唐勝衛(wèi)，劉高峰

(馬鋼集團(tuán)(控股)公司能源環(huán)保部 安徽馬鞍山 243000)

1 概述

馬鋼新老區(qū)高爐礦槽均平行布置三條膠帶輸送機(jī)，每條膠帶機(jī)配套有移動(dòng)式卸料車，卸料車左右兩側(cè)各有卸料溜管。膠帶機(jī)輸送的物料通過卸料車兩側(cè)溜管卸往不同的料倉(cāng)，也可根據(jù)生產(chǎn)要求，操縱卸料車上的切換翻板，使物料直接通過卸料車后落到膠帶機(jī)前方膠帶，繼續(xù)下一運(yùn)輸流程。卸料車沿直線軌道往復(fù)行走，能在靜止或行走狀態(tài)下向其下方的料倉(cāng)連續(xù)卸料。卸料車向料倉(cāng)內(nèi)卸料時(shí)，由于落差較大，急速下落的物料會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，當(dāng)物料碰撞料倉(cāng)倉(cāng)壁或沖擊倉(cāng)內(nèi)物料時(shí)，更會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境非常惡劣，危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康。

高爐礦槽槽上的產(chǎn)塵點(diǎn)主要有3處:卸料車頂部改向滾筒落料處、兩側(cè)溜管落料處、礦槽槽口處。卸料車在不同礦槽間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，屬于移動(dòng)式塵源點(diǎn)，并且其在每個(gè)礦槽的卸料位置點(diǎn)不完全固定。在同一礦槽的卸料位置點(diǎn)可能有多處，造成吸塵點(diǎn)無(wú)法固定。物料經(jīng)卸料車溜管、礦槽口卸入礦倉(cāng)，礦槽槽口一直呈敞開狀態(tài)。礦槽內(nèi)儲(chǔ)存的物料量較少時(shí)，卸料落差相當(dāng)大，此時(shí)大量粉塵顆粒通過礦槽槽口向外擴(kuò)散。面積如此大的槽口，如不進(jìn)行有效密閉，則根本無(wú)法達(dá)到理想的除塵效果。

根據(jù)以上特點(diǎn)，在不影響生產(chǎn)和設(shè)備檢修前提下，決定采用全密封移動(dòng)除塵通風(fēng)裝置，解決高爐原料礦槽槽上無(wú)組織放散問題。

2 高爐原料礦槽槽上除塵系統(tǒng)主要形式

(1)料倉(cāng)負(fù)壓+料倉(cāng)卸料槽口全密封。其主要方法是在每個(gè)礦倉(cāng)上設(shè)一根負(fù)壓抽風(fēng)支管，再設(shè)有一根負(fù)壓抽風(fēng)總管將各料倉(cāng)負(fù)壓抽風(fēng)支管匯總，匯總的抽風(fēng)總管接入地面除塵站，含塵氣體經(jīng)除塵器過濾處理達(dá)標(biāo)排放。為了節(jié)省抽風(fēng)量負(fù)荷，在每根抽風(fēng)支管上均設(shè)有切換閥門，切換閥門與卸料小車聯(lián)鎖，當(dāng)卸料小車移動(dòng)到各個(gè)料倉(cāng)卸料時(shí)該料倉(cāng)的負(fù)壓支管閥門開啟，使該礦倉(cāng)形成負(fù)壓，防止料倉(cāng)內(nèi)粉塵外溢。同時(shí)在卸料槽口上裝設(shè)膠帶密封裝置，通過該裝置實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)卸料小車卸料和動(dòng)行過程過實(shí)現(xiàn)對(duì)料倉(cāng)槽口的密封，防止卸料在料倉(cāng)內(nèi)的產(chǎn)塵從料倉(cāng)槽口外溢，同時(shí)為礦倉(cāng)負(fù)壓形成創(chuàng)造條件，可減少負(fù)壓抽風(fēng)的風(fēng)量。

