干雾除尘技术在铁路装焦中的应用

徐廷万

(攀枝花攀钢炼铁厂，四川 攀枝花　617022)

· 治理技术 ·

干雾除尘技术在铁路装焦中的应用

徐廷万

(攀枝花攀钢炼铁厂，四川 攀枝花617022)

针对焦炭外发在装火车或汽车时粉尘的飘逸，造成装焦周围及作业环境差的情况，采取了干雾除尘技术对装焦过程中的粉尘治理，取得了较好的效果。

干雾除尘；铁路装焦；料口

1　引　言

攀钢铁厂有焦化、烧结、高炉3大工序，焦炉共有6座，2×50孔6.0m顶装焦炉两座，2×55孔6.0m顶装焦炉两座，2×62孔5.5m捣固焦炉，焦炭产能345万吨/年。冶金焦焦炭供给高炉，多余部分焦炭(小块、焦丁、粉焦)外发。

炼铁厂铁路装运焦炭的装车线共有3条，分为I道、Ⅱ道和Ⅲ道。I道有9个焦仓8个卸料口， Ⅱ道和Ⅲ道均有14个焦仓14个料口，分别于1990年、2005年随焦炉工程一并投用，在设计时均未配置装焦除尘设施。

焦炭中的焦粉在装车过程中随风飘散，造成装焦周围及作业环境差。近年来随着国家对企业环保要求的越来越高，势必需要采取措施加以治理。国内部分焦化企业有的采用布袋地面除尘站的方式来解决装焦过程的粉尘，攀钢则采用了干雾除尘技术来治理粉尘。

2　装焦起尘原因及粉尘特点[1]

焦炭在装火车或汽车时，物料落入车厢内的过程中，物料做自由落体运动，物料在重力加速度的作用下物料周围产生扰动气流，在气流的作用下物料产生尘化，扬起粉尘，扩散到空气中；当物料继续下落，与车厢底部接触发生碰撞，碰撞的过程中产生强气流，在强气流的作用下，物料表面的微小颗粒几乎全部尘化，扬起大量的粉尘，扩散到空气中，粉尘弥漫整个装车间，装车间未封闭，大量粉尘从装车间飘散外逸。因此，焦炭在装焦过程中的扬尘影响因素有：

2.1焦炭粒度

攀钢焦炭品种有冶金焦、小块焦、焦丁、粉焦，各品种粒度组成见表1。

表1　各焦炭品种粒级含量

从冶金焦到粉焦，焦炭粒度越来越小，小颗粒焦炭含量越来越大，使得在装冶金焦时粉尘不明显，而装粉焦时粉尘飘撒十分严重。各品种焦炭粒级在筛分时已确定。

2.2下落高度

焦炭从焦仓放料时，呈现自由落体运动，由此卸料口与装车之间落差越大，物料冲击速度大，到达车底时散发的灰尘量越多。现场测量，卸料口与火车车底之间垂直高度约5m，物料最大下落速度在9m/s～10m/s。曾人为开展降低物料下落速度至7m/s，粉尘含量由51mg/m3下降到36mg/m3。如何降低物料的冲击速度是治理粉尘的关键。

2.3作业环境

装车时作业环境外来横风对扬尘有明显作用。铁路装车线四周均敞开，装车时在外来风的作用下，粉尘在下落过程中和车底反弹作用下，随风飘散，增加粉尘含量。攀枝花风季明显，在风季装焦时较其它时候大。在设计除尘时必须给与考虑。

3　铁路装焦除尘工艺

在焦炭粉尘治理中，一般采用喷雾除尘和布袋除尘。

3.1布袋除尘

布袋除尘器是一种干式除尘装置,它适用于捕集细小、干燥非纤维性粉尘。该技术十分成熟可靠，具有除尘效率高、无需预除尘设备、能处理高浓度的混合气流、密封好、检修方便的特点。特别适用于较为集中的部分粉尘污染源点，在攀钢已建有多套袋式除尘器。

铁路装焦点较为分散，四周皆是敞开的，使得除尘风量较大，在30万m3/h以上，相应管道、除尘器、基础等投资大。

3.2喷雾除尘

喷雾除尘是将水雾化成许多高速运动的细小水滴，这些微小的水雾在碰撞过程中与周围的粉尘粒子结合，累积到一定重量或者体积就会下落，从而起到除尘的作用,见图1。

图1　喷雾除尘过程Fig.1　Spray dust removal process

喷雾除尘效率与水颗粒直径大小有关。水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流而运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触，达不到抑尘目的；如果水雾颗粒与粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结一起。水雾颗粒越小，聚结机率则越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而增加抑尘作用。喷雾除尘有一般喷雾和超声波的干雾除尘工艺。

