鐵礦石破碎生產線生產性粉塵的治理措施

陳立新

（西部黃金哈密金礦股份有限公司哈密839000）

鐵礦石破碎生產線生產性粉塵的治理措施

陳立新

（西部黃金哈密金礦股份有限公司哈密839000）

選礦廠破碎車間普遍存在粉塵現象，本文介紹了西部黃金哈密金礦股份有限公司選冶廠2條鐵礦石破碎生產線除塵系統的設計及除塵器選型方案。除塵器安裝完成后，經實際運行測試，除塵系統排放的粉塵濃度達到了國家標準，既改善了職工的作業環境，又提高了破碎車間設備的運轉率，同時也改善了廠礦周邊村民的生活環境，增加了企業的經濟效益和社會效益。

除塵系統粉塵破碎鐵礦石

西部黃金哈密金礦股份有限公司選冶廠現有2條鐵礦石破碎生產線，主要生產工藝是先用喂料機把鐵礦石由原料倉送至顎式破碎機進行粗破，粗破后的鐵礦石由輸送帶送至振動篩進行精選，精選后不合格的礦石再由輸送帶送至圓錐破碎機進行細破，破碎完成后的精料再經球磨等工序。選冶廠所在的哈密地區1月份的平均氣溫-17℃，因此冬季生產時為防止礦石結冰，不能加水，這就造成生產過程中產生大量的粉塵氣體，對工人的身體健康造成極大危害。

按照國家標準的要求，礦山通風除塵系統的排放濃度不應超過100 mg/m3，空氣中粉塵的濃度及分散度是衡量粉塵對人體危害程度的重要因素；生產性粉塵含10%以上游離SiO2的粉塵在車間內工作地帶的最高容許濃度為2 mg/m3[1,2]。為了給工人創造一個良好的工作環境，降低職業病發生的概率，選冶廠決定對鐵礦石破碎生產線的生產線粉塵進行治理，將粉塵控制在產塵點，從根本上消除粉塵危害，實現清潔生產的目標。

1 除塵系統總體方案設計

由于新疆哈密地區冬天氣候寒冷，若采用脈沖除塵設備的空壓機，所產生的壓縮空氣中含有水分，這樣脈沖閥膜片很容易結冰，使脈沖閥產生直流，喪失清灰性能，必將大大增加檢修頻率，造成不必要的損失及麻煩。考慮到哈密地區的氣候條件及現行生產工況環境，經多次論證，除塵系統決定采用機械回轉反吹扁袋除塵器，這種除塵器運行安全可靠、投資低、故障率低、占地面積小、處理風量大、易于操作及檢修，除塵器風管風速合理、不積灰、磨損少、阻力低、連接合理、易于調整及檢修。

機械回轉反吹扁袋除塵器采用圓形體結構受力均勻，抗爆性能好，結構緊湊，采用高壓反吹清灰，不受氣源條件限制，利用阻力自動控制反吹清灰節約能源，延長布袋使用壽命，除塵效率高、清灰能力強、長期運行穩定可靠，廣泛用于冶金、化工、建材、電力、焦化等行業。

2 機械回轉反吹扁袋除塵器的構造、工作原理及特點

2.1 構造

機械回轉反吹扁袋除塵器主要由以下4部分組成：

⑴上箱體：包括除塵器蓋、旋轉揭蓋裝置、清潔室、換袋入孔、觀察孔、出氣口。

⑵中箱體：包括花板、濾袋、濾袋框架、濾袋導口、過濾室筒體、進氣口、入孔門。

⑶下箱體：包括定位支承架、灰斗、星形卸灰閥、支座。

⑷反吹風清灰機構：包括旋臂、噴口、分圈反吹機構、循環風管、反吹風管、反吹風機、旋臂減速機構。

反吹風旋臂由置于頂蓋上的減速器驅動，反吹風機落地安裝。通過中心管與旋臂連接對于三、四圈布置的濾袋，旋臂設分圈反吹裝置。

星形卸灰閥、減速裝置和電機、反吹風機、旋臂減速機構及循環風管路等均為配套件，它們和反吹風機基礎及循環風管路應視現場具體情況進行設計和安裝。

2.2 工作原理

過濾工況：含塵氣流由切向進入過濾室上部空間，由于入口為蝸殼型。大顆粒及凝聚塵粒在離心力作用下沿筒壁旋落灰斗。小顆粒塵彌散于過濾室袋間空隙從而被濾袋阻留。粘附在濾袋外層，凈化空氣透過濾壁經花板上濾袋導口匯集于清潔室，由通風機吸出而排放于大氣中。