(2)移動(dòng)通風(fēng)槽+產(chǎn)塵點(diǎn)吸塵罩+料倉(cāng)卸料槽口全密封;其主要方法是在移動(dòng)卸料小車的卸料溜槽兩側(cè)及卸料小車頂部產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)吸塵罩，對(duì)產(chǎn)塵點(diǎn)的塵氣進(jìn)行收集匯總成一個(gè)抽風(fēng)負(fù)壓抽風(fēng)總管，該負(fù)壓抽風(fēng)總管固定在卸料小車上隨卸料小車移動(dòng)，在與移動(dòng)卸料小車移動(dòng)方向上通長(zhǎng)安裝一個(gè)固定的負(fù)壓抽風(fēng)槽，將移動(dòng)卸料小車上的負(fù)壓抽風(fēng)總管通過移動(dòng)聯(lián)接與密封裝置形成一個(gè)移動(dòng)通風(fēng)槽，當(dāng)卸料小車上的抽風(fēng)支管在卸料小車移動(dòng)到任一料倉(cāng)卸料時(shí)都能與移動(dòng)通風(fēng)槽保持聯(lián)接形成負(fù)壓，移動(dòng)通風(fēng)槽通過風(fēng)管接入地面除塵站，含塵氣體經(jīng)過除塵器過濾處理后達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)在卸料槽口上裝設(shè)膠帶密封裝置，通過該裝置實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)卸料小車卸料和運(yùn)行過程過實(shí)現(xiàn)對(duì)料倉(cāng)槽口的密封，防止卸料在料倉(cāng)內(nèi)的產(chǎn)塵從料倉(cāng)槽口外溢，同時(shí)為礦倉(cāng)負(fù)壓形成創(chuàng)造條件，可減少負(fù)壓抽風(fēng)的風(fēng)量。

(3)單體除塵全密封移動(dòng)除塵通風(fēng)裝置。將除塵系統(tǒng)直接安裝在卸料小車上方，直接對(duì)卸料揚(yáng)塵進(jìn)行收集。

目前，雖然高爐原料礦槽槽上系統(tǒng)具有多種除塵方式，但從各鋼廠使用情況看，上述全密封移動(dòng)除塵通風(fēng)裝置均存在不同程度的問題，難以徹底解決高爐原料礦槽槽上除塵難題。

3 馬鋼高爐礦槽目前主要存在的問題

馬鋼新區(qū)A#、B#高爐礦槽槽上卸料小車為移動(dòng)式通風(fēng)凈化除塵機(jī)組除塵，機(jī)組設(shè)備放置在重型卸料車延長(zhǎng)的平臺(tái)上，平臺(tái)與車架用銷子連接，卸料小車卸料溜槽槽口兩側(cè)設(shè)集中吸塵罩，除塵機(jī)組采用螺旋機(jī)輸灰，星型卸灰閥排灰。

由于每個(gè)礦槽都有三條加料系統(tǒng)，礦槽的槽口是相通的，且三條系統(tǒng)不可能在同一位置加料，當(dāng)三條系統(tǒng)或兩條系統(tǒng)同時(shí)加料時(shí)，相鄰槽口大量粉塵外溢，車間內(nèi)粉塵彌漫，崗位粉塵超標(biāo)嚴(yán)重，嚴(yán)重危害工人身體健康。廠房外墻無(wú)密封，廠房?jī)?nèi)大量揚(yáng)塵通過敞開墻體外溢。

4 整體方案

為解決上述問題，新設(shè)計(jì)一套礦槽槽上受料槽口全密閉移動(dòng)通風(fēng)除塵系統(tǒng)，采用數(shù)值模擬的手段對(duì)卸料小車揚(yáng)塵流場(chǎng)、進(jìn)風(fēng)煙道、除塵器進(jìn)排氣進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化;氣力輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套試驗(yàn)裝置，在同工況的情況下，收集輸灰各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如輸灰量、輸灰壓力等;在數(shù)值模擬和試驗(yàn)基礎(chǔ)上將全密封移動(dòng)除塵通風(fēng)裝置路線應(yīng)用在馬鋼A#高爐原來槽上現(xiàn)場(chǎng)。它主要包括移動(dòng)小車除塵系統(tǒng)、礦槽槽口密封系統(tǒng)和氣力輸灰系統(tǒng)。在卸料小車前面加設(shè)一臺(tái)移動(dòng)單體除塵小車，除塵小車行走軌道利用卸料小車軌道，膠帶機(jī)頭部軌道作相應(yīng)延長(zhǎng)，滿足移動(dòng)除塵小車最前端安放位置，移動(dòng)除塵小車作為單體除塵系統(tǒng)設(shè)備安裝平臺(tái)。為了增加移動(dòng)小車穩(wěn)定性，對(duì)原卸料小車軌道梁采取加強(qiáng)措施，進(jìn)行剛度和強(qiáng)度復(fù)核。

4.1 移動(dòng)小車除塵系統(tǒng)

