水泥生產粉塵危害治理技術

劉寶龍++++陳建武++++殷德山

水泥制造是我國國民經濟發展的重要產業。中國安全生產科學研究院針對水泥生產企業治理粉塵危害的需求，進行了相關的研究和探索。

自1985年起，我國水泥產量已連續位居世界第一位，2011年水泥產量20.85億t，占世界水泥產量的60%左右，利潤超過1000億元。水泥制造已成為我國國民經濟發展的重要產業。

我國《產業結構調整指導目錄（2011年）》于2013年修正后明確規定，淘汰窯徑3m及以上水泥機立窯、干法中空窯（生產高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥等特種水泥除外）、立波爾窯、濕法窯、直徑3m以下水泥粉磨設備，以及無復膜塑編水泥包裝袋生產線；限制2000t/d以下熟料新型干法水泥生產線、60萬t/a以下水泥粉磨站，鼓勵利用現有2000t/d及以上新型干法水泥窯爐，處置工業廢棄物、城市污泥和生活垃圾，以及純低溫余熱發電和粉磨系統等節能改造。因此，預計在今后相當長的一定時期內，水泥制造仍然是我國國民經濟發展的重要產業，而加強水泥生產企業的粉塵危害治理，成為當前的一項重要研究課題。

根據國家安監總局2013年對6個省36家水泥制造企業的調研結果，水泥生產企業的水泥包裝和人工裝車兩個作業場所粉塵濃度超標嚴重，總塵濃度超標高達115.68倍，呼塵濃度超標高達77.02倍。因此，有效控制水泥生產企業粉塵危害的關鍵，是突破水泥包裝和人工裝車作業場所粉塵危害防護技術與裝備的技術瓶頸。

工程防護技術現狀及其需求

水泥包裝

目前，水泥裝袋基本采用包裝機替代人工進行裝袋，包裝機分為固定式和回轉式兩種，其中以回轉式居多。根據包裝機的自動化程度還可分為全自動式和半自動式。全自動式包裝機因為造價昂貴導致應用較少，目前應用最多的是由人工插袋的半自動式包裝機。人工插袋的半自動式回轉包裝機現場情況如圖1所示。

采用人工插袋式的半自動式回轉包裝作業，由于包裝機漏灰率高、掉袋時有余灰噴出、包裝袋質量差等情況，導致灌裝出現泄漏、水泥包裝崗位未設置通風除塵裝置或設置不合理等原因，致使水泥包裝作業場所的粉塵濃度超標嚴重。因此，研發高質量、低成本的全自動包裝機、包裝袋，以及設置有效的通風除塵裝置，是治理水泥包裝作業場所粉塵危害的重要途徑。

人工裝車

目前，大多數水泥生產企業的袋裝水泥主要是采用皮帶輸送和人工裝車的方式進行裝車。由于目前存在輸送皮帶殘留部分水泥、包裝袋表面附著水泥、包裝袋本身存在泄漏，以及工人為減輕體力消耗而隨意抬升運輸皮帶高度等情況，導致人工裝車作業場所的粉塵濃度超標嚴重，其粉塵主要來源于皮帶和包裝袋表面殘留的水泥，以及袋裝水泥碼放時產生的二次揚塵。

可見，由于人工裝車時運輸車輛、碼放位置和高度需頻繁變換，導致目前難以形成較好的袋裝水泥全自動裝車系統。同時，由于人工裝車多位于半敞開式場所，且作業人員位置在一定區域內經常發生變化，導致很難通過設置局部通風設施等方法進行通風除塵。因此，控制人工裝車粉塵危害可通過合理設置清包機和皮帶轉載點處的通風除塵系統，來減少或清除皮帶和包裝袋表面附著水泥；提高水泥袋的自身質量，減少水泥泄漏；從人因工程的角度降低每袋水泥的重量，從而降低水泥袋碼放的落差，減少二次揚塵。

相關研究成果及應用情況

中國安全生產科學研究院針對水泥生產企業粉塵危害工程治理技術需求，承擔了《水泥包裝作業粉塵控制技術裝備研發及應用示范》《水泥生產和木制家具制造企業塵毒治理裝備推廣應用研究》等國家安監總局的科研項目，并以遼寧省營口市水泥制造企業為示范工程，研發了包裝機和接包機一體式的新型排風罩，可將包裝機和包裝袋的漏灰、掉袋時噴出的余灰以及產生的二次揚塵等粉塵密閉在排風罩內，防止粉塵向外擴散；由于減少了排風罩的開口面積，從而提高了操作人員所在位置的控制風速，避免粉塵外逸，且其投入較低。因此，該方法不僅可以避免用全自動包裝機替換半自動包裝機所需高昂費用的問題，而且可以實現低投入、高效率地控制包裝作業場所的粉塵濃度，同時又不影響現有生產工藝和工人操作的目的。該新型排風罩示意圖如圖2所示。

目前，中國安全生產科學研究院正在按計劃逐步深入開展輸送皮帶和水泥裝車的防塵技術，包括研究高質量、低成本的水泥袋及每袋水泥的最佳重量等，預計將來可產生一批可產業化的技術裝備，解決水泥生產企業粉塵危害控制相關技術難題。

編輯 韓 穎