李 军

( 河北钢铁集团邯钢贮运中心球团车间, 河北 邯郸 056015)

摘 要: 邯钢ò 期球团为解决鼓风- 抽风干燥工艺机尾环境恶劣的问题, 创新采取了链箅机机尾密封罩与环境电除尘器相结合的机尾环境治理方案。该设计方案具有投资低、工艺简单、便于实施、无二次污染等特点, 运行两年来, 效果良好。该设计方案的成功, 也为国内采用同类工艺的其他球团生产线链箅机机尾环境治理提供了新的思路。

关键词: 鼓风- 抽风干燥工艺; 机尾环境治理; 设计特点; 效果

1 前 言

邯钢为了推行精料方针, 不断改善高炉炉料结构, 持续提升生产能力和改善技术经济指标, 分别于 2005 年 10 月和 2009 年 6 月建成投产了两条 200 万 t/ a 链箅机- 回转窑氧化球团生产线, 年产量达到 400 万 t, 完全实现了公司球团矿自给, 产品质量也能较好地满足高炉冶炼要求。

邯钢 ò 期球团生产线在充分总结、汲取  期球团和国内兄弟单位实践经验的基础上, 对制约生产的难点问题进行了改进和完善, 尤其是在生球干燥工艺方案选择上, 为解决   期球团采用全抽风干燥工艺对料层厚度、球团产能以及生球干燥预热效果的制约和影响, 采用了鼓- 抽结合的干燥工艺。同时, 针对国内同类工艺机尾环境恶劣的问题, 广泛汲取其治理经验, 率先提出了采用环境电除尘器处理机尾扬尘的工艺方案, 并取得了理想的效果。

2 设计特点

2、1 鼓- 抽干燥工艺链箅机机尾的环境污染分析

链箅机- 回转窑球团工艺中, 生球的干燥和预热均在链箅机上进行。生球干燥工艺有全抽风干燥和鼓- 抽相结合干燥两种。鼓- 抽结合干燥工艺在提高链箅机上生球料层厚度、增加产能、改善生球干燥效果、减少料层下部过湿和变形、爆裂等方面明显优于全抽风干燥工艺, 但其机尾扬尘和热辐射污染严重, 环境较为恶劣。

1) 机尾扬尘污染

( 1) 在 7 000 m3/ min 的鼓干风机作用下, 来自环冷三段的热废气(200~ 300 e )从鼓干段下的风箱进入链箅机, 由下至上穿透料层, 对生球加热脱水, 产生的主要废气从放散烟囱( 高 24m, 直径 213 m) 排放。但烟罩内由于正压作用,部分热废气也从机尾料层与挡墙下口空隙处大量外溢, 产生粉尘和热气污染。

( 2) 生球在链箅机上依次接受来自环冷三段、二段和预热二段、窑尾高温热废气的加热干燥、预热。在此过程中, 粘附在生球表面的粉料脱水后变成粉尘, 少量生球爆裂产生碎料, 这些粉尘和碎料在抽风作用下, 部分进入并滞留在链箅机箅板以及箅板与卡环、侧板的缝隙中, 被链箅机经下回程携带回机尾, 箅床在机尾回转的过程中, 箅板、定轴管、卡块及侧板上的粉尘在复位轴的作用下跌落, 造成粉尘飞扬, 污染岗位环境。

2) 机尾高温辐射污染

链箅机箅板、侧板、运行链由下回程返回机尾时, 温度通常在 250~ 300 e 左右, 产生高温辐射, 特别是夏季, 室内岗位环境温度通常要比室外高 20 e 以上。

2、2 机尾环境污染治理设计特点

针对鼓- 抽结合干燥工艺机尾环境恶劣的问题, 近年来国内不少球团厂对此进行了研究和探索, 采取了机尾增加布袋除尘设备或增加通风设施等诸多措施, 在一定程度上改善了机尾环境, 但也产生了一系列新问题, 如: 布袋除尘设备维护成本较高, 现场空间限制, 除尘灰收集处理困难, 二次环境污染等。邯钢 ò 期球团生产线建设时, 认真分析总结了兄弟单位的经验教训, 结合自身实际, 研发设计了机尾环境治理与环境电除尘器相结合的工艺。该工艺结构简单, 便于实施, 其特点如下:

( 1) 加大环境除尘器设备选型

将链箅机机尾除尘与高压辊磨室、混合室、链箅机室、环冷机、成品矿槽及转运站的各产尘点合并为一个除尘系统。为防止各产尘点粉尘外逸, 确保岗位粉尘浓度< 10 mg/ m3, 在   期球团 90 m2环境电除尘器的基础上, 加大了设备选型, 设计选用一台 130 m2的单室四电场电除尘器。除尘效率 \ 9918%, 系统除尘风量 347 000m3/ h, 废气初始含尘浓度 [ 15 g/ m3, 经除尘器净化后的废气通过 50 m 高烟囱排放, 排放浓度[ 30 mg/ Nm3。

( 2) 链箅机下回程尾部全密封

链箅机下回程机尾第一组鼓干段风箱后部采用整体密封设计, 形成机尾环境除尘密封罩,如图 1 所示。

在机尾下回程第一鼓干风箱后箅床上部采用 2750 @4500 钢板, 下部采用皮帘软连接的纵向密封板设计, 与下回程箅床间距为 150~ 200mm, 尾部张紧装置至上箅床尾轴的外侧、左右两侧均采用钢板全密封, 同时取消尾部观察孔,使箅床从下回程到上层复位过程中产生的扬尘、热辐射(包括返回到上层烟罩外箅床的热辐射) 全部被密封罩隔离。

( 3) 两侧对称抽风、微负压除尘设计机尾除尘密封罩两侧中间设计 á 1100 对称抽风除尘管道接口, 设计抽风流量为50 000 m3/h, 在接口外除尘管道上分别设置手动调节阀,便于调整和控制风量以及罩内微负压, 确保罩内扬尘、热辐射产生的高温废气进入除尘管道;同时在罩内抽风负压作用下, 机尾 / 布料区的粉尘、热废气也直接进入下部除尘密封罩内, 防止向上扬尘, 使机尾岗位的粉尘浓度降到 30mg/ m3以下, 得到显著改善。

罩内粉尘、热废气经两侧抽风管道收集、汇合后, 与环冷机、成品转运站等收尘点产生的含尘废气一起, 由管道送往 130 m2环境除尘器进行集中除尘。除尘后的废气由 60 m 烟囱外排,收集的除尘灰采用浓相气力输灰工艺输送到配料灰仓, 参与二次配料。

( 4) 改进机尾烟罩进球处密封设计

机尾烟罩进球处密封板与箅床之间采用双层耐热橡胶幕帘密封设计, 间隙由 300 mm 优化为260 mm, 以减少或避免因鼓风工艺烟罩内正压产生热废气外/ 喷0的现象, 有效改善机尾岗位环境。

3 运行效果

链箅机机尾密封罩与环境电除尘器相结合的工艺设计, 结构简单, 便于现场实施, 而且该方案投资省, 仅增设了密封罩和部分除尘管道便实现了机尾环境的综合治理, 减少新增除尘设备投资约 50 万元( 一套小型布袋除尘设备),并能有效解决增设新除尘设备产生的现场空间限制和除尘灰处理及二次污染问题。

从生产线投产两年多的情况来看, 链箅机机尾环境治理效果非常明显, 在下回程机尾除尘密封罩周围及上层机尾布料区域内, 没有粉尘飞扬和明显的高温辐射现象( 较无机尾环境治理设施时降低 20~ 30 e ), 机尾岗位粉尘浓度在 10 mg/ m3以下, 作业环境大大改善。尤其是夏季高温条件下, 布料辊筛电机等设备的环境温度降低, 运行平稳, 取得了较好的经济效益和环境效益。

考虑到我们已在工艺设计上增加了鼓干段长度和风箱个数( 三个风箱)来增加低温干燥时间以改善干燥效果, 在此基础上, 通过合理控制鼓干风机风门开度、三冷段回热风温度和烟罩内正压大小, 还可进一步减少甚至杜绝热废气从烟罩进料位置大量外喷, 有望使机尾环境得到进一步改善。

4 结 论

邯钢 ò 期链箅机- 回转窑球团采用鼓- 抽结合干燥工艺, 同时配合机尾密封罩与环境电除尘器相结合的工艺设计, 相对于采用其他环境治理工艺而言, 具有一次性投资低、工艺简单、不需较大空间位置、便于实施、现场无二次污染等特点。使用两年多来, 效果良好, 不失为鼓- 抽结合干燥工艺治理机尾环境的一种行之有效的解决方案。