鱼雷罐翻渣间除尘技术开发与应用
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摘要： 针对鱼雷罐翻渣及清理过程中产生大量的铁氧化物和石墨粉尘造成的各种影响，提出相关解决措施，即新建一台长袋低压脉冲布袋除尘器，同时配合采用对尘源进行顶吸罩以及空气幕帘密封相结合的方式对鱼雷罐翻渣间的扬尘进行治理，以达到除尘清灰的目的。
关键词： 鱼雷罐翻渣间；除尘；空气幕帘
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0720040－01
0 引言
济钢320吨鱼雷罐翻渣间是清理鱼雷罐内残渣和维护鱼雷罐的车间，鱼雷罐在灌装铁水后经常存在铁水冷却后的残留物，残留物过多会影响鱼雷罐的容量和使用寿命及安全性能，为保证鱼雷罐灌装铁水效果，需要对罐内残渣进行处理，通过高温烘烤罐内残渣，使其溶化后翻倒至地坑接渣罐内储运，而翻倒熔化的残渣这个作业即鱼雷罐翻渣作业。
在鱼雷罐翻渣及清理过程中产生大量的铁氧化物和石墨粉尘，这些铁氧化物和石墨粉尘在鱼雷罐倾翻出的铁水的高温作用下，扬尘非常大，翻渣作业后厂房周围地面集成一层厚厚的粉尘，也造成生产岗位粉尘浓度过高，极大影响了岗位工人的身体健康。
翻渣间粉尘污染产生的主要源头：1）罐翻时的三个接渣口产生的粉尘沿罐两侧壁上升，粉尘量较大，有风吹时，粉尘格外厉害。2）地坑中的接渣盘接渣时产生的粉尘较大，粉尘沿地坑口向外溢，刚接渣时粉尘特别严重。3）清理罐口时产生的大量粉尘。
在建设相关除尘设施时，因设备设施的特殊性，同行业可以借鉴的鱼雷罐翻渣间除尘治理方案并不多，经过现场勘察以及参考相关资料文献，我们发现鱼雷罐翻渣间扬尘和高炉出铁场扬尘的尘源性质以及尘源排放方式有点相似，而国外大型钢厂针对高炉出铁场扬尘采用的顶吸罩和空气幕帘密封相结合的技术可以解决鱼雷罐翻渣处不易密封的问题。在除尘设施选型上，通过多种除尘对比，决定新建一台长袋低压脉冲布袋除尘器同时配合采用对尘源进行顶吸罩以及空气幕帘密封相结合的方式对鱼雷罐翻渣间的扬尘进行治理。整个工程由济钢设计院、济钢炼铁厂、无锡宏大环保设备有限公司共同实施。
1 长袋低压脉冲除尘器本体的工作原理
在风机负压作用下，含尘烟气被有效捕集后由进气总管分配到每个仓室，进入灰斗下部，在导流板形成的预分离室内，大颗粒粉尘因惯性作用落入灰斗。小颗粒烟气沿导流板向上到达滤袋，粉尘被阻留在滤袋外面，经过滤的烟气进入袋内，并经袋口和上箱体由气动停风阀和出风总管排出。当滤袋表面的粉尘不断增加，使设备阻力达到设定值时PLC电脑控制仪便启动清灰程序对每个仓室进行清灰，压缩空气经脉冲阀和喷吹管向滤袋内喷射，使袋壁产生向外膨胀的加速度，附着在滤袋外的粉尘因而脱落。
2 尘源捕集原理
2.1 鱼雷罐顶吸尘罩的设置
在鱼雷罐顶部设合适罩口尺寸的吸尘罩，吸尘罩与两侧墙、两侧柱间采用钢板密封，两侧柱立面根据鱼雷罐尺寸采用钢板密封。在吸尘罩以下的两侧柱立面，根据鱼雷罐尺寸在鱼雷罐设置电液推杆控制的钢制封闭门，鱼雷罐定位后将封闭门关闭，鱼雷罐处理完毕后，将封闭门打开，电液推杆控制开关采用自动控制。这样可以有效地防止停罐间南北方向侧风对尘源的干扰。
