移动通风除尘技术在马钢大型高炉矿槽槽上系统的改进与应用

唐胜卫，刘高峰

(马钢集团(控股)公司能源环保部 安徽马鞍山 243000)

1 概述

马钢新老区高炉矿槽均平行布置三条胶带输送机，每条胶带机配套有移动式卸料车，卸料车左右两侧各有卸料溜管。胶带机输送的物料通过卸料车两侧溜管卸往不同的料仓，也可根据生产要求，操纵卸料车上的切换翻板，使物料直接通过卸料车后落到胶带机前方胶带，继续下一运输流程。卸料车沿直线轨道往复行走，能在静止或行走状态下向其下方的料仓连续卸料。卸料车向料仓内卸料时，由于落差较大，急速下落的物料会产生扬尘，当物料碰撞料仓仓壁或冲击仓内物料时，更会产生大量的扬尘，使现场作业环境非常恶劣，危害现场工作人员健康。

高炉矿槽槽上的产尘点主要有3处:卸料车顶部改向滚筒落料处、两侧溜管落料处、矿槽槽口处。卸料车在不同矿槽间往复运动，属于移动式尘源点，并且其在每个矿槽的卸料位置点不完全固定。在同一矿槽的卸料位置点可能有多处，造成吸尘点无法固定。物料经卸料车溜管、矿槽口卸入矿仓，矿槽槽口一直呈敞开状态。矿槽内储存的物料量较少时，卸料落差相当大，此时大量粉尘颗粒通过矿槽槽口向外扩散。面积如此大的槽口，如不进行有效密闭，则根本无法达到理想的除尘效果。

根据以上特点，在不影响生产和设备检修前提下，决定采用全密封移动除尘通风装置，解决高炉原料矿槽槽上无组织放散问题。

2 高炉原料矿槽槽上除尘系统主要形式

(1)料仓负压+料仓卸料槽口全密封。其主要方法是在每个矿仓上设一根负压抽风支管，再设有一根负压抽风总管将各料仓负压抽风支管汇总，汇总的抽风总管接入地面除尘站，含尘气体经除尘器过滤处理达标排放。为了节省抽风量负荷，在每根抽风支管上均设有切换阀门，切换阀门与卸料小车联锁，当卸料小车移动到各个料仓卸料时该料仓的负压支管阀门开启，使该矿仓形成负压，防止料仓内粉尘外溢。同时在卸料槽口上装设胶带密封装置，通过该装置实现在移动卸料小车卸料和动行过程过实现对料仓槽口的密封，防止卸料在料仓内的产尘从料仓槽口外溢，同时为矿仓负压形成创造条件，可减少负压抽风的风量。

(2)移动通风槽+产尘点吸尘罩+料仓卸料槽口全密封;其主要方法是在移动卸料小车的卸料溜槽两侧及卸料小车顶部产尘点设吸尘罩，对产尘点的尘气进行收集汇总成一个抽风负压抽风总管，该负压抽风总管固定在卸料小车上随卸料小车移动，在与移动卸料小车移动方向上通长安装一个固定的负压抽风槽，将移动卸料小车上的负压抽风总管通过移动联接与密封装置形成一个移动通风槽，当卸料小车上的抽风支管在卸料小车移动到任一料仓卸料时都能与移动通风槽保持联接形成负压，移动通风槽通过风管接入地面除尘站，含尘气体经过除尘器过滤处理后达标排放。同时在卸料槽口上装设胶带密封装置，通过该装置实现在移动卸料小车卸料和运行过程过实现对料仓槽口的密封，防止卸料在料仓内的产尘从料仓槽口外溢，同时为矿仓负压形成创造条件，可减少负压抽风的风量。

(3)单体除尘全密封移动除尘通风装置。将除尘系统直接安装在卸料小车上方，直接对卸料扬尘进行收集。

目前，虽然高炉原料矿槽槽上系统具有多种除尘方式，但从各钢厂使用情况看，上述全密封移动除尘通风装置均存在不同程度的问题，难以彻底解决高炉原料矿槽槽上除尘难题。

3 马钢高炉矿槽目前主要存在的问题

马钢新区A#、B#高炉矿槽槽上卸料小车为移动式通风净化除尘机组除尘，机组设备放置在重型卸料车延长的平台上，平台与车架用销子连接，卸料小车卸料溜槽槽口两侧设集中吸尘罩，除尘机组采用螺旋机输灰，星型卸灰阀排灰。