4　干雾除尘现场应用

4.1铁路装焦除尘工艺选择

据多方面考虑，攀钢炼铁厂选择干雾除尘作为铁路装焦的除尘方式，主要理由：(1)干雾除尘效率高。干雾抑尘装置通过高频声波的音爆作用在喷头共振室处将水高度雾化，产生10μm以下的微细水雾颗粒(直径10μm以下的雾称干雾)[2]。常规水喷雾0.5MPa压力下的雾滴直径为1～2mm，压力10MPa以上时颗粒直径才能达到0.05～0.2mm。水雾颗粒大，除尘效率相对低。(2)干雾除尘对物料增湿小。攀钢焦炭含水要求低于1%。干雾除尘对物料增加水分不高于0.5%。而常规喷雾对物料水分增加2%～5%，达不到产品质量要求。且对火车车底积水，长时间作用将对车皮产生腐蚀。(3)虽然一般喷雾除尘投资小，运行费用低，但考虑到除尘效率以及对产品质量等影响因素，还是选用干雾除尘工艺。

4.2干雾除尘系统配置及应用

干雾抑尘装置采用模块化设计技术，由微米级干雾机、水气分配器(或干雾箱控制器)、万向节总成(或干雾箱总成)、螺杆式空压机、水气连接管线、电伴热系统和自动控制系统等组成，见图2。

图2　干雾除尘系统设备Fig.2　Dust dry fog system equipment

图3　放料溜槽纵向断面Fig.3　Discharge chute transverse section

图4　放料溜槽横向断面Fig.4　Discharge chute longitudinal section

铁路焦仓装焦料口共有36个，根据焦炭产品种类和料口使用情况，设置了4个料口配置一套干雾抑尘系统，考虑水质结垢堵塞喷嘴，设计一套过滤装置及水反冲洗过滤器。根据作业环境、装焦特点采取了增加斜溜槽、四周安装防尘网等。溜槽呈30°角，与火车皮顶相距500mm，并用柔性挡帘包围，见图3和图4。

干雾除尘投用后，大大减少了装焦时的粉尘，在装焦火车车皮前后两侧检测3组数据看，采用干雾除尘技术装焦时的除尘效率达到90%以上，改善了作业环境，见图5和表2。

图5　喷雾效果Fig.5　Spray effect

表2　装焦前后火车车皮不同点位的除尘效率

5　结　语

5.1铁路装焦时产生的粉尘与焦炭粒度、物料下落速度及作业环境有关，物料速度降低20%～30%，粉尘含量可减少30%左右。采用封闭作业环境也可有效降低粉尘量。

5.2干雾除尘能产生直径小于10μm的细微水雾颗粒，除尘效率高，在生产实践运行中的除尘效率可达90%以上。

5.3干雾除尘对物料增湿不高于0.05%[3]，尤其适用于对物料水分有严格要求的除尘工艺。

[1]陈仲颖，刘庆成.干熄焦筛焦楼火车装焦除尘方式浅析[J].燃料与化工，2007,(4)：29-30.

[2]王立海.微米级干雾抑尘在翻车机系统的应用[J].起重运输机械,2010,(2):31-33.

[3]左来宝.干雾抑尘技术在港口转运站的应用[J].起重运输机械,2011,(8):19-22.

Application of Dry Fog Dust Removal Technology during Railway Coke Charging Process

XU Ting-wan

(FactoryofThePanzhihuaSteelVanadium,Panzhihua,Sichuan617022,China)

The outgoing scattered dust flowing during the coke charging process on the train/car had caused the poor working environment around charging coke area. Aimed at this situation, this article adopted the dry fog dust removal technology for the dust control during coke charging process and achieved good results.

Dry fog dust；railway loading of coke； discharge port

2014-12-28

徐廷万(1969-)，男，重庆璧山县人，1995年毕业安徽工业大学化学工程专业，高级工程师，主要从事煤焦化方面研究工作。

X703

A

1001-3644(2015)04-0063-03