(shù)處理，耐磨強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鋼板。同時(shí)，對(duì)于小管徑（≤Φ450）彎頭的制作要求其率

半徑R取1.5D（D為管件外徑），可以更好地緩解管道磨損，延長(zhǎng)管道的使用壽命。

4 改造效果

除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行后，新增系統(tǒng)除塵設(shè)備等運(yùn)行穩(wěn)定，原系統(tǒng)也正常運(yùn)行，效果明顯：

（1）經(jīng)調(diào)試，除塵系統(tǒng)各抽塵點(diǎn)風(fēng)量基本達(dá)到設(shè)計(jì)值，各抽塵點(diǎn)控塵效果明顯。經(jīng)檢測(cè)均已滿足崗位濃

度要求崗位粉塵濃度≤8mg/m3（標(biāo)況），崗位粉塵捕集率大于90%的要求。尤其是K2轉(zhuǎn)運(yùn)站、K4轉(zhuǎn)運(yùn)站以

及礦槽槽上，工人工作環(huán)境得到很大的改善。

（2）礦、焦槽槽上在沒(méi)有影響生產(chǎn)的同時(shí)迅速完成了除塵設(shè)施的改造，解決了原系統(tǒng)除塵設(shè)施廢棄的局

面，移動(dòng)抽風(fēng)裝置與移動(dòng)卸料小車配合良好。

（3）除塵系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，對(duì)各管件檢查，未發(fā)現(xiàn)磨穿現(xiàn)象。 參考文獻(xiàn)

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作者：劉起，男，1985.6.5日生，山東濟(jì)寧人，碩士研究生、注冊(cè)公用設(shè)備工程師

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