固体物料高效节能环保输送系统在钢铁企业的应用

孟宪峤

(中冶京诚工程技术有限公司，环保与暖通工程所，北京100176）

1 应用固体物料高效节能环保输送系统的目的

1.1 降低生产成本

在钢铁企业生产产品的过程中首先要对原燃料进行运输，过去常用的运输方式大多是直溜槽转运，这种原燃料运输方式是利用重力使原燃料直接滚到下级皮带，在这个过程中就会造成焦炭和烧结矿等成品物料发生破碎的状况，在撞击的过程中运输设备也会大面积受损。再加上运输原燃料并不是一次就可以到达目的地的，从原料场到最后的高炉矿槽其至少需要要经历四次甚至更多次的转运，每一次转运都会浪费大量的原燃料增加运输设备的受损程度。在整个运输过程中浪费的原燃料以及所需要的设备维护费用都是巨大的，以1000 立方米级别的高炉为标准进行计算，以大概的数据年出铁量120 万吨进行统计，如果返料率降低1%，之后根据厂内成品与粉料之间的价格差进行计算，钢铁厂每年就可以节省成本约400 万元，这些降低下来的成本能够很大程度上提高公司在整个行业的竞争力。

1.2 环保、节能

近年来，由于我国环境污染越来越严重，所以2015年初我国重新对《中华人民共和国环境保护法（修订草案）》进行了更加严格的修订，另外针对钢铁企业也重新制定了具有针对行的法律规范，为钢铁企业制定了污染物排放标准，即《炼铁工业大气污染物排放标准》。这些相关政策的出现使得大部分的钢铁企业都要对自身的生产方式进行整改，而固体物料高效节能环保输送系统能够很大程度上降低烟气中的固体颗粒含量降低管道的损耗，从而减少空气中的粉尘，这样既达到了环保的目的又可以节省除尘风量以及设备维修费用等。

2 粉尘成因及治理现状

由于很多方面的影响使得原料运输系统中粉尘污染日益严重，主要原因如下。

2.1 传统溜槽的问题

大部分企业所使用的溜槽都是传统的直线溜槽，这种溜槽虽然能够将物料快速传送到下级皮带，但是在传送的过程中也更加的粗暴。直线溜槽一般是从上层皮带的尾部到下层皮带的头部，物料在传送的过程中没有缓冲的过程，这就使得物料在溜槽中移动的过程中产生多次碰撞，掉落到皮带上时所承受的自重也更大一些。这就使得物料不仅在溜槽传送的过程中会产生大量的粉尘，在掉落到皮带的瞬间也会因为碰撞产生大量粉尘，这种传送方式使粉尘量严重增加。

2.2 传统落料点处导料槽密封问题

大部分传统导料槽都会利用橡胶板将两侧密封起来，之所以将两侧密封起来也是有一定原因的。传送设备的皮带上托辊都是间隔布置的，皮带运行时托辊处及托辊间隙处会出现高低不平的状况，受这种状况的影响导料槽橡胶板和皮带之间就会产生一定的缝隙。除了这种现象外，物料与橡胶板长期进行摩擦也会产生一些缝隙，这就需要及时维护，否则落料点处的密封就起不到相应的效果。

3 新型高效、节能、环保的原料运输及转载系统

3.1 设计理念

粉尘控制的原理（三字诀：少产生，收的住，抽的走）。

根据新修订的国家环境保护法中的标准来看，传统的除尘设计想要达到这个标准基本要从大风量以及大过滤面积这两方面入手。经过相关工作人员的研究，从除尘系统的原理入手进行了分析，除尘系统的构建主要需要解决以下问题：

少产生：这是设计除尘系统时最需要重视的问题，是除尘工作的根源，只有在生产的过程中减少粉尘的产生并且降低含尘烟才能够从根本上减少粉尘污染。

收的住：对于除尘来说首先要将粉尘封闭在一个空间内，只有做到这一点才能够做好除尘工作，从而使企业能够达到国家的环保标准。所以，在设计除尘系统时对于密封环节一定要进行科学合理的设计，从产尘点将粉尘污染控制住。