移動(dòng)小車除塵系統(tǒng)是一套移動(dòng)單體除塵裝置，主要包括移動(dòng)除塵小車和裝設(shè)在小車上的單體除塵設(shè)備，移動(dòng)除塵小車設(shè)置在卸料小車移動(dòng)軌道上，移動(dòng)除塵小車通過連接銷軸與卸料小車相連接。單體除塵器包括除塵器本體、進(jìn)氣風(fēng)管和吸塵罩，吸塵罩分別設(shè)置于卸料小車下料溜槽兩側(cè)和卸料小車頭部卸料點(diǎn)，吸塵罩連通風(fēng)管，與設(shè)置于卸料小車下料溜槽兩側(cè)的吸塵罩連接的風(fēng)管通過吊架固定，吊架固定設(shè)置在風(fēng)管上部、下料溜槽正上方，風(fēng)管通過軟連接與單體除塵器相連通。為了增加移動(dòng)式重型卸料小車穩(wěn)定性，將高架軌道改為地面軌道，軌距加大，移動(dòng)式重型卸料小車重新設(shè)計(jì)，原雙側(cè)下料改為單側(cè)下料，原外側(cè)槽口用固定式皮帶密封。下料側(cè)槽口用門型皮帶密封，重型卸料小車車軸由原通軸改為單軸，驅(qū)動(dòng)為四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。

除塵器采用移動(dòng)式與重型卸料小車通過銷軸連接，由重型卸料小車拖動(dòng)，所有與重型卸料小車連接接口均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，但移動(dòng)式除塵故障時(shí)可與重型卸料小車脫離，不影響正常生產(chǎn)。

移動(dòng)式除塵器與重型卸料小車控制系統(tǒng)為車載式，供電方式為拖纜式。

4.2 礦槽槽口密封系統(tǒng)

密封系統(tǒng)由密封膠帶、槽口篦子、防跑偏側(cè)擋和密封膠帶固定張緊裝置等組成。槽口篦子設(shè)置于卸料槽口上部，用于支撐密封膠帶，密封膠帶設(shè)置在篦子上部，在密封膠帶首尾兩端分別設(shè)置密封膠帶固定張緊裝置，在密封膠帶外側(cè)通長(zhǎng)設(shè)置一條側(cè)擋，防止膠帶運(yùn)行過程中跑偏，確保膠帶覆蓋卸料槽口，抑制料倉(cāng)內(nèi)二次揚(yáng)塵從槽口外溢。

密封膠帶在卸料小車溜槽處設(shè)置四個(gè)改向裝置繞開溜槽使槽口通長(zhǎng)保持密封，包括上改向輥筒和下改向輥筒，上改向輥筒設(shè)置在卸料小車卸料溜槽正上方，下改向輥筒設(shè)置在卸料小車下料溜槽兩側(cè)的吸塵罩上部;移動(dòng)除塵小車隨卸料小車同步移動(dòng)，當(dāng)卸料小車移動(dòng)時(shí)，覆蓋在料倉(cāng)槽口上的密封膠帶通過改向裝置繞過卸料小車的下料溜槽與卸料小車產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)而使料倉(cāng)整條槽口(除下料溜槽處外)通長(zhǎng)處于密封狀態(tài)。增設(shè)π型密封可能存在的問題主要有:

(1)增大了原卸料小車軌道梁載荷，剛度可能不滿足原設(shè)計(jì)要求;

(2)膠帶跑偏;

(3)密封膠帶面可能有大塊物料，下改向滾筒過物料時(shí)，易擠壞膠帶; (4)膠帶變型翻卷。處理措施有:

(1)增強(qiáng)原卸料小車軌道梁剛度，在原各軌道梁立柱中間增加一根立柱或在原立柱兩側(cè)加各一道45°斜撐，現(xiàn)有H型鋼梁加筋板;

(2)在槽口外側(cè)增設(shè)300mm高側(cè)擋，π型密封膠帶放帶時(shí)起導(dǎo)向作用，并能防止向外側(cè)跑偏，并且在下改向滾筒處兩側(cè)加立輥，抑制膠帶跑偏;

(3)為解決大物料過下改向滾筒夾渣問題，下改向滾筒設(shè)計(jì)為排渣滾筒，直徑50mm以內(nèi)物料可以從排渣滾筒排出;

(4)為防止膠帶使用過程變形，上改向滾筒處皮帶設(shè)壓滾，膠帶選用EP300型兩層膠帶增加橫向剛度;

(5)改向滾筒支撐。

下改向滾筒利用加強(qiáng)型吸風(fēng)罩斜面支撐，上改向滾筒利用方風(fēng)管加槽鋼支架支撐;

