李 軍

( 河北鋼鐵集團邯鋼貯運中心球團車間, 河北 邯鄲 056015)

摘 要: 邯鋼ò 期球團為解決鼓風- 抽風干燥工藝機尾環境惡劣的問題, 創新采取了鏈箅機機尾密封罩與環境電除塵器相結合的機尾環境治理方案。該設計方案具有投資低、工藝簡單、便于實施、無二次污染等特點, 運行兩年來, 效果良好。該設計方案的成功, 也為國內采用同類工藝的其他球團生產線鏈箅機機尾環境治理提供了新的思路。

關鍵詞: 鼓風- 抽風干燥工藝; 機尾環境治理; 設計特點; 效果

1 前 言

邯鋼為了推行精料方針, 不斷改善高爐爐料結構, 持續提升生產能力和改善技術經濟指標, 分別于 2005 年 10 月和 2009 年 6 月建成投產了兩條 200 萬 t/ a 鏈箅機- 回轉窯氧化球團生產線, 年產量達到 400 萬 t, 完全實現了公司球團礦自給, 產品質量也能較好地滿足高爐冶煉要求。

邯鋼 ò 期球團生產線在充分總結、汲取  期球團和國內兄弟單位實踐經驗的基礎上, 對制約生產的難點問題進行了改進和完善, 尤其是在生球干燥工藝方案選擇上, 為解決   期球團采用全抽風干燥工藝對料層厚度、球團產能以及生球干燥預熱效果的制約和影響, 采用了鼓- 抽結合的干燥工藝。同時, 針對國內同類工藝機尾環境惡劣的問題, 廣泛汲取其治理經驗, 率先提出了采用環境電除塵器處理機尾揚塵的工藝方案, 并取得了理想的效果。

2 設計特點

2、1 鼓- 抽干燥工藝鏈箅機機尾的環境污染分析

鏈箅機- 回轉窯球團工藝中, 生球的干燥和預熱均在鏈箅機上進行。生球干燥工藝有全抽風干燥和鼓- 抽相結合干燥兩種。鼓- 抽結合干燥工藝在提高鏈箅機上生球料層厚度、增加產能、改善生球干燥效果、減少料層下部過濕和變形、爆裂等方面明顯優于全抽風干燥工藝, 但其機尾揚塵和熱輻射污染嚴重, 環境較為惡劣。

1) 機尾揚塵污染

( 1) 在 7 000 m3/ min 的鼓干風機作用下, 來自環冷三段的熱廢氣(200~ 300 e )從鼓干段下的風箱進入鏈箅機, 由下至上穿透料層, 對生球加熱脫水, 產生的主要廢氣從放散煙囪( 高 24m, 直徑 213 m) 排放。但煙罩內由于正壓作用,部分熱廢氣也從機尾料層與擋墻下口空隙處大量外溢, 產生粉塵和熱氣污染。

( 2) 生球在鏈箅機上依次接受來自環冷三段、二段和預熱二段、窯尾高溫熱廢氣的加熱干燥、預熱。在此過程中, 粘附在生球表面的粉料脫水后變成粉塵, 少量生球爆裂產生碎料, 這些粉塵和碎料在抽風作用下, 部分進入并滯留在鏈箅機箅板以及箅板與卡環、側板的縫隙中, 被鏈箅機經下回程攜帶回機尾, 箅床在機尾回轉的過程中, 箅板、定軸管、卡塊及側板上的粉塵在復位軸的作用下跌落, 造成粉塵飛揚, 污染崗位環境。

2) 機尾高溫輻射污染

鏈箅機箅板、側板、運行鏈由下回程返回機尾時, 溫度通常在 250~ 300 e 左右, 產生高溫輻射, 特別是夏季, 室內崗位環境溫度通常要比室外高 20 e 以上。

2、2 機尾環境污染治理設計特點

針對鼓- 抽結合干燥工藝機尾環境惡劣的問題, 近年來國內不少球團廠對此進行了研究和探索, 采取了機尾增加布袋除塵設備或增加通風設施等諸多措施, 在一定程度上改善了機尾環境, 但也產生了一系列新問題, 如: 布袋除塵設備維護成本較高, 現場空間限制, 除塵灰收集處理困難, 二次環境污染等。邯鋼 ò 期球團生產線建設時, 認真分析總結了兄弟單位的經驗教訓, 結合自身實際, 研發設計了機尾環境治理與環境電除塵器相結合的工藝。該工藝結構簡單, 便于實施, 其特點如下:

( 1) 加大環境除塵器設備選型

將鏈箅機機尾除塵與高壓輥磨室、混合室、鏈箅機室、環冷機、成品礦槽及轉運站的各產塵點合并為一個除塵系統。為防止各產塵點粉塵外逸, 確保崗位粉塵濃度< 10 mg/ m3, 在   期球團 90 m2環境電除塵器的基礎上, 加大了設備選型, 設計選用一臺 130 m2的單室四電場電除塵器。除塵效率 \ 9918%, 系統除塵風量 347 000m3/ h, 廢氣初始含塵濃度 [ 15 g/ m3, 經除塵器凈化后的廢氣通過 50 m 高煙囪排放, 排放濃度[ 30 mg/ Nm3。

( 2) 鏈箅機下回程尾部全密封

鏈箅機下回程機尾第一組鼓干段風箱后部采用整體密封設計, 形成機尾環境除塵密封罩,如圖 1 所示。

在機尾下回程第一鼓干風箱后箅床上部采用 2750 @4500 鋼板, 下部采用皮簾軟連接的縱向密封板設計, 與下回程箅床間距為 150~ 200mm, 尾部張緊裝置至上箅床尾軸的外側、左右兩側均采用鋼板全密封, 同時取消尾部觀察孔,使箅床從下回程到上層復位過程中產生的揚塵、熱輻射(包括返回到上層煙罩外箅床的熱輻射) 全部被密封罩隔離。

( 3) 兩側對稱抽風、微負壓除塵設計機尾除塵密封罩兩側中間設計 á 1100 對稱抽風除塵管道接口, 設計抽風流量為50 000 m3/h, 在接口外除塵管道上分別設置手動調節閥,便于調整和控制風量以及罩內微負壓, 確保罩內揚塵、熱輻射產生的高溫廢氣進入除塵管道;同時在罩內抽風負壓作用下, 機尾 / 布料區的粉塵、熱廢氣也直接進入下部除塵密封罩內, 防止向上揚塵, 使機尾崗位的粉塵濃度降到 30mg/ m3以下, 得到顯著改善。

罩內粉塵、熱廢氣經兩側抽風管道收集、匯合后, 與環冷機、成品轉運站等收塵點產生的含塵廢氣一起, 由管道送往 130 m2環境除塵器進行集中除塵。除塵后的廢氣由 60 m 煙囪外排,收集的除塵灰采用濃相氣力輸灰工藝輸送到配料灰倉, 參與二次配料。

( 4) 改進機尾煙罩進球處密封設計

機尾煙罩進球處密封板與箅床之間采用雙層耐熱橡膠幕簾密封設計, 間隙由 300 mm 優化為260 mm, 以減少或避免因鼓風工藝煙罩內正壓產生熱廢氣外/ 噴0的現象, 有效改善機尾崗位環境。

3 運行效果

鏈箅機機尾密封罩與環境電除塵器相結合的工藝設計, 結構簡單, 便于現場實施, 而且該方案投資省, 僅增設了密封罩和部分除塵管道便實現了機尾環境的綜合治理, 減少新增除塵設備投資約 50 萬元( 一套小型布袋除塵設備),并能有效解決增設新除塵設備產生的現場空間限制和除塵灰處理及二次污染問題。

從生產線投產兩年多的情況來看, 鏈箅機機尾環境治理效果非常明顯, 在下回程機尾除塵密封罩周圍及上層機尾布料區域內, 沒有粉塵飛揚和明顯的高溫輻射現象( 較無機尾環境治理設施時降低 20~ 30 e ), 機尾崗位粉塵濃度在 10 mg/ m3以下, 作業環境大大改善。尤其是夏季高溫條件下, 布料輥篩電機等設備的環境溫度降低, 運行平穩, 取得了較好的經濟效益和環境效益。

考慮到我們已在工藝設計上增加了鼓干段長度和風箱個數( 三個風箱)來增加低溫干燥時間以改善干燥效果, 在此基礎上, 通過合理控制鼓干風機風門開度、三冷段回熱風溫度和煙罩內正壓大小, 還可進一步減少甚至杜絕熱廢氣從煙罩進料位置大量外噴, 有望使機尾環境得到進一步改善。

4 結 論

邯鋼 ò 期鏈箅機- 回轉窯球團采用鼓- 抽結合干燥工藝, 同時配合機尾密封罩與環境電除塵器相結合的工藝設計, 相對于采用其他環境治理工藝而言, 具有一次性投資低、工藝簡單、不需較大空間位置、便于實施、現場無二次污染等特點。使用兩年多來, 效果良好, 不失為鼓- 抽結合干燥工藝治理機尾環境的一種行之有效的解決方案。