悶渣除塵設備的研究及應用

穆冀里，馮曉彬，陳俊鋒，宋曙光，高輝鋒，尹世超

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

悶渣操作是一種被廣泛應用于鋼鐵行業的鋼渣處理技術，悶渣采用水冷的方式，冷卻過程中不可避免會產生大量水蒸氣，并含帶有大量堿性粉塵，水蒸氣夾雜粉塵飄散到周圍環境中，于廠房有嚴重腐蝕作用，對于環境保護與工人健康都也極為不利。悶渣工序車間煙塵的無序排放為行業普遍存在的問題，也是急需解決的問題，目前，常用解決方式主要有以下兩種：

1）集塵罩加管道閥門形式[1]，移動式集塵罩優點在于靈活性較強，移動快捷方便，缺點在于設備復雜，軌道需要及時清理，密封性較差，除塵效率低；固定式除塵集塵罩需要占用較大場地，且在同一車間，會有多個相對比較分散的產煙(塵)點[2]需要安裝多個設備，不夠靈活，不能保證除塵效果。

2）噴淋方式，噴淋方式設備投資大，施工時間長，需要對現有廠房進行大量改造。

本文介紹了一種可吊運悶渣除塵裝置，該裝置操作簡便，投資成本較低，不占用現場生產場地，能快速、高效、靈活地進行除塵處理。適用于高溫作業，場地狹小，流動作業頻繁，且產生的煙塵量大的生產作業區域。在實際應用中可以有效的減少現場煙塵排放量，減輕廠房的腐蝕，改善廠房內的工作環境。

1 除塵裝置的結構組成

該裝置主要由罩體、蒸氣管道、耳軸、排氣閥門以及泄爆閥門五部分組成，如圖1所示。

除塵裝置各部件全部由薄鋼板焊接而成，并用型鋼固定，防止變形。罩體根據渣坑大小設計，尺寸為10.8 m×7 m×1 m，質量約23.7 t。罩體頂部連接蒸氣管道，蒸氣管道橫截面尺寸為1.2 m×1.2 m。罩體上方兩側裝有耳軸，用于天車吊運。蒸氣管道末端與固定式排氣閥門相連，通過風機排出室外，風機選用變頻風機，理想處理風量為20 000~30 000 m3/h，風量可根據作業量進行調節。

圖1 悶渣除塵裝置

2 除塵罩的設計

2.1 耳軸

一般的軌道式移動除塵設備，由于軌道和車輪裝置安裝在罩體下方，導致罩體與渣坑距離較遠，間隙較大貼合不夠緊密，存在密封不嚴、除塵效率低的問題。此除塵裝置采用吊裝式，罩體上方設置雙耳軸，用于罩車吊運。吊裝式相對于軌道移動式除塵車，優點在于沒有車輪和軌道，除塵罩與渣坑更為貼合，除塵罩與渣坑之間間隔更小，這樣就減少了粉塵與水蒸氣的外泄，提高密封性，從而也大大提高了吸風口除塵效率。

2.2 泄爆閥

在打水悶渣的過程中，冷卻水受熱劇烈沸騰，當渣坑中發生局部水聚集過多的情況時，會發生爆沸，由于除塵罩密封較好，爆沸會對除塵罩造成一定地沖擊，導致除塵罩位移或錯位，為了降低爆沸沖擊，增加操作的安全性，在除塵罩上罩面設有兩排，共計8個泄爆閥門，如圖2所示，當除塵罩受到沖擊時，泄爆孔在沖擊力下打開泄爆，之后自動關閉，提高了除塵罩的安全性。

圖2 泄爆閥

2.3 管道接口

管道接口的密封，直接影響到排氣效果，針對除塵設備與排氣閥門接口處對接不緊密，漏風嚴重的情況，此除塵裝置管道末端接口處采用軟連接設計，密封材料選用耐腐蝕橡膠材料，如圖3所示，蒸氣管道末端四面各設有一個調節閥，通過調節螺母來微調接口四面高度，使蒸氣管道與排氣閥門連接更加緊密，從而提高了除塵效率。

圖3 調節閥

2.4 排氣閥門

目前，排氣閥門應用較多的為手動蝶閥，手動蝶閥的缺點在于，操作不便，同時因為悶渣蒸氣含有較多粘性灰塵，灰塵附著在蝶閥之上，會很快導致蝶閥失效[1]，需要經常清理、維護，增加設備維護費用。為減少此類問題，本裝置采用翻板閥，便于維修、清理，并且密封較好，如圖4所示。

同時為了降低閥門開閉操作難度，在翻板閥上加入手輪設計，通過旋轉手輪，使翻板閥快速向外打開。

3 除塵效果

該除塵裝置除塵效果明顯，如圖5所示除塵效率高達95%以上，廠房內工作環境得到極大改善，且操作安全簡單，大大降低了崗位職工悶渣操作中的燙傷危險，減少了堿性蒸氣，很好解決了悶渣操作中廠房腐蝕問題，改善了鋼渣間作業環境，符合職業健康要求，實現鋼渣間悶渣操作過程中煙塵的有序排放，對環境保護有重要意義。

圖4 排氣閥門（mm）

4 結語

本文介紹的除塵裝置，相對于噴淋除塵裝置成本大大降低，單體裝置投資不足10萬元；并在軌道式移動式除塵罩車的基礎上進行改進，采用手動翻板閥，便于維護，降低維護費用；采用變頻風機，減少了能量消耗；同時該裝置不受環境溫度影響，設置了耳軸，采用天車吊運方式，便于裝卸及回收，增加了除塵的靈活性，保證了除塵效果；不占用生產場地，擴大了除塵的范圍，增強了罩體的密封性，吸排效率更高，提高了除塵效率，改善了車間的作業環境[2]。