由于每个矿槽都有三条加料系统，矿槽的槽口是相通的，且三条系统不可能在同一位置加料，当三条系统或两条系统同时加料时，相邻槽口大量粉尘外溢，车间内粉尘弥漫，岗位粉尘超标严重，严重危害工人身体健康。厂房外墙无密封，厂房内大量扬尘通过敞开墙体外溢。

4 整体方案

为解决上述问题，新设计一套矿槽槽上受料槽口全密闭移动通风除尘系统，采用数值模拟的手段对卸料小车扬尘流场、进风烟道、除尘器进排气进行数值模拟，并对其结构进一步优化;气力输灰系统设计一套试验装置，在同工况的情况下，收集输灰各项数据，如输灰量、输灰压力等;在数值模拟和试验基础上将全密封移动除尘通风装置路线应用在马钢A#高炉原来槽上现场。它主要包括移动小车除尘系统、矿槽槽口密封系统和气力输灰系统。在卸料小车前面加设一台移动单体除尘小车，除尘小车行走轨道利用卸料小车轨道，胶带机头部轨道作相应延长，满足移动除尘小车最前端安放位置，移动除尘小车作为单体除尘系统设备安装平台。为了增加移动小车稳定性，对原卸料小车轨道梁采取加强措施，进行刚度和强度复核。

4.1 移动小车除尘系统

移动小车除尘系统是一套移动单体除尘装置，主要包括移动除尘小车和装设在小车上的单体除尘设备，移动除尘小车设置在卸料小车移动轨道上，移动除尘小车通过连接销轴与卸料小车相连接。单体除尘器包括除尘器本体、进气风管和吸尘罩，吸尘罩分别设置于卸料小车下料溜槽两侧和卸料小车头部卸料点，吸尘罩连通风管，与设置于卸料小车下料溜槽两侧的吸尘罩连接的风管通过吊架固定，吊架固定设置在风管上部、下料溜槽正上方，风管通过软连接与单体除尘器相连通。为了增加移动式重型卸料小车稳定性，将高架轨道改为地面轨道，轨距加大，移动式重型卸料小车重新设计，原双侧下料改为单侧下料，原外侧槽口用固定式皮带密封。下料侧槽口用门型皮带密封，重型卸料小车车轴由原通轴改为单轴，驱动为四轮独立驱动。

除尘器采用移动式与重型卸料小车通过销轴连接，由重型卸料小车拖动，所有与重型卸料小车连接接口均为可拆卸式结构，但移动式除尘故障时可与重型卸料小车脱离，不影响正常生产。

移动式除尘器与重型卸料小车控制系统为车载式，供电方式为拖缆式。

4.2 矿槽槽口密封系统

密封系统由密封胶带、槽口篦子、防跑偏侧挡和密封胶带固定张紧装置等组成。槽口篦子设置于卸料槽口上部，用于支撑密封胶带，密封胶带设置在篦子上部，在密封胶带首尾两端分别设置密封胶带固定张紧装置，在密封胶带外侧通长设置一条侧挡，防止胶带运行过程中跑偏，确保胶带覆盖卸料槽口，抑制料仓内二次扬尘从槽口外溢。

密封胶带在卸料小车溜槽处设置四个改向装置绕开溜槽使槽口通长保持密封，包括上改向辊筒和下改向辊筒，上改向辊筒设置在卸料小车卸料溜槽正上方，下改向辊筒设置在卸料小车下料溜槽两侧的吸尘罩上部;移动除尘小车随卸料小车同步移动，当卸料小车移动时，覆盖在料仓槽口上的密封胶带通过改向装置绕过卸料小车的下料溜槽与卸料小车产生相对移动而使料仓整条槽口(除下料溜槽处外)通长处于密封状态。增设π型密封可能存在的问题主要有:

(1)增大了原卸料小车轨道梁载荷，刚度可能不满足原设计要求;

(2)胶带跑偏;

