濟(jì)鋼350m3高爐槽上除塵方案的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司第一煉鐵廠(簡(jiǎn)稱濟(jì)鋼第一煉鐵廠)現(xiàn)有350m3高爐6座。高爐采用料車式上料系統(tǒng),槽下設(shè)置料倉(cāng)。槽上備料采用皮帶運(yùn)輸,由皮帶卸料車向料倉(cāng)卸料。從地理位置來看,6座高爐處在一條直線上,屬國(guó)內(nèi)獨(dú)有,其中:1＃、2＃高爐為一個(gè)單位;3＃、4＃高爐為一個(gè)單位;5＃、6＃高爐為1993年新建高爐,為另一個(gè)單位。1＃、2＃及3＃、4＃高爐卸料車是二通式,而5＃、6＃高爐為三通式。由于原料中的燒結(jié)礦和球團(tuán)礦含塵量較大,并且卸料車頂部改向滾筒高出倉(cāng)面3m,所以在卸料車卸料時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵,嚴(yán)重污染了環(huán)境,危害著職工的身心健康,是濟(jì)鋼第一煉鐵廠治理環(huán)境的一大難題。為此,濟(jì)鋼第一煉鐵廠從1997年開始著手對(duì)高爐槽上除塵進(jìn)行治理,利用現(xiàn)有電除塵及獨(dú)特的除塵設(shè)計(jì),達(dá)到了避免揚(yáng)塵、環(huán)境治理的目的,且投資少、效果好，F(xiàn)介紹濟(jì)鋼第一煉鐵廠槽上除塵的三種方案。
1 倉(cāng)頂直接負(fù)壓除塵
1.1 實(shí)施方案
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1＃、2＃高爐槽上共有11個(gè)燒結(jié)和球團(tuán)倉(cāng),其中9個(gè)倉(cāng)是單面卸料,有2個(gè)倉(cāng)是雙面卸料,槽上空間較大,有較多的布置余地。由于1＃、2＃槽上燒結(jié)倉(cāng)位偏向一側(cè),并且距離電除塵也較近,故選擇了倉(cāng)頂直接吸塵法。如圖1所示,原料從卸料車高落差落入料倉(cāng),不管粉塵是觸底還是在下落過程中揚(yáng)起,都使料倉(cāng)處于正壓狀態(tài),逼迫倉(cāng)內(nèi)粉塵從落料口向外大量揚(yáng)出。根據(jù)這種情況,直接在料倉(cāng)一側(cè)的頂部加入吸塵管道,使料倉(cāng)始終處于負(fù)壓狀態(tài),并且管道位置也直接安在粉塵揚(yáng)起軌跡的上端,從而使大量粉塵不再外溢,最終達(dá)到料倉(cāng)除塵的目的。由于揚(yáng)塵點(diǎn)不只是料倉(cāng),還有卸料車,所以又對(duì)卸料車進(jìn)行了改造,先在料車入料口處加入防塵簾,對(duì)卸料筒進(jìn)行密封,再把卸料筒卸料口處做成喇叭形,并使喇叭口下部與料倉(cāng)保持間距不能超過100mm,以使倉(cāng)內(nèi)負(fù)壓影響卸料車,從而達(dá)到對(duì)卸料車除塵的目的。
1＃、2＃高爐槽上除塵管道工藝布置見圖2。
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1.2 投資與效益計(jì)算
主管道直徑800mm,由于卸料點(diǎn)只有一個(gè),所以開啟點(diǎn)也只有一個(gè),故除塵支管直徑也選用800mm。除塵能力是37100m3/h,此方案管道布局合理,在山東省屬獨(dú)創(chuàng),效果也非常明顯。工程投入費(fèi)用為32萬元,經(jīng)濟(jì)效益主要為回收礦粉,1＃、2＃高爐每24h消耗燒結(jié)礦3000t,按礦粉揚(yáng)塵量為0.3%、礦粉190元/t、除塵效率為99.2%計(jì)算，年經(jīng)濟(jì)效益為61.9萬元,投資回收期為189天。
2 側(cè)壁自動(dòng)除塵法
2.1 實(shí)施方案