再生工況：隨著過濾工況的進行，阻留粉塵逐漸增厚因而濾袋阻力逐漸增加。當達到反吹風控制阻力上限時，根據需要可以手動開啟反吹風機，也可由差壓變送器發出信號自動啟動反吹風機及反吹風旋臂傳動機構進行反吹。具有足夠動量的反吹風氣流由旋臂噴口吹入濾袋導口，阻擋過濾氣流并改變袋內壓力工況，引起濾袋實質性振擊，抖落積塵。旋臂分圈逐個反吹。當濾袋阻力降到下限時，反吹風機構手動關閉或自動停止工作，為節約反吹風機動力，減少反吹風量對于3圈布袋除塵器設有分圈反吹機構使每次只反吹1個濾袋。

2.3 主要特點

機械回轉反吹扁袋除塵器與國內常用的脈沖布袋除塵器相比具有以下特點：

⑴殼體按旋風除塵器蝸殼型進口設計，能起局部旋風作用，減輕濾袋負荷。圓筒拱頂的體形，受力均勻、抗爆性能好。

⑵采用了設備配套的高壓風機反吹清灰，不受氣候環境及使用場合氣源條件的限制，易損件少，維護簡便、運行可靠、克服了壓縮空氣脈沖清灰的弊病、反吹風作用距離大、可采用長濾袋、充分利用空間、占地面積小。

⑶采用梯型扁袋在圓筒體內布置，結構簡單緊湊，過濾面積指標高。在反吹風作用下，梯形扁袋振幅大，只需1次振擊，即可抖落積塵、有利于提高濾袋壽命。

⑷用除塵器的阻力作為信號，可自動控制回轉反吹清灰口濃度高低，自動調整清灰周期。

⑸除塵器的上蓋分為多塊，可隨意打開，換袋、維護非常方便。

3 除塵器各關鍵參數計算及選型

3.1 塵源確定

根據鐵破碎車間現有工藝及設備的參數，可確定應治理塵源為：顎式破碎機上料口、下料口、650膠帶機尾處共2個點；振動篩1臺，塵點為篩上及下料2個點；圓錐破下料口1個點；圓錐破上料中轉650膠帶機1個點（每套系統各6處塵點）。

3.2 風量確定

⑴顎式破碎機上料口、下料口、650膠帶機尾處共2個點：顎式破碎機下料溜槽角度及物料落差高度和膠帶寬650，其設計風量按膠帶運輸機轉運點除塵排風量表計算，顎破上下料處，風量約為3000m3/h，合計6000m3/h)。

⑵振動篩1臺共2個點：按振動篩平面面積做上部密閉罩，每平米篩面取1200～1800m3/h。振動篩的平面面積為2m2，每平米按1800m3/h計算，風量為3600m3/h/臺，振動篩下料口風量約為3 000 m3/h，合計6 600 m3/h。

⑶圓錐破1臺1個點：塵點為下料處，主要塵源為圓錐破出料口，根據圓錐破的技術參數在生產過程中產生6 000 m3／h／臺的風（采用上部密閉罩）。

圓錐破在破碎時由于慣性力的作用，在破碎機內產生一定的正壓風量使粉塵在下料口被吹出，影響車間的工作環境。如果要想達到良好的收塵效果，除塵器所選風量必須大于破碎機所產生的正壓風量。由于膠帶機以1.5 m/s的速度運轉所以吸塵罩必須做在離下料口1.5 m處，塵罩形式為頂吸。塵罩做成矩形，使其形成一個緩沖區。正壓風的作用下粉塵被吹到緩沖區內后由吸塵管路被除塵器吸走，經過濾后凈空氣由風機排空。

⑷圓錐破上料中轉650膠帶機下料處1個點：膠帶中轉處650膠帶機1套，塵點分別在機頭下料點。根據膠帶機溜槽角度及物料落差計算每個點所產生的風量約為3 000 m3/h。

綜上所述，整套系統實際使用風量為21 600 m3/ h，再加個系統阻損失及漏風系數，正常使用風量約為24 600 m3/h。

3.3 除塵器型號確定

根據各設備的使用工況及塵點的分布布局及粉塵性質，破碎車間2套破碎生產線各選用1套JFB-300除塵器系統。

4 結束語

減輕破碎篩分的粉塵污染，改善工人的作業環境，實現清潔生產是目前礦山環境保護的主要工作之一，也是提高選礦廠生產效率的基本保證。選冶廠的除塵系統安裝、調試好投入運行后，經實際測試，除塵效果良好，不僅使作業崗位的粉塵濃度達到國家衛生標準，改善了職工的作業環境，又提高了破碎車間設備的運轉率，延長了設備的使用壽命，同時也改善了廠礦周邊村民的生活環境，增加了企業的經濟效益和社會效益。

[1]中華人民共和國衛生部.工業企業設計衛生標準[S].北京：中華人民共和國衛生部，國家基本建設委員會，國家計劃委員會，國家勞動總局，1979.

[2]齊振龍，張樹林，郜旭.金渠金礦破碎車間除塵設備的改造及應用.黃金:2012,33(1).

收稿：2014-03-17