罗河铁矿转运站除尘升级改造技术研究及应用*

李志朝 许志逞 居伟伟 贾敏涛

（1.安徽马钢罗河矿业有限责任公司；2.南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司；3.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

转运站粉尘一直以来都是冶金矿山企业环境治 理的重要难题。罗河铁矿选厂矿石等生产原料在转运、筛分等运输过程中，8#胶带卸料点、9#胶带受料点、9#胶带卸料点、10#胶带受料点等部位易产生扬尘，对转运站巡检工等操作岗位及周边环境造成污染［1-4］。

罗河铁矿4#、5#转运站除尘系统于2014年建造，经过6 a的长久运行，现有除尘系统已无法满现场岗位粉尘浓度及大气污染物特别排放限值的要求，现场存在诸多问题。为落实2018年政府工作报告中提出“推动钢铁等行业超低排放改造”任务要求及落实马钢（集团）控股有限公司能源环保部下发的《关于组织制定超低排放改造工作方案的通知》，安徽马钢罗河矿业有限责任公司拟对选矿厂4#、5#转运站除尘系统进行优化设计及改造，使转运站粉尘及排气筒浓度能够达到国家规范要求［5-6］。本项目以罗河铁矿选厂转运站为研究背景，研究超滤膜高效过滤除尘系统实施效果，对其他矿山转运站除尘升级改造提供参考。

1 除尘现状及问题

1.1 除尘现状

罗河铁矿选厂4#、5#转运站2套除尘系统已运行6 a，原转运站除尘系统主要由除尘器、风机、除尘管道、卸灰系统及电控系统组成。转运站岗位浓度及排气筒检测浓度见表1、表2。

表中，C为岗位检测浓度；C短为岗位检测浓度最大值；PC-TWA为时间加权平均容许浓度。

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1.1 问题分析

根据对8#胶带卸料点、9#胶带受料点、9#胶带卸料点、10#胶带受料点等部位总尘浓度检测，粉尘浓度高达8.4 mg/m3，远超矽尘粉尘浓度限值的要求（矽尘限值1 mg/m3），现场岗位粉尘浓度严重超标。

现场对4#、5#除尘器排气筒进行了检测，检测浓度最高分别为11.2、19.7 mg/m3，排气筒大气污染物排放浓度达不到国家标准要求（≤10 mg/m3）。

根据检测结果，结合现场除尘设施运行过程中存在问题分析，现有除尘系统存在的主要问题：①除尘系统风量不平衡，转运站各抽风点距离长短不同，除尘风量分配不合理，除尘效果较差；②现场除尘器损坏严重且卸灰口堵塞严重；③抽风点吸尘罩等管道锈蚀严重，导致密封不严实，扬尘情况严重；④除尘管道长久运行积尘严重，除尘管道堵塞严重；⑤除尘器设置与皮带通廊上方，灰斗堵塞或滤料更换时不易维护，除尘器管理维护难度较大；⑥除尘器卸灰口设置于胶带上方，放灰时容易产生二次扬尘，导致岗位粉尘浓度超标。

2 除尘方案研究

2.1 除尘工艺

选厂除尘常用的形式一般为喷雾抑尘和机械抽尘。喷雾抑尘是用水来加湿物料，以减少粉尘散发的一种简单、经济有效的防尘措施，但单独应用存在着影响皮带运输、料仓结块、粉尘控制不住等缺点，不能满足环保和职业健康要求，只能作为机械抽尘的辅助措施［7-8］。

本次设计对产尘点进行密封，通过风机的抽吸作用，将粉尘通过吸尘罩、管道，经袋式除尘器净化后由排气筒进行排放，除尘灰造浆后自流到现有排水沟中。其工艺流程见图1。

2.2 除尘系统划分

4#、5#转运站现在各建有1套袋式除尘系统，主要针对8#、9#胶带机头部、9#胶带机受料、10#胶带机受料点进行抽尘后过滤，现每套系统设计风量15 000 mg/m3，根据现场情况及矿方使用需求，现有两台除尘器由于在通廊上部，灰斗堵塞或滤料更换时不易维护，为满足超低排放要求，减少岗位粉尘浓度，且方便维护，设计将2套系统合并为1套除尘系统，除尘器及风机放于4#转运站旁空地，除尘灰造浆后自流到现有排水沟中（排水沟布置考虑高压辊厂房），吸尘点包括8#胶带机落料点、9#胶带机受料点、9#胶带机落料点、10#胶带机受料点，共计4个点。

2.3 除尘系统风量

除尘系统需风量根据设备型号、给料高度、密闭状况、矿石粒度等参数确定。具体除尘系统风量见表3。

2.4 除尘设备选型

2.4.1 除尘器选择

本次设计采用超滤膜高效过滤除尘器，可满足现场及环保要求。

超滤膜高效过滤除尘器结构上分为上箱体、下箱体、卸灰阀组成。除尘器内部的功能结构分为除尘器入口、过滤系统、清灰系统和下箱体及卸灰装置、出风口等。

超滤膜除尘器选择见表4。

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2.4.2 风机选型

风机是除尘系统的主要动力装置，风机的风压和流量是按风机性能曲线变化的，管网阻力随风速而变化，其工况点是风机特性曲线和管网阻力特性曲线的交点。

根据除尘系统的风量及公式计算的系统阻力结果，本次设计风机选择见表5。

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3 实施效果检测

罗河铁矿选厂4#、5#转运站2套除尘系统拆除后，经过3个月的紧密施工，转运站升级改造除尘系统安装完成，施工完善后除尘器运行期间对现场岗位及排气筒浓度进行了检测。转运站岗位浓度及排气筒检测浓度见表6、表7。

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通过现场检测，岗位粉尘浓度最低降到0.9 mg/m3，4#、5#转运站1套除尘系统烟囱排气筒浓度降低至4.9 mg/m3，现场及排气筒浓度均达到国家职业卫生及污染物排放限值标准。

4 结论

（1）选厂4#、5#转运站除尘效果较差，经过除尘系统升级改造，将原有2套除尘系统合并，设置1套除尘系统，降低了除尘系统管理维护难度，减少了现场施工占地及设备运行成本。

（2）转运站原有除尘效果较差，现场岗位总粉尘浓度最高达到8.4 mg/m3，选用30 000 m3/h除尘器对现有除尘系统进行升级改造后，现场岗位总粉尘浓度降低至0.9 mg/m3，解决了转运过程中产生的扬尘对现场环境的影响。

（3）转运站2个排气筒浓度最高分别为11.2、19.7 mg/m3，利用最新超滤膜高效过滤除尘系统改造完善后，排气筒粉尘浓度降低至0.9 mg/m3，达到了排气筒大气污染物排放浓度国家标准要求，降低了对大气环境的污染。

（4）采用超滤膜高效过滤除尘系统对转运站进行升级改造，在满足现场实际生产需求的前提下，解决了困扰罗河铁矿选厂转运站粉尘浓度超标等问题，减少了矿石以扬尘的形式散失，节约了资源、降低了成本，为企业的可持续发展提供了保障。