3.2 转载站粉尘的控制技术

下面将介绍根据专利技术进行整改的运输系统，这种新的方式已经呈现出了很好的实际效果，具体措施如下。

3.2.1 降低物料流速

首先就是建立不同种类和粒度的物料模型，之后根据模型分析不同高度时物料的流动速度，根据模型的流动速度调整溜槽的曲线，最大限度地降低物料的流速，同时保证下料速度正常。调整好后的溜槽就能够减少摩擦，并且降低物料下落到下级皮带时的冲击。由于物料流动速度平均就会减少下级皮带由于缺少物料而产生跑偏的现象。

3.2.2 良好的密封结构

解决了以上问题后发现，传统导料槽还存在一些没有解决的问题。密封不严也会很大程度上降低除尘系统的除尘效率，所以工作人员在设计的过程中研发了一种新型的导料槽，这种导料槽进行了双层密封，不仅加强了密封的效果，还能够防止小颗粒进入皮带缝隙造成磨损的情况[1]。另外，工作人员还在导料槽端部设置了纠偏装置，这样就不会出现之前的那种状况，下料点处也能够得到良好的密封。

4 经济效益分析

4.1 节电效益

整个除尘系统的耗电量也是企业环保成本中的一大项支出，除尘系统中所需要的设备大多都是耗电量较大的，这使得钢铁企业的环保成本大幅度增加。而采用了最新的转载站原料运输技术后，达到了良好的节能效果。

以河北省邢台市某节能环保示范型钢铁企业1080m3高炉实际工程为例。

4.1.1 除尘系统节能

改造前的除尘风量为252000m3/h，电机功率为560kW。之后根据新的设计方案进行改造后矿槽上下的除尘风量为215000m3/h，电机功率约为560kW。传统方式改造的除尘风量为450000m3/h，对应的电机功率为1120kW。电费按0.60 元/度计算：(1120-560)×350×24×0.60≈316 万元

经计算得出，运用改造后的除尘系统后可为企业节约成本316 万元/年。

4.1.2 提高成品率效益

提高成品率改造后，烧结矿的成品率提高0.15%，返矿重新到烧结的成本增加150 元/吨计算：

1080 m3高炉的产量按120 万吨生铁量计算：

按提高成品率0.15%计算, 转变成品矿：189 万吨×0.15%＝0.284 万吨

每吨成品矿返回烧结的费用约为：150 元/吨，

每年提高的经济效益：0.284 万吨×150 元/吨＝42.6 万元

由此得出成品矿提高0.15%，一年能够带来将近43 万的直接经济效益。

提高成品率改造后，焦炭的成品率提高0.15%，数据表明碎焦的价格只能达到成品焦炭的一半，就目前状况来看,一级焦炭是800 元/吨，相应的碎焦则是400 元/吨。

以1080m3高炉的产量按120 万吨生铁量为例。

按提高成品率0.15%计算, 转变成品矿：53 万吨×0.15%＝0.0795 万吨，每吨成品矿返回烧结的费用约为：400 元/吨，每年的提高经济效益：0.0795 万吨×400 元/吨＝31.8 万元。

由此得出成品矿提高0.15%，一年能够带来32 万直接经济效益。

两者相加，总得来说每年能够给钢铁企业带来的经济效益是75 万元。

5 结论

综上所述，针对钢铁企业原料运输造成的污染严重这种问题，可以通过新的专利技术进行良好解决。专利技术不仅对于环保方面的治理有很大的帮助，对于降低企业成本等方面也有着很大的帮助。具体如下：提高物料的成品率，提高除尘效率，为除尘系统节约成本减少电费；另外，也很大程度地延长了设备的使用寿命。