由于3＃、4＃爐槽上空間較小,布置空間沒有余地,故無法安置料倉(cāng)頂吸式除塵。根據(jù)實(shí)際情況,選用壁側(cè)吸塵法,即在料倉(cāng)側(cè)壁安裝吸塵口,從而使料倉(cāng)處在負(fù)壓狀態(tài)下。投入運(yùn)行后,發(fā)現(xiàn)該方案除塵效果不是很理想,主要問題是(見圖3):入料口A效果明顯,入料口B效果一般。在料倉(cāng)貯料達(dá)到倉(cāng)位的4/5 時(shí),入料口B根本就無法達(dá)到除塵的目的,入料口A處的除塵也隨著料位的升高而逐漸減弱。其主要原因?yàn)?A半倉(cāng)和B半倉(cāng)開啟口較大,使料倉(cāng)形成的負(fù)壓較小, 尤其在B半倉(cāng)更是在倉(cāng)A的影響下無法在卸料口形成局部負(fù)壓。根據(jù)以上情況,對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化性改造:在工藝允許的前提下,把卸料車改為一通卸料,把料倉(cāng)入料口A封閉,只留一塊看料位蓋板,同時(shí)將這一側(cè)卸料筒封閉,最終形成了只在入料口B卸料的局面,這種優(yōu)化性改造大大增強(qiáng)了B半倉(cāng)的負(fù)壓,并且消除了料位對(duì)除塵效果的影響,實(shí)踐證明這種改造是成功的。再者,對(duì)卸料車的改造同1＃、2＃高爐一樣進(jìn)行密封,使其也同步達(dá)到除塵的目的。
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2.2 效益分析
此方案除塵管道直徑為800mm,閥門為外購(gòu)液動(dòng)閥門,整個(gè)工程投資為50萬元。效益計(jì)算同1＃、2＃爐,但其除塵效率為96%,所以年經(jīng)濟(jì)效益為59.9萬元,投資回收日期為305天。
3 懸空料車式除塵法
3.1 實(shí)施方案
因?yàn)闊Y(jié)13＃皮帶機(jī)的卸料方式為三通卸料,有一半燒結(jié)礦直接落入料倉(cāng),而另一半料則通過第三筒落到皮帶上繼續(xù)向3＃、4＃爐供料。根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)5＃、6＃爐槽上采取針對(duì)卸料車的頂吸式除塵法,這一方案能解決卸料車第三通的揚(yáng)塵問題,并且可以兼顧到料倉(cāng)的除塵。由于該方案在卸料桶中吸塵方向與料速方向相反,所以料倉(cāng)除塵效率要受到影響。為此,進(jìn)行了如下改進(jìn)(見圖4):首先將三通改為兩通,封閉卸料桶1,同時(shí)封閉對(duì)應(yīng)的料倉(cāng)開口;其次加寬、加高卸料桶2,以盡量減輕料速對(duì)吸塵的負(fù)面影響;最后對(duì)卸料桶3與皮帶之間進(jìn)行接觸式密封,由于這種除塵設(shè)計(jì)要求卸料車定點(diǎn)卸料,只留一個(gè)下料口,使揚(yáng)塵點(diǎn)能集中在有負(fù)壓的卸料桶口處,盡量減少倉(cāng)內(nèi)粉塵的溢出。
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3.2 效益分析
除塵主管道直徑為800mm,支管道也為800mm,閥門為自制帶油缸式自動(dòng)閥門。工程投資費(fèi)用為50萬元。落入倉(cāng)內(nèi)揚(yáng)塵量為0.3%,落入皮帶的為0.1%,5＃、6＃倉(cāng)內(nèi)除塵效率為85%,第三通除塵效率為99%。年經(jīng)濟(jì)效益為73.6萬元,投資回收期為248天。
4 結(jié)束語
濟(jì)鋼第一煉鐵廠高爐槽上存在著多處不同性質(zhì)的揚(yáng)塵源,針對(duì)其各自不同的情況,分別設(shè)計(jì)出不同的揚(yáng)塵處理方案,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、施工方便,在濟(jì)鋼第一煉鐵廠投用后,達(dá)到了治理?yè)P(yáng)塵的目的,應(yīng)用效果良好。
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