鎂碳磚生產工藝中的大氣污染防治對策

摘 要：鎂碳磚為鋼鐵冶煉企業通用的耐火建筑材料。本文較詳細的介紹了鎂碳磚的生產工藝流程，分析了鎂碳磚生產過程中的主要大氣污染源，并闡述了相應的大氣污染防治對策。

關鍵詞：大氣污染源分析；防治對策

1 引言

鎂碳磚是目前應用比較廣泛的鎂質耐火材料制品之一，是轉爐、電爐及鋼包渣線理想的內襯材料，其主要原輔材料為電熔鎂砂、石墨和酚醛樹脂，大氣污染源較多，如不采取必要的污染防治措施，勢必對環境空氣質量造成嚴重污染，因此，深入剖析鎂碳磚生產工藝及大氣污染物產生及排放成因，提出切實可行的大氣污染防治對策，是十分必要的。

2 主要大氣污染源分析

鎂碳磚生產過程主要由原料破粉碎及篩分工序、混合煉制工序、壓制成型工序、干燥燒成工序和檢驗包裝工序組成，由鎂碳磚的生產工藝流程可以看出，幾乎在鎂碳磚整個生產過程中的每道工序中均有廢氣產生，現對應于鎂碳磚生產工藝具體分析如下：

2.1 破粉碎及篩分工序：由于該工序需將原料電熔鎂砂進行破碎、粉碎、篩分和磨細處理，處理后的鎂砂粒度較小，在上述各項操作及輸送過程中必將產生大量含塵廢氣。

2.2 混合煉制工序：該工序是將經破粉碎及篩分處理后的原料粉料和顆粒料與石墨、酚醛樹脂等輔料進行混合的操作過程，因此，在該工序的稱量、卸料及混合攪拌過程中均有大量工藝粉塵產生。

2.3 壓制成型工序：該工序是將混合物料沖壓成型的生產操作過程，沖壓過程中也伴隨著一定量的粉塵產生。

2.4 干燥工序：由于在鎂碳磚生產過程中加入了酚醛樹脂，因而在磚料混合及磚的干燥過程中有甲醛、酚等揮發物揮發出來。由于混合是在常溫下進行，而干燥窯采用電加熱，其溫度按一定的干燥曲線升溫，在200℃溫度下保溫4-6小時，因此，樹脂的揮發物主要在干燥窯中揮發出來，即干燥窯處有大量的甲醛和酚類有機揮發物產生。

2.5 檢驗包裝工序：在用磨磚機和切磚機對磚坯進行整形處理過程中，被切削掉的磚層被打碎變成粉末，在空氣的擾動下形成粉塵。除上述各生產工序外，在原料儲運過程中也將伴有粉塵產生，粉塵主要是在原料裝卸、堆放和運輸過程中產生的，其主要成分為MgO。

3 大氣污染防治對策

目前，各鎂碳磚生產企業對其生產過程中所產生的大氣污染物采取的治理措施主要為：在破粉碎及篩粉工序、混合煉制工序和壓制成型工序的各產塵點處均設置了密閉抽風凈化設施；上述各產塵點處所產生的粉塵經高效袋式除塵器除塵凈化處理后，有組織排放到環境中。

雖然各鎂碳磚生產企業在進行環境影響評價時均設計采用袋式除塵系統，對各主要產塵點粉塵進行凈化處理，能夠實現各主要產塵點粉塵的有組織達標排放，但仍存在一定的問題：

（1）對無組織排放粉塵的防治措施考慮較少

由鎂碳磚生產工藝流程及大氣污染源分析可知，在原料入庫和產品檢驗包裝工序有無組織粉塵產生；在各抽風凈化設施的吸風口處有無組織粉塵產生；除塵器回收粉塵裝卸及轉運過程中有無組織粉塵產生；部分物料在輸送過程中也將有無組織粉塵產生。

（2）對除塵系統可能出現的事故考慮較少

雖然鎂碳磚生產建設單位基本上都能夠考慮到對生產過程中各主要產塵點采取布袋除塵處理，但對布袋除塵器可能產生的事故情況估計不足。一旦布袋因潮濕和低溫而產生結露，或因摩擦、振打及不良裝配等原因而產生破損，將會產生較嚴重的事故排放。

