濟鋼350m3高爐槽上除塵方案的設計與應用

更新時間：2009-10-23 14:15 來源：山東冶金作者: 閱讀：2166

濟南鋼鐵集團總公司第一煉鐵廠(簡稱濟鋼第一煉鐵廠)現有350m3高爐6座。高爐采用料車式上料系統,槽下設置料倉。槽上備料采用皮帶運輸,由皮帶卸料車向料倉卸料。從地理位置來看,6座高爐處在一條直線上,屬國內獨有,其中:1^＃、2^＃高爐為一個單位;3^＃、4^＃高爐為一個單位;5^＃、6^＃高爐為1993年新建高爐,為另一個單位。1^＃、2^＃及3^＃、4^＃高爐卸料車是二通式,而5^＃、6^＃高爐為三通式。由于原料中的燒結礦和球團礦含塵量較大,并且卸料車頂部改向滾筒高出倉面3m,所以在卸料車卸料時不可避免地會產生大量揚塵,嚴重污染了環境,危害著職工的身心健康,是濟鋼第一煉鐵廠治理環境的一大難題。為此,濟鋼第一煉鐵廠從1997年開始著手對高爐槽上除塵進行治理,利用現有電除塵及獨特的除塵設計,達到了避免揚塵、環境治理的目的,且投資少、效果好。現介紹濟鋼第一煉鐵廠槽上除塵的三種方案。

1　倉頂直接負壓除塵

1.1　實施方案

圖1　倉頂直接吸塵法示意圖
1 卸料桶 2 料倉 3 吸塵管

1^＃、2^＃高爐槽上共有11個燒結和球團倉,其中9個倉是單面卸料,有2個倉是雙面卸料,槽上空間較大,有較多的布置余地。由于1^＃、2^＃槽上燒結倉位偏向一側,并且距離電除塵也較近,故選擇了倉頂直接吸塵法。如圖1所示,原料從卸料車高落差落入料倉,不管粉塵是觸底還是在下落過程中揚起,都使料倉處于正壓狀態,逼迫倉內粉塵從落料口向外大量揚出。根據這種情況,直接在料倉一側的頂部加入吸塵管道,使料倉始終處于負壓狀態,并且管道位置也直接安在粉塵揚起軌跡的上端,從而使大量粉塵不再外溢,最終達到料倉除塵的目的。由于揚塵點不只是料倉,還有卸料車,所以又對卸料車進行了改造,先在料車入料口處加入防塵簾,對卸料筒進行密封,再把卸料筒卸料口處做成喇叭形,并使喇叭口下部與料倉保持間距不能超過100mm,以使倉內負壓影響卸料車,從而達到對卸料車除塵的目的。

1^＃、2^＃高爐槽上除塵管道工藝布置見圖2。

圖2　1^＃、2^＃高爐槽上除塵管道工藝布置
1 吸塵罩 2 手動密封閥門 3 除塵主管道(與電除塵相連)

1.2　投資與效益計算

主管道直徑800mm,由于卸料點只有一個,所以開啟點也只有一個,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,在山東省屬獨創,效果也非常明顯。工程投入費用為32萬元,經濟效益主要為回收礦粉,1^＃、2^＃高爐每24h消耗燒結礦3000t,按礦粉揚塵量為0.3%、礦粉190元/t、除塵效率為99.2%計算，年經濟效益為61.9萬元,投資回收期為189天。

2 側壁自動除塵法

2.1 實施方案

由于3^＃、4^＃爐槽上空間較小,布置空間沒有余地,故無法安置料倉頂吸式除塵。根據實際情況,選用壁側吸塵法,即在料倉側壁安裝吸塵口,從而使料倉處在負壓狀態下。投入運行后,發現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。在料倉貯料達到倉位的4/5 時,入料口B根本就無法達到除塵的目的,入料口A處的除塵也隨著料位的升高而逐漸減弱。其主要原因為:A半倉和B半倉開啟口較大,使料倉形成的負壓較小, 尤其在B半倉更是在倉A的影響下無法在卸料口形成局部負壓。根據以上情況,對其進行了優化性改造:在工藝允許的前提下,把卸料車改為一通卸料,把料倉入料口A封閉,只留一塊看料位蓋板,同時將這一側卸料筒封閉,最終形成了只在入料口B卸料的局面,這種優化性改造大大增強了B半倉的負壓,并且消除了料位對除塵效果的影響,實踐證明這種改造是成功的。再者,對卸料車的改造同1^＃、2^＃高爐一樣進行密封,使其也同步達到除塵的目的。

圖3　側壁自動除塵示意圖
1 吸塵管 2 入料口A 3 卸料車 4 入料口 B5 料倉

2.2 效益分析

此方案除塵管道直徑為800mm,閥門為外購液動閥門,整個工程投資為50萬元。效益計算同1^＃、2^＃爐,但其除塵效率為96%,所以年經濟效益為59.9萬元,投資回收日期為305天。

3 懸空料車式除塵法

3.1 實施方案

因為燒結13^＃皮帶機的卸料方式為三通卸料,有一半燒結礦直接落入料倉,而另一半料則通過第三筒落到皮帶上繼續向3^＃、4^＃爐供料。根據實際情況,對5^＃、6^＃爐槽上采取針對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塵問題,并且可以兼顧到料倉的除塵。由于該方案在卸料桶中吸塵方向與料速方向相反,所以料倉除塵效率要受到影響。為此,進行了如下改進(見圖4):首先將三通改為兩通,封閉卸料桶1,同時封閉對應的料倉開口;其次加寬、加高卸料桶2,以盡量減輕料速對吸塵的負面影響;最后對卸料桶3與皮帶之間進行接觸式密封,由于這種除塵設計要求卸料車定點卸料,只留一個下料口,使揚塵點能集中在有負壓的卸料桶口處,盡量減少倉內粉塵的溢出。 

圖4　懸空料車式除塵法示意圖
1 皮帶機 2 卸料桶1 3 卸料桶3 4 吸塵管　5 吸光罩 6 密封軟連接 7 卸料桶2