(3)密封胶带面可能有大块物料，下改向滚筒过物料时，易挤坏胶带; (4)胶带变型翻卷。处理措施有:

(1)增强原卸料小车轨道梁刚度，在原各轨道梁立柱中间增加一根立柱或在原立柱两侧加各一道45°斜撑，现有H型钢梁加筋板;

(2)在槽口外侧增设300mm高侧挡，π型密封胶带放带时起导向作用，并能防止向外侧跑偏，并且在下改向滚筒处两侧加立辊，抑制胶带跑偏;

(3)为解决大物料过下改向滚筒夹渣问题，下改向滚筒设计为排渣滚筒，直径50mm以内物料可以从排渣滚筒排出;

(4)为防止胶带使用过程变形，上改向滚筒处皮带设压滚，胶带选用EP300型两层胶带增加横向刚度;

(5)改向滚筒支撑。

下改向滚筒利用加强型吸风罩斜面支撑，上改向滚筒利用方风管加槽钢支架支撑;

(6)胶带固定及张紧

密封胶带主皮带头轮方向采用压板固立于混凝土梁上，另一头采用弹簧张紧或重锤张紧。

4.3 气力输灰系统

在料仓卸料槽口使用“胶带密封装置”全密封的情况下，实现移动单体除尘器自动卸灰到矿仓，使用气力卸灰方式，在移动单体除尘器斗下装设一个定制的星型卸灰阀，在星型卸灰阀的下面装一套气力卸灰灰装置，星型卸灰阀的卸灰能力与气力卸灰器的卸灰能力配套。气力卸灰装置的动力源为压缩空气，为了保证气力卸灰装置有稳定可靠的气力源，在移动除尘小车上装设一台空气压缩机和稳压储气罐。同时为了确保除尘器灰仓物料正常卸料，在灰仓上安装仓壁振动器。在灰仓上还安装料位计，在气力卸灰装置的进气压缩空气管上安装电磁阀，运用PLC控制技术，实现灰仓中物料堆到高料位时开启气力卸灰，低料位时停止卸灰。

5 应用效果

通过将移动通风除尘与槽口有效密封的有机结合，既解决了风量利用率低，除尘管网阻损大的弊端，同时除尘器捕集的物料卸入料仓，物料的回收利用增加，减少了搬运，解决了三条系统或两条系统同时加料时，相邻槽口粉尘外溢的现象，岗位环境大为改观。

除尘器采用移动式与重型卸料小车通过销轴连接，由重型卸料小车拖动，所有与重型卸料小车连接接口均为可拆卸式结构，但移动式除尘故障时可与重型卸料小车脱离，不影响正常生产。在密封胶带首尾两端分别设置密封胶带固定张紧装置，在密封胶带外侧通长设置一条侧挡，防止胶带运行过程中跑偏，确保胶带覆盖卸料槽口，抑制料仓内二次扬尘从槽口外溢。为了解决密封胶带与改向装置间的相对运动频繁出现胶带易磨损、胶带易跑偏等问题，将常规辊筒的封闭圆弧面，改为由圆钢排列成的带缝隙的圆弧面(或者是带槽的圆弧面)，使得胶带与辊筒间的夹渣能通过辊筒滚动，从辊筒的缝隙随胶带排走，使得下改向装置与竖向胶带间不再产生夹渣，避免夹渣磨损胶带。

6 结束语

改进后的除尘装置现场试用后，料仓上无明显粉尘外溢或扬起，工作岗位较清洁;除尘设备直接连接卸料小车，不需要额外占地;除尘后的粉尘颗粒直接落入矿槽，不产生二次扬尘;风机直接连接除尘器，风量损耗小，除尘效果显著;风压损耗小，运行电量消耗少;系统采用全自动控制，结构简单，维护量小，运行成本低。整体装置获三项实用新型专利，对钢铁行业现有高炉矿槽除尘效果的改进，有一定借鉴意义。

［1］ 林利民.移动通风槽在高炉备料车间中的应用［J］.工业安全与环保，2008，3

［2］ 唐 涌，裴家炜，卢国炜.移动通风槽技术在攀钢炼铁高炉矿槽除尘系统的应用［J］.工业安全与环保，2012，8