扬尘治理技术在柳钢B区料场的开发与应用*

熊爱臣，杨海龙，覃贻金, 陈进中, 邹文雄

(1 柳州钢铁股份有限公司烧结厂，广西 柳州 545002;2 桂林理工大学材料科学与工程学院，广西 桂林 541004；3 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西 桂林 541004)

烧结是将各种粉状的含铁原料、熔剂和燃料等按一定的配比混合后，在燃料产生的高热和一系列物理化学变化的作用下，液相将矿粉颗粒固结成一种人造块矿—烧结矿[1]。在钢铁联合企业中，原料也是粉尘污染主要的来源之一。烧结厂工艺环节复杂，处理的原料品种多，产生的粉尘量大，影响面广，危害较重。烧结原料的主要尘源是：原料在装卸、转运和加工过程产生的粉尘。其特点：原料准备系统的尘源多而分散，扬尘治理工作十分困难。对原料粉尘污染进行控制，一方面是减少生产过程中粉尘的生成；另一方面是对生产过程中已生成的粉尘进行治理，防止粉尘外溢污染环境。这就要根据生产环节的工艺特点分别采取措施，通过源头控制、过程优化、末端治理来综合治理粉尘污染[2-5]。

柳钢B区料场在烧结厂起着承上启下的作用，负责翻卸港口的来料和主要供给1#360烧结机用料，是用来存放烧结用铁矿粉、焦煤粉等原料，所以每到秋高气爽的天气，料场的堆料容易刮起粉尘，对周边环境造成污染，而B区烧结料场位于烧结厂最西面，其南面为一墙之隔的红星居民小区，料场主要承担柳钢烧结厂约三分之一的原料接受、储存和综合混匀工作，为烧结系统提供化学成分稳定的混匀矿和焦煤粉燃料、为炼铁高炉提供块矿、为中和车间提供中粉与熔剂等。自2010年下半年B区建成投产以来，先后在料场东面、南面配置有一部分挡风抑尘网，料场内配置有一定数量的喷水抑尘装置，但未能对整个料场实现全覆盖，料场作业过程中扬尘得不到有效控制，对周边环境和居民造成较大影响。

为有效控制柳钢B区烧结料场作业过程产生的粉尘无组织排放，在B区料场采取更加有效的措施来加强扬尘治理迫在眉睫。

1 扬尘治理技术方案

1.1 完善和建立料场挡风抑尘墙(图1、图2)

图1 B区矿粉料场南面挡风抑尘墙

图2 B区红十三焦煤粉料场挡风抑尘墙

利用空气动力学原理，依据实施现场环境风洞实验结果来加工相应要求的几何形状的挡风板，使流通的空气(强风)从料场内通过墙体时，在墙体外侧形成上、下干扰的气流以达到内侧强风，外侧弱风，内侧小风，外侧无风的效果，从而防止粉尘的飞扬，综合抑尘率可达80%以上。在挡风抑尘墙高度达到堆放物1.3～1.5倍时，防风抑尘效果最佳。

1.2 在B区料场东面建设一座大型矿石物流园(图3、图4)

图3 矿石物流园防尘大棚

图4 矿石物流园大棚内卸矿区喷雾除尘

柳钢于2015年11月在B区东南角北环高速路边，开工建设一座占地约260亩可容纳多品种原、燃料，多型号汽运车辆同步卸车的仓储式原、燃料处理中心—矿石物流园，该项目属于大型综合项目，适应当前国内、外清洁生产的总体要求。

园区旁配备可容纳约80辆大型矿车中转的停车场，可大大缓解市政道路的交通压力，解决大型矿车车流大、车辆拥堵、物料撒漏污染等交通安全、清洁环保方面的诸多问题在园区内建设的防尘大棚，对卸矿区域实行棚化处理，避免卸车扬尘对周边区域环境造成污染；并新建4套洗车机装置，集轮胎清洗技术和污水回收处理技术于一体，该装置利用多方位高压水枪对轮胎及底盘部位同时自动完成高压冲洗，从而达到将车轮及底盘彻底洗净的效果，做到车辆随到随洗，达到环保部门的上路要求，并可通过胶带机输送系统实现远距离输送，将原、燃料转供至A区烧结料场、A区炼铁料场、B区烧结料场及老区烧结料场。从而达到减少原料二次转运产生的扬尘污染的上路要求。

