铁矿石破碎生产线生产性粉尘的治理措施

陈立新

（西部黄金哈密金矿股份有限公司哈密839000）

铁矿石破碎生产线生产性粉尘的治理措施

陈立新

（西部黄金哈密金矿股份有限公司哈密839000）

选矿厂破碎车间普遍存在粉尘现象，本文介绍了西部黄金哈密金矿股份有限公司选冶厂2条铁矿石破碎生产线除尘系统的设计及除尘器选型方案。除尘器安装完成后，经实际运行测试，除尘系统排放的粉尘浓度达到了国家标准，既改善了职工的作业环境，又提高了破碎车间设备的运转率，同时也改善了厂矿周边村民的生活环境，增加了企业的经济效益和社会效益。

除尘系统粉尘破碎铁矿石

西部黄金哈密金矿股份有限公司选冶厂现有2条铁矿石破碎生产线，主要生产工艺是先用喂料机把铁矿石由原料仓送至颚式破碎机进行粗破，粗破后的铁矿石由输送带送至振动筛进行精选，精选后不合格的矿石再由输送带送至圆锥破碎机进行细破，破碎完成后的精料再经球磨等工序。选冶厂所在的哈密地区1月份的平均气温-17℃，因此冬季生产时为防止矿石结冰，不能加水，这就造成生产过程中产生大量的粉尘气体，对工人的身体健康造成极大危害。

按照国家标准的要求，矿山通风除尘系统的排放浓度不应超过100 mg/m3，空气中粉尘的浓度及分散度是衡量粉尘对人体危害程度的重要因素；生产性粉尘含10%以上游离SiO2的粉尘在车间内工作地带的最高容许浓度为2 mg/m3[1,2]。为了给工人创造一个良好的工作环境，降低职业病发生的概率，选冶厂决定对铁矿石破碎生产线的生产线粉尘进行治理，将粉尘控制在产尘点，从根本上消除粉尘危害，实现清洁生产的目标。

1 除尘系统总体方案设计

由于新疆哈密地区冬天气候寒冷，若采用脉冲除尘设备的空压机，所产生的压缩空气中含有水分，这样脉冲阀膜片很容易结冰，使脉冲阀产生直流，丧失清灰性能，必将大大增加检修频率，造成不必要的损失及麻烦。考虑到哈密地区的气候条件及现行生产工况环境，经多次论证，除尘系统决定采用机械回转反吹扁袋除尘器，这种除尘器运行安全可靠、投资低、故障率低、占地面积小、处理风量大、易于操作及检修，除尘器风管风速合理、不积灰、磨损少、阻力低、连接合理、易于调整及检修。

机械回转反吹扁袋除尘器采用圆形体结构受力均匀，抗爆性能好，结构紧凑，采用高压反吹清灰，不受气源条件限制，利用阻力自动控制反吹清灰节约能源，延长布袋使用寿命，除尘效率高、清灰能力强、长期运行稳定可靠，广泛用于冶金、化工、建材、电力、焦化等行业。

2 机械回转反吹扁袋除尘器的构造、工作原理及特点

2.1 构造

机械回转反吹扁袋除尘器主要由以下4部分组成：

⑴上箱体：包括除尘器盖、旋转揭盖装置、清洁室、换袋入孔、观察孔、出气口。

⑵中箱体：包括花板、滤袋、滤袋框架、滤袋导口、过滤室筒体、进气口、入孔门。

⑶下箱体：包括定位支承架、灰斗、星形卸灰阀、支座。

⑷反吹风清灰机构：包括旋臂、喷口、分圈反吹机构、循环风管、反吹风管、反吹风机、旋臂减速机构。

反吹风旋臂由置于顶盖上的减速器驱动，反吹风机落地安装。通过中心管与旋臂连接对于三、四圈布置的滤袋，旋臂设分圈反吹装置。

星形卸灰阀、减速装置和电机、反吹风机、旋臂减速机构及循环风管路等均为配套件，它们和反吹风机基础及循环风管路应视现场具体情况进行设计和安装。

2.2 工作原理

过滤工况：含尘气流由切向进入过滤室上部空间，由于入口为蜗壳型。大颗粒及凝聚尘粒在离心力作用下沿筒壁旋落灰斗。小颗粒尘弥散于过滤室袋间空隙从而被滤袋阻留。粘附在滤袋外层，净化空气透过滤壁经花板上滤袋导口汇集于清洁室，由通风机吸出而排放于大气中。

