揚塵治理技術在柳鋼B區料場的開發與應用*

熊愛臣，楊海龍，覃貽金, 陳進中, 鄒文雄

(1 柳州鋼鐵股份有限公司燒結廠，廣西 柳州 545002;2 桂林理工大學材料科學與工程學院，廣西 桂林 541004；3 有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室，廣西 桂林 541004)

燒結是將各種粉狀的含鐵原料、熔劑和燃料等按一定的配比混合后，在燃料產生的高熱和一系列物理化學變化的作用下，液相將礦粉顆粒固結成一種人造塊礦—燒結礦[1]。在鋼鐵聯合企業中，原料也是粉塵污染主要的來源之一。燒結廠工藝環節復雜，處理的原料品種多，產生的粉塵量大，影響面廣，危害較重。燒結原料的主要塵源是：原料在裝卸、轉運和加工過程產生的粉塵。其特點：原料準備系統的塵源多而分散，揚塵治理工作十分困難。對原料粉塵污染進行控制，一方面是減少生產過程中粉塵的生成；另一方面是對生產過程中已生成的粉塵進行治理，防止粉塵外溢污染環境。這就要根據生產環節的工藝特點分別采取措施，通過源頭控制、過程優化、末端治理來綜合治理粉塵污染[2-5]。

柳鋼B區料場在燒結廠起著承上啟下的作用，負責翻卸港口的來料和主要供給1#360燒結機用料，是用來存放燒結用鐵礦粉、焦煤粉等原料，所以每到秋高氣爽的天氣，料場的堆料容易刮起粉塵，對周邊環境造成污染，而B區燒結料場位于燒結廠最西面，其南面為一墻之隔的紅星居民小區，料場主要承擔柳鋼燒結廠約三分之一的原料接受、儲存和綜合混勻工作，為燒結系統提供化學成分穩定的混勻礦和焦煤粉燃料、為煉鐵高爐提供塊礦、為中和車間提供中粉與熔劑等。自2010年下半年B區建成投產以來，先后在料場東面、南面配置有一部分擋風抑塵網，料場內配置有一定數量的噴水抑塵裝置，但未能對整個料場實現全覆蓋，料場作業過程中揚塵得不到有效控制，對周邊環境和居民造成較大影響。

為有效控制柳鋼B區燒結料場作業過程產生的粉塵無組織排放，在B區料場采取更加有效的措施來加強揚塵治理迫在眉睫。

1 揚塵治理技術方案

1.1 完善和建立料場擋風抑塵墻(圖1、圖2)

圖1 B區礦粉料場南面擋風抑塵墻

圖2 B區紅十三焦煤粉料場擋風抑塵墻

利用空氣動力學原理，依據實施現場環境風洞實驗結果來加工相應要求的幾何形狀的擋風板，使流通的空氣(強風)從料場內通過墻體時，在墻體外側形成上、下干擾的氣流以達到內側強風，外側弱風，內側小風，外側無風的效果，從而防止粉塵的飛揚，綜合抑塵率可達80%以上。在擋風抑塵墻高度達到堆放物1.3～1.5倍時，防風抑塵效果最佳。

1.2 在B區料場東面建設一座大型礦石物流園(圖3、圖4)

圖3 礦石物流園防塵大棚

圖4 礦石物流園大棚內卸礦區噴霧除塵

柳鋼于2015年11月在B區東南角北環高速路邊，開工建設一座占地約260畝可容納多品種原、燃料，多型號汽運車輛同步卸車的倉儲式原、燃料處理中心—礦石物流園，該項目屬于大型綜合項目，適應當前國內、外清潔生產的總體要求。

園區旁配備可容納約80輛大型礦車中轉的停車場，可大大緩解市政道路的交通壓力，解決大型礦車車流大、車輛擁堵、物料撒漏污染等交通安全、清潔環保方面的諸多問題在園區內建設的防塵大棚，對卸礦區域實行棚化處理，避免卸車揚塵對周邊區域環境造成污染；并新建4套洗車機裝置，集輪胎清洗技術和污水回收處理技術于一體，該裝置利用多方位高壓水槍對輪胎及底盤部位同時自動完成高壓沖洗，從而達到將車輪及底盤徹底洗凈的效果，做到車輛隨到隨洗，達到環保部門的上路要求，并可通過膠帶機輸送系統實現遠距離輸送，將原、燃料轉供至A區燒結料場、A區煉鐵料場、B區燒結料場及老區燒結料場。從而達到減少原料二次轉運產生的揚塵污染的上路要求。