（3）未對干燥窯含甲醛和酚類的廢氣提出防治措施

由于鎂碳磚在生產工藝中使用酚醛樹脂作粘合劑，樹脂在受熱時分解生成甲醛與酚類氣體；甲醛與酚類屬有毒氣體，因此必須加以治理，并嚴格控制車間內濃度。而目前各鎂碳磚生產企業絕大部分采取稀釋排放對策，很少提出相應的污染防治措施。

鑒于以上分析，本文認為：必須提出更加嚴格的污染防治對策，最大限度的減少鎂碳磚生產過程中的無組織含塵廢氣、含甲醛和酚類有機物廢氣的排放量，并杜絕除塵系統的事故排放，降低鎂碳磚生產所帶來的環境風險。

為此，向鎂碳磚生產建設單位建議如下：

（1）原料倉庫應建成封閉式庫房，既可防雨，又防止落地粉塵二次污染。同時，合理設置原料堆放方式及擺放位置，對各種物料進行使用數量頻次統計，將使用頻次大，用量大的物料擺放在距出口近的地方，以減少原料的搬運量，從而減少二次污染。

（2）加強對產品檢驗包裝工序的生產操作管理，以減少缺陷磚坯修整過程中的粉塵產生量；并對修整過程中的產塵點安裝抽風捕集設施，將捕集到的含塵廢氣引至較近的布袋除塵器中，經凈化處理后排放。

（3）科學設計各抽風捕集口處的吸風量，并根據生產工藝情況盡可能做到封閉處理，通過加大負壓減少粉塵向環境中的逸散，提高抽風凈化系統的捕集率。

（4）在所有物料卸料口處安裝一節軟管或布袋，實行下料軟著陸，減少因落差引起的揚塵。

（5）對所有原料上料及輸送系統均采取全封閉電動上料及輸送工藝，取代人工上料和輸送。

（6）除塵設備要與生產工藝設備聯鎖，除塵設備應先開動，后停轉，停車時要延時停車，避免粉塵直排。

（7）生產車間應配備移動式吸塵器，及時回收車間內散落的粉塵，減少因二次揚塵而導致的無組織粉塵排放。

（8）對于同時生產燒成磚耐火材料制品的企業，建議采用燃燒法，將樹脂揮發物混入以燃油為熱源的高溫隧道窯中，與油霧配比混燒，使甲醛、酚類燃燒生成CO2，由排氣筒與燃油廢氣一并排放。

對于無燒成磚耐火材料生產的企業，由于無高溫隧道窯，使得采用燃燒法的治理措施受到了一定程度的限制，若配備單獨的燃燒系統，則將會造成較大的能源浪費。因此，建議采用吸收法，即采用堿液和酸液吸收塔處理，其原理是：酚類溶液呈酸性，與堿液反應生成酚鈉，沉淀；甲醛在酸性溶液中形聚合甲醛，沉淀。

5 結束語

鎂碳磚生產是一個大氣污染源較多、污染較重的工業建材行業，有較多的有組織和無組織大氣污染物排放點。通常情況下，對生產過程中有組織排放的廢氣采取高效袋式除塵措施是十分必要和可行的，能夠實現有組織廢氣的達標排放；但建設單位還必須對可能產生的無組織排放引起足夠重視，通過加強管理、改進設計與操作、完善技術工藝與設備等措施，最大限度減少無組織粉塵的排放；同時，要對生產過程中產生的甲醛和酚類廢氣采取切實可行的治理措施，確保穩定達標排放。眾多鎂碳磚生產企業的運行實踐表明，在嚴格落實各項大氣污染防治措施、加強對生產和環保設施運行管理的基礎上，鎂碳磚生產企業對環境空氣質量影響不大。

參考文獻

[1]實用耐火原料手冊.中國建材工業出版社，2000.9.

[2]有機氣態污染物治理技術進展.網易給排水，2006.1.