(6)膠帶固定及張緊

密封膠帶主皮帶頭輪方向采用壓板固立于混凝土梁上，另一頭采用彈簧張緊或重錘張緊。

4.3 氣力輸灰系統(tǒng)

在料倉(cāng)卸料槽口使用“膠帶密封裝置”全密封的情況下，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)單體除塵器自動(dòng)卸灰到礦倉(cāng)，使用氣力卸灰方式，在移動(dòng)單體除塵器斗下裝設(shè)一個(gè)定制的星型卸灰閥，在星型卸灰閥的下面裝一套氣力卸灰灰裝置，星型卸灰閥的卸灰能力與氣力卸灰器的卸灰能力配套。氣力卸灰裝置的動(dòng)力源為壓縮空氣，為了保證氣力卸灰裝置有穩(wěn)定可靠的氣力源，在移動(dòng)除塵小車上裝設(shè)一臺(tái)空氣壓縮機(jī)和穩(wěn)壓儲(chǔ)氣罐。同時(shí)為了確保除塵器灰倉(cāng)物料正常卸料，在灰倉(cāng)上安裝倉(cāng)壁振動(dòng)器。在灰倉(cāng)上還安裝料位計(jì)，在氣力卸灰裝置的進(jìn)氣壓縮空氣管上安裝電磁閥，運(yùn)用PLC控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)灰倉(cāng)中物料堆到高料位時(shí)開啟氣力卸灰，低料位時(shí)停止卸灰。

5 應(yīng)用效果

通過將移動(dòng)通風(fēng)除塵與槽口有效密封的有機(jī)結(jié)合，既解決了風(fēng)量利用率低，除塵管網(wǎng)阻損大的弊端，同時(shí)除塵器捕集的物料卸入料倉(cāng)，物料的回收利用增加，減少了搬運(yùn)，解決了三條系統(tǒng)或兩條系統(tǒng)同時(shí)加料時(shí)，相鄰槽口粉塵外溢的現(xiàn)象，崗位環(huán)境大為改觀。

除塵器采用移動(dòng)式與重型卸料小車通過銷軸連接，由重型卸料小車拖動(dòng)，所有與重型卸料小車連接接口均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，但移動(dòng)式除塵故障時(shí)可與重型卸料小車脫離，不影響正常生產(chǎn)。在密封膠帶首尾兩端分別設(shè)置密封膠帶固定張緊裝置，在密封膠帶外側(cè)通長(zhǎng)設(shè)置一條側(cè)擋，防止膠帶運(yùn)行過程中跑偏，確保膠帶覆蓋卸料槽口，抑制料倉(cāng)內(nèi)二次揚(yáng)塵從槽口外溢。為了解決密封膠帶與改向裝置間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻繁出現(xiàn)膠帶易磨損、膠帶易跑偏等問題，將常規(guī)輥筒的封閉圓弧面，改為由圓鋼排列成的帶縫隙的圓弧面(或者是帶槽的圓弧面)，使得膠帶與輥筒間的夾渣能通過輥筒滾動(dòng)，從輥筒的縫隙隨膠帶排走，使得下改向裝置與豎向膠帶間不再產(chǎn)生夾渣，避免夾渣磨損膠帶。

6 結(jié)束語(yǔ)

改進(jìn)后的除塵裝置現(xiàn)場(chǎng)試用后，料倉(cāng)上無(wú)明顯粉塵外溢或揚(yáng)起，工作崗位較清潔;除塵設(shè)備直接連接卸料小車，不需要額外占地;除塵后的粉塵顆粒直接落入礦槽，不產(chǎn)生二次揚(yáng)塵;風(fēng)機(jī)直接連接除塵器，風(fēng)量損耗小，除塵效果顯著;風(fēng)壓損耗小，運(yùn)行電量消耗少;系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)量小，運(yùn)行成本低。整體裝置獲三項(xiàng)實(shí)用新型專利，對(duì)鋼鐵行業(yè)現(xiàn)有高爐礦槽除塵效果的改進(jìn)，有一定借鑒意義。

［1］ 林利民.移動(dòng)通風(fēng)槽在高爐備料車間中的應(yīng)用［J］.工業(yè)安全與環(huán)保，2008，3

［2］ 唐 涌，裴家煒，盧國(guó)煒.移動(dòng)通風(fēng)槽技術(shù)在攀鋼煉鐵高爐礦槽除塵系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.工業(yè)安全與環(huán)保，2012，8