1.3 對紅十三燃料場進行棚化(圖5～圖7)

圖5 紅十三線鐵路卸車區焦煤粉大棚

圖6 紅十三線大棚射霧器霧化噴淋除塵

圖7 紅十三線鐵路卸車區大棚

對B區紅十三線鐵路卸車區域進行棚化改造，有效控制卸車及堆料過程中產生的揚塵。料棚設計單層共三跨，其中2跨35 m2，1跨16 m2，總長約153 m2，建筑面積13158 m2，鋼筋混凝土排架結構(可防腐蝕)，輕型鋼結構供形屋架，壓型鋼板屋面，四周型鋼板圍護，三面設擋料墻，中部柱設防撞欄，采用射霧器噴水降塵，入口PLC監控。

1.4 在料堆表面覆膜抑塵，同時對皮帶漏斗進行抑塵改造(圖8)

圖8 料堆表面覆膜抑塵

通過利用遮陽網替代彩條篷布對料場料堆進行覆蓋，可有效減少物料粉塵隨風飄揚，并提高覆膜的風場穿透率，避免因強風灌輸引起的覆膜翻起飛揚；再對一些揚塵較大的皮帶機漏斗進行上部抑塵噴頭制安。

1.5 增加和改進料場自動噴淋系統(圖9)

圖9 料場自動噴淋系統

通過PLC子站通訊，組成PROFIBUS-DP控制網絡，實現料場噴淋系統的自動化控制。噴水降塵是往物料上灑水或在產塵地點對已產生的粉塵灑水，以達到潤濕物料和塵粒，減少或消除粉塵飛揚，抑塵效果達30%～40%。

1.6 在主要揚塵點安裝霧化噴淋降塵系統(圖10)

圖10 料場霧化噴淋系統除塵

通過自主開發設計制作，在易揚塵設備點(如堆取料機、堆料機和紅十三焦煤粉大棚等)安裝霧化噴頭和滴流系統，只需使用極少的水源，即可從源頭開始對物料輸送引起的揚塵進行控制。

1.7 安裝洗車機裝置(圖11)

圖11 洗車機裝置

在料場汽車主要出入口安裝洗車裝置。該裝置集輪胎清洗技術和污水回收處理技術于一體，該裝置利用多方位高壓水槍對輪胎及底盤部位同時自動完成高壓沖洗，從而達到將車輪及底盤徹底洗凈的效果，達到環保部門的上路要求。沖洗用水循環使用連續工作時，僅需補充少量的水，因此可以節約大量水資源。

1.8 制定和完善現場環保管理制度

逐步完善現場環保管理制度，提高車間領導重視程度，加強揚塵管理，劃好責任區，進一步落實責任人，并加大經濟考核力度。

2 技術應用效果

2.1 該項目能源消耗少，適應當前清潔生產的總體要求

減少物料粉塵隨風向其他地方擴散造成的環境污染和物資損耗，綜合抑塵率可達90%以上，造成二次污染的現象得到控制。既改善環境，又避免原料的浪費，降低儲料成本，進一步保障了B區料場和紅十三正常運行的環保要求。

2.2 主要技術指標完成情況

根據公司有關權威部門提供的粉塵和噪聲監測結果數據顯示：2019年、 2020年連續兩年B區燒結料場紅十三燃料場空氣中的總粉塵濃度約為0.7 mg/m3，比2018年的檢測值降低了約0.20 mg/m3，遠低于國家規定的工作場所空氣中粉塵容許濃度≤8 mg/m3的要求，效果十分顯著。周圍居民的投訴率幾乎為零，有效改善了周圍居民的生活質量和單位員工的工作環境。

2.3 降低B區料場粉塵對周圍環境的影響

項目竣工以來，附近居民環保投訴逐步減少，2019年下半年、2020年的投訴率降到零，樹立了企業良好的社會形象；為員工創建良好的工作和生活環境，有利于員工的職業健康；減少汽車進出料場時車輪的礦粉帶出量，避免資源的流失浪費，降低道路二次揚塵。

3 結 論

該項目實施后能大大降低粉塵的飛揚及擴散，能有效控制此區域粉塵排放，大大降低損耗，且可以提升周圍環境質量，符合國家環保要求，效果良好，為礦區解決散放物料揚塵污染提供了較好的借鑒。

大大減少企業生產活動造對周邊環境和居民小區的大氣污染，保證生產活動能正常開展，擁有較好的環境和經濟效益。