2.2 地坑处吸尘方式
由于地坑接渣罐产生的粉尘上升到坑顶后，沿坑顶向外扩散，因此利用预留的地下除尘风道，在地坑辅助吸尘，通过侧吸罩能有效地捕集地坑接渣罐产生的粉尘，同时又使地坑接渣罐处形成一定的负压，形成由外向内流动的气流，彻底杜绝地坑粉尘外溢。
2.3 空气幕帘尘源封闭的应用
鱼雷罐翻渣时产生的热空气形成热气流带动灰尘向上膨胀运动，并且在热力气流的作用下向四周扩散，形成污染。因为320吨鱼雷罐体积非常大，翻渣处留给鱼雷罐的空间也非常大，密封难度非常大，如果只在尘源的上部设置吸尘罩，在没有侧向风的干扰时，可将粉尘有效捕集；但是在有侧向风的干扰时，粉尘捕集效果很差，即使除尘风量很大，粉尘捕集效果也很不理想。因此，鱼雷罐翻渣间的除尘效果不仅仅决定于除尘风量的大小，而更取决于对尘源的封闭。对尘源的封闭如果采用传统方式则将会严重影响工人在鱼雷罐前的作业，因此必须找到一个适合鱼雷罐翻渣工艺的封闭方式，于是采用了空气幕帘尘源封闭技术。
在主厂房与停罐间墙洞两侧各设置1套空气幕，与墙形成一定角度空气幕帘来封闭尘源，有效的防止了自主厂房的侧风对尘源的干扰，使得粉尘捕集效率大大提高，而且因为空气幕本身没有实体，不遮挡工人操作视线，不占用机车运行空间，使得现场作业的安全性也有很大改进。另外，由于粉尘捕集率提高，进而大大节省了除尘器风量，使得该项目一次性投资以及日常运行费用大大节省。
3 强化除尘器的清灰能力
除尘器的清灰能力是衡量袋式除尘设备性能的一个重要标志，为保证获得强大的清灰能力，保持较低的设备阻力，该除尘器克服了传统脉冲袋式除尘器的诸多缺点，采用多种改进措施来获得强大的清灰能力。
3.1 优先采用“双薄膜片快速脉冲阀”
这种脉冲阀是在数十种不同结构和尺寸的脉冲阀中经反复试验优先产用，自身压力消耗低，因而能在气源压力很低（≤0.2Mpa）的条件下，获得很高的清灰强度。同时，该脉冲阀启闭迅速，脉冲时间65-85ms，只有一般脉冲阀的一半，亦即释放压气能的速度快了一倍，因而使滤袋获得的冲力增加一倍，产生更好的清灰效果。
3.2 其他清灰技术的应用
喷吹管上各个喷嘴具有不同的孔径，使喷吹时进入滤袋的气量均匀，保证每一条滤袋都能达到好的清灰效果；在各仓室的进风口和滤袋之间设缓冲室，使气流在仓室内的主流向同清灰时粉尘沉降的方向一致，增强清灰效果。
4 结束语
炼铁厂320吨鱼雷罐翻渣间采用该除尘系统以后，抠罐、翻渣过程的污染状况得到了明显的改善，经过两次现场监测，岗位粉尘浓度和除尘器排放浓度全部合格。现在，工人完全可以不戴口罩就可以烧罐、抠罐；另外，主厂房与停罐间的空气幕帘，不仅防止了侧风对尘源的干扰，提高了除尘效率，而且还阻止了鱼雷罐尘源热气流向主厂房的热辐射，大大改善了工人工作环境。
通过翻渣间空气幕密封技术的实施，对于一些高温扬尘污染源，以及无法利用常用材料制作密封罩的扬尘点，都可以考虑采用，甚至在职业健康防护上，也可以考虑采用空气幕等方式隔离高温、粉尘或者有害气体。技术本身不需要过于复杂的设备设施，空气幕也不会遮挡视线，现场适应性优势非常明显。
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