1.3 对红十三燃料场进行棚化(图5～图7)

图5 红十三线铁路卸车区焦煤粉大棚

图6 红十三线大棚射雾器雾化喷淋除尘

图7 红十三线铁路卸车区大棚

对B区红十三线铁路卸车区域进行棚化改造，有效控制卸车及堆料过程中产生的扬尘。料棚设计单层共三跨，其中2跨35 m2，1跨16 m2，总长约153 m2，建筑面积13158 m2，钢筋混凝土排架结构(可防腐蚀)，轻型钢结构供形屋架，压型钢板屋面，四周型钢板围护，三面设挡料墙，中部柱设防撞栏，采用射雾器喷水降尘，入口PLC监控。

1.4 在料堆表面覆膜抑尘，同时对皮带漏斗进行抑尘改造(图8)

图8 料堆表面覆膜抑尘

通过利用遮阳网替代彩条篷布对料场料堆进行覆盖，可有效减少物料粉尘随风飘扬，并提高覆膜的风场穿透率，避免因强风灌输引起的覆膜翻起飞扬；再对一些扬尘较大的皮带机漏斗进行上部抑尘喷头制安。

1.5 增加和改进料场自动喷淋系统(图9)

图9 料场自动喷淋系统

通过PLC子站通讯，组成PROFIBUS-DP控制网络，实现料场喷淋系统的自动化控制。喷水降尘是往物料上洒水或在产尘地点对已产生的粉尘洒水，以达到润湿物料和尘粒，减少或消除粉尘飞扬，抑尘效果达30%～40%。

1.6 在主要扬尘点安装雾化喷淋降尘系统(图10)

图10 料场雾化喷淋系统除尘

通过自主开发设计制作，在易扬尘设备点(如堆取料机、堆料机和红十三焦煤粉大棚等)安装雾化喷头和滴流系统，只需使用极少的水源，即可从源头开始对物料输送引起的扬尘进行控制。

1.7 安装洗车机装置(图11)

图11 洗车机装置

在料场汽车主要出入口安装洗车装置。该装置集轮胎清洗技术和污水回收处理技术于一体，该装置利用多方位高压水枪对轮胎及底盘部位同时自动完成高压冲洗，从而达到将车轮及底盘彻底洗净的效果，达到环保部门的上路要求。冲洗用水循环使用连续工作时，仅需补充少量的水，因此可以节约大量水资源。

1.8 制定和完善现场环保管理制度

逐步完善现场环保管理制度，提高车间领导重视程度，加强扬尘管理，划好责任区，进一步落实责任人，并加大经济考核力度。

2 技术应用效果

2.1 该项目能源消耗少，适应当前清洁生产的总体要求

减少物料粉尘随风向其他地方扩散造成的环境污染和物资损耗，综合抑尘率可达90%以上，造成二次污染的现象得到控制。既改善环境，又避免原料的浪费，降低储料成本，进一步保障了B区料场和红十三正常运行的环保要求。

2.2 主要技术指标完成情况

根据公司有关权威部门提供的粉尘和噪声监测结果数据显示：2019年、 2020年连续两年B区烧结料场红十三燃料场空气中的总粉尘浓度约为0.7 mg/m3，比2018年的检测值降低了约0.20 mg/m3，远低于国家规定的工作场所空气中粉尘容许浓度≤8 mg/m3的要求，效果十分显著。周围居民的投诉率几乎为零，有效改善了周围居民的生活质量和单位员工的工作环境。

2.3 降低B区料场粉尘对周围环境的影响

项目竣工以来，附近居民环保投诉逐步减少，2019年下半年、2020年的投诉率降到零，树立了企业良好的社会形象；为员工创建良好的工作和生活环境，有利于员工的职业健康；减少汽车进出料场时车轮的矿粉带出量，避免资源的流失浪费，降低道路二次扬尘。

3 结 论

该项目实施后能大大降低粉尘的飞扬及扩散，能有效控制此区域粉尘排放，大大降低损耗，且可以提升周围环境质量，符合国家环保要求，效果良好，为矿区解决散放物料扬尘污染提供了较好的借鉴。

大大减少企业生产活动造对周边环境和居民小区的大气污染，保证生产活动能正常开展，拥有较好的环境和经济效益。