碎礦常規流程通風除塵系統設計改造

黃小云

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西德興 334224)

1 引言

德興銅礦大山選礦廠原設計日處理礦石6萬噸，分前、后3.0萬t/d兩個系統。其中前3.0萬t/d系統于1991年建成投產，后3.0萬t/d于1993年建成投產，其碎礦系統設計采用三段一閉路生產工藝流程，由于因為大山廠擴產了的原因導致除塵效果下降，日處理礦石量大，選礦工藝實施多碎少磨特點，致使碎礦系統產品粒度小，循環負荷量大，礦石在破碎、篩分、轉卸、運輸等生產過程中產生大量粉塵。該廠前3.0萬t/d碎礦通風除塵采用低壓文丘里除塵器配置離心風機的除塵技術［1］，后3.0萬t/d碎礦因大山選礦廠技術人員于1992年對前3.0萬t/d系統國外引進的UW型通風除塵機組除塵效率，進行檢測、比較，得出的效果遠優于低壓文丘里除塵器，于是向北京有色設計院提出對后3.0萬t/d碎礦通風除塵系統進行全部設計變更，并一起測繪該進口除塵機組實施國產化，經碎礦后3.0萬t/d十幾年的運行，效果明顯。該廠又鑒于前3.0萬t/d通風除塵系統存在大量缺陷，提出對前3.0萬t/d碎礦通風除塵系統進行初步設計，并加以改造實施。

2 碎礦前3.0萬t/d通風除塵系統存在的問題

(1)原設計采用WC型低壓文丘里除塵器始終存在除塵效率低［2］，排風含塵濃度高(遠超出150mg/m3的工業企業大氣污染排放標準)，運行耗水量大，除塵器內風道頻繁堵塞;經運行十幾年后，除塵器的旋風桶、喉管、除塵箱等主要部件及外箱體出現嚴重腐爛現象。

(2)配套的十八臺離心風機屬前彎曲葉片，容易磨損和粘結礦漿，經常產生風機葉輪偏心［3］導致風機振動大，稍有不慎，整個風機基礎振裂，恢復周期長;現場使用離心風機種類多，故障頻繁、維修任務重、備品配件管理難度大。

(3)所有單、重篩篩上部密閉罩都采用鋼板平罩，圓錐及振動篩給料到所有皮帶愛料處的密閉罩邊是采用平罩措施，吸塵罩采用天園地方與密閉罩和風管聯結，置于兩臺卸料斗中間，致使吸風口處風速過大，落料點及產塵點風速及負壓偏低［4］，實際中出現吸風口處有大顆粒粉礦吸走，而落料點負壓不足，導致粉塵外溢，抽塵效果差。

(4)隨著圓錐破碎機實施擠滿給礦，設置于其給礦頭部的吸風點已沒有必要;所有振動篩給礦頭部的吸風點大靠近外部開放空間，出現抽風短路現象，其吸風點也沒必要，應改進密閉方式。同時，所有密閉罩、吸塵罩及風管采用δ=3mm鐵板制作［5］，運行中非常容易磨損和腐爛。

3 改造方案設計及實施

(1)根據現場實際，現場經驗及適應我廠的國內先進的通風除塵技術，經綜合研究，本次設計決定選用SX－Ⅱ型高效除塵機組，利用旋轉氣流所產生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。其配套的CF－19.5型風機為直葉片帶水運行，不易粘礦泥，葉片采用空心鋼板焊接成形，耐磨損。其除塵器采用高效除塵器，風機與除塵器采用噴水除塵設置于自制式中間箱，含塵空氣經下旋風筒，中間箱和上旋風筒三次濕式除塵，除塵效率達99%以上，排風含塵濃度低于150mg/m3，耗水量單臺比低壓文丘里除塵器減少30%［6］。實施方案分成兩個階段:

第一階段針對碎礦前3.0萬t/d圓錐破碎車間拆除如表一所示的七套低壓文丘里通風除塵系統，保留并改進一套從國外引進的UW－4.96＇＇型高效除塵機組，重新設計選用兩套SX－Ⅱ型高效除塵機組，設計風量為180000m3/h，主要抽風吸塵點有:兩臺中碎和四臺細碎圓錐卸料到7#皮帶產塵點8個，中碎受料礦產塵點2個，細碎受料礦倉集中抽風點2個及5#皮帶頭部卸料封閉吸塵點1個，該項改造于2006年實施。

表1 設計除塵系統組成

第二階段針對碎礦前3.0萬t/d篩分車間十套低壓文丘里通風除塵系統全部進行拆除，重新設計選用五套SX－Ⅱ型高效通風除塵機組［7］，設計風量為350000 m3/h，主要抽風吸塵點有:八臺單篩、三個重篩的篩上吸塵點11個，所振動篩卸料到皮帶上的吸塵點28個。該階段改造于2012年實施。

該項目通風除塵設計系統圖見圖一(以1#、3#中碎圓錐破碎機為吸塵范圍)其它通風除塵根據各套通風除塵機組設計計算并設置吸塵點。

圖1 通風除塵設計系統圖

(2)逐步改造產塵源的密閉罩和吸塵罩:針對11臺單。重篩原設計使用的篩上直鋪的鋼板平罩，設計改為單體密閉吸塵罩，將密閉與吸塵罩改造為一個整體罩;針對所有皮帶受料段的欄礦板上部的平鋼板密閉全改為半弧形玻璃材料制作的拱形罩，并將吸塵罩與密閉罩融為一體。

(3)收塵風管的耐磨和防腐處理:針對原設計使用δ=3mm的鐵皮風管，一次性設計全部選用δ=8mm的玻璃鋼材料，并在風管制作中加耐磨材料做耐磨處理，且玻璃鋼材料具體強耐磨蝕性［8］，在設計中所有主、干管路都設置了人孔清掃口和觀察口，為日常維護提供便利。

4 結論

前三萬除塵系統改造前除塵效率不高，只有80%;除塵器阻力為127mmH2O，動力消耗大;入口含塵濃度不高，適應性不太強;改造后的各產塵源點得到有效密閉和有效抽風，在生產過程中監測改造的產塵點空氣含塵濃度達到2mg/m3工業衛生標準;通風除塵系統達到設計工藝要求，除塵器除塵效率達標，所有高效除塵機組在正常運行中排風含塵濃度遠低于150mg/m3排放標準;除塵器日常運行耗水得到明顯減少;兩個生產車間的通風除塵機組實現了自動遠程控制;除塵器、風機及通風設施的完好率和運轉率達到95%以上，現場設備整齊干凈，維修維護方便，工作任務大大減輕，在生產設備增加和生產任務增產的情況下，整個通風除塵系統裝機容量較原設計減少近200kwh，取得了較好社會效益和經濟效益。

［1］ 陳帥，蔡穎玲，姜小敏.幾種不同情況下的自然通風量的計算［J］.四川建筑科學研究，2010(12):6 －27.

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［3］ 趙丹.基于網絡分析的礦井通風系統故障源診斷技術研究［D］.遼寧工程技術大學，2011(04):8－25.

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