再生工况：随着过滤工况的进行，阻留粉尘逐渐增厚因而滤袋阻力逐渐增加。当达到反吹风控制阻力上限时，根据需要可以手动开启反吹风机，也可由差压变送器发出信号自动启动反吹风机及反吹风旋臂传动机构进行反吹。具有足够动量的反吹风气流由旋臂喷口吹入滤袋导口，阻挡过滤气流并改变袋内压力工况，引起滤袋实质性振击，抖落积尘。旋臂分圈逐个反吹。当滤袋阻力降到下限时，反吹风机构手动关闭或自动停止工作，为节约反吹风机动力，减少反吹风量对于3圈布袋除尘器设有分圈反吹机构使每次只反吹1个滤袋。

2.3 主要特点

机械回转反吹扁袋除尘器与国内常用的脉冲布袋除尘器相比具有以下特点：

⑴壳体按旋风除尘器蜗壳型进口设计，能起局部旋风作用，减轻滤袋负荷。圆筒拱顶的体形，受力均匀、抗爆性能好。

⑵采用了设备配套的高压风机反吹清灰，不受气候环境及使用场合气源条件的限制，易损件少，维护简便、运行可靠、克服了压缩空气脉冲清灰的弊病、反吹风作用距离大、可采用长滤袋、充分利用空间、占地面积小。

⑶采用梯型扁袋在圆筒体内布置，结构简单紧凑，过滤面积指标高。在反吹风作用下，梯形扁袋振幅大，只需1次振击，即可抖落积尘、有利于提高滤袋寿命。

⑷用除尘器的阻力作为信号，可自动控制回转反吹清灰口浓度高低，自动调整清灰周期。

⑸除尘器的上盖分为多块，可随意打开，换袋、维护非常方便。

3 除尘器各关键参数计算及选型

3.1 尘源确定

根据铁破碎车间现有工艺及设备的参数，可确定应治理尘源为：颚式破碎机上料口、下料口、650胶带机尾处共2个点；振动筛1台，尘点为筛上及下料2个点；圆锥破下料口1个点；圆锥破上料中转650胶带机1个点（每套系统各6处尘点）。

3.2 风量确定

⑴颚式破碎机上料口、下料口、650胶带机尾处共2个点：颚式破碎机下料溜槽角度及物料落差高度和胶带宽650，其设计风量按胶带运输机转运点除尘排风量表计算，颚破上下料处，风量约为3000m3/h，合计6000m3/h)。

⑵振动筛1台共2个点：按振动筛平面面积做上部密闭罩，每平米筛面取1200～1800m3/h。振动筛的平面面积为2m2，每平米按1800m3/h计算，风量为3600m3/h/台，振动筛下料口风量约为3 000 m3/h，合计6 600 m3/h。

⑶圆锥破1台1个点：尘点为下料处，主要尘源为圆锥破出料口，根据圆锥破的技术参数在生产过程中产生6 000 m3／h／台的风（采用上部密闭罩）。

圆锥破在破碎时由于惯性力的作用，在破碎机内产生一定的正压风量使粉尘在下料口被吹出，影响车间的工作环境。如果要想达到良好的收尘效果，除尘器所选风量必须大于破碎机所产生的正压风量。由于胶带机以1.5 m/s的速度运转所以吸尘罩必须做在离下料口1.5 m处，尘罩形式为顶吸。尘罩做成矩形，使其形成一个缓冲区。正压风的作用下粉尘被吹到缓冲区内后由吸尘管路被除尘器吸走，经过滤后净空气由风机排空。

⑷圆锥破上料中转650胶带机下料处1个点：胶带中转处650胶带机1套，尘点分别在机头下料点。根据胶带机溜槽角度及物料落差计算每个点所产生的风量约为3 000 m3/h。

综上所述，整套系统实际使用风量为21 600 m3/ h，再加个系统阻损失及漏风系数，正常使用风量约为24 600 m3/h。

3.3 除尘器型号确定

根据各设备的使用工况及尘点的分布布局及粉尘性质，破碎车间2套破碎生产线各选用1套JFB-300除尘器系统。

4 结束语

减轻破碎筛分的粉尘污染，改善工人的作业环境，实现清洁生产是目前矿山环境保护的主要工作之一，也是提高选矿厂生产效率的基本保证。选冶厂的除尘系统安装、调试好投入运行后，经实际测试，除尘效果良好，不仅使作业岗位的粉尘浓度达到国家卫生标准，改善了职工的作业环境，又提高了破碎车间设备的运转率，延长了设备的使用寿命，同时也改善了厂矿周边村民的生活环境，增加了企业的经济效益和社会效益。

[1]中华人民共和国卫生部.工业企业设计卫生标准[S].北京：中华人民共和国卫生部，国家基本建设委员会，国家计划委员会，国家劳动总局，1979.

[2]齐振龙，张树林，郜旭.金渠金矿破碎车间除尘设备的改造及应用.黄金:2012,33(1).

收稿：2014-03-17