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高爐礦槽系統粉塵排放治理

文檔作者：張英杰楊泉文檔來源： 1山東省冶金設計院股份有限公司 2山東省冶金科學研究院		點擊數：	更新時間： 2025年10月22日
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第37卷第4期
2015年8月
山 東
Shandong
V0l37 No．4
August 2015
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高爐礦槽系統粉塵排放治理
張英杰 ，楊泉。
(1山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南250101；2山東省冶金科學研究院，山東濟南250014)
摘要：分析高爐礦槽區域無組織排放原因，提出采用袋式除塵技術與干霧抑塵技術的措施。通過現場試驗效果檢測對
比，干霧抑塵技術具有除塵效果好、投資少、能耗低、運行費用低的優勢。
關鍵詞：高爐；礦槽系統；粉塵；除塵技術
中圖分類號：TF547 文獻標識碼：B 文章編號：1004-4620(2015)04—0072—02
近年來隨著全社會節能環保意識的不斷增強，
治理粉塵污染問題越來越受到重視，國家十二五計
劃中也將粉塵納入總量控制指標。冶金企業雖然
通過技術革新已經大大控制了粉塵的排放，但是在
局部物料倒運區域內，由于空間大、密封性差，集中
除塵效果不明顯，導致灰塵無組織排放超標比較嚴
重。煉鐵廠粉塵問題最嚴重區域是高爐礦槽槽
上。現場調查中發現，此處工況比較惡劣，能見度
低，最嚴重的時候粉塵堆積在樓板上超過l0 cm
厚。由于顆粒小難以清掃，給操作與維修帶來較大
困難，因此必須采取措施治理。
1 高爐礦槽區域無組織排放原因
目前，礦槽區域無組織排放最嚴重的部分是卸
料車向高架料倉卸料過程中產生的粉塵。較早以
前的卸料車90％采用輕型卸料車，沒有配套除塵設
備，槽上卸料時粉塵隨著物料的砸落而揚起。粉塵
濃度最高可達1 000 mg／m ，絕大多數是10／xm以下
的呼吸性粉塵，車間內能見度不足20 in，樓板上堆
積了厚10 cm以上的粉塵。針對這個問題，近年來
陸續采取一些措施，例如，在卸料車上增加移動通
風槽將粉塵吸走，以及采用橡膠帶遮蓋下料口等，
這些方法雖然一定程度的降低了現場粉塵含量，但
是實測卸料時，崗位粉塵濃度仍然高達50 mg／m ，高
于國家標準。
現場調查發現，礦槽粉塵濃度超標主要是因為
物料進人料倉后下放落差較大，在倉內產生大量的
揚塵，部分揚塵會通過進料口密封處存在的縫隙揚
出。而配套的移動通風裝置只能收集卸料車本身
產生的灰塵，無法收集倉內的揚塵，從而產生了灰
塵無組織排放。
收稿日期：2015—06—08
作者簡介：張英杰，男，1981年生，2004年畢業于山東大學材料科學
與工程學院金屬材料專業。現為山東省冶金設計院煉鐵室工程
師，從事高爐及輔助工藝設備設計工作。
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2 解決方案
為了解決揚塵無組織排放問題，根據目前技術
特點，主要有以下兩個方案。
2．1 袋式除塵技術
袋式除塵技術是在揚塵點設置密閉吸塵點，通
過抽出空氣形成負壓以防止粉塵擴散，將抽取的含
塵空氣通過布袋除塵器進行分離與過濾，完成除塵
過程。除塵系統的工作機理是利用濾袋纖維層和
附著在濾袋纖維上的粉塵層過濾捕捉較大的粉塵
顆粒。袋式除塵技術的處理對象主要是直徑<150
m的粉塵顆粒，粉塵顆粒越大除塵效率越高，粉塵
顆粒越小除塵效率越低。適用于除高粘性粉塵以
外所有需要除塵的場合。
實施方案：料倉頂部或者側面開洞設置除塵
罩，增加DN300電動閥門，相應增加主抽風機功率
以及布袋過濾面積。卸料時開啟，卸完料在倉內繼
續吸塵5 min。
2．2 干霧抑塵技術
干霧抑塵技術是依據云物理學核凝聚理論?，
由于水滴表面存在張力，極細小的粉塵只有當水滴
很小或者加入化學制劑(如表面活性劑)才會聚結
成團。如果水霧顆粒直徑遠大于粉塵顆粒，那么粉
塵僅僅跟隨水霧顆粒周圍的氣流運動，無法附著于
水霧顆粒表層；如果水霧顆粒與粉塵顆粒大小接
近，粉塵顆粒隨氣流運動時會很容易與水霧顆粒碰
撞、接觸、粘接，粉塵團會變大加重，隨之降落，可有
效抑制揚塵。其霧化機理是高壓氣體與水混合，氣
液兩相流從環形噴嘴口噴出時，由于氣體速度很高
(200～340 m／s)，而液體流速低，因此兩流體間有相
當大的相對速度，產生較大摩擦力，氣流對液體產
生強烈的撕裂與剪切作用，液料從而被一次霧化。
噴出后，混合的兩相流體沖擊到擴散頭，提高氣流
速度從而增加霧化效果，形成二次撞擊霧化，在氣
壓0．6 MPa下超過50％霧化顆粒直徑可達到10 Ixm
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張英杰等 高爐礦槽系統粉塵排放治理 2015年第4期
以下 。干霧抑塵技術處理對象主要是直徑<150
m的粉塵顆粒，同時對直徑10 p,m以下的可吸人性
粉塵也有很好的抑制效果。
實施方案：壓縮空氣管道(0．6 MPa)與水管接至
倉頂，設6個霧化噴頭等距排列在料倉進料口處，卸
料時開啟，卸完料繼續干霧抑塵10 s。
3 應用效果分析
方案實施后，袋式除塵器系統粉塵每小時平均
濃度為10．8 mg／m ，干霧抑塵系統粉塵每小時平均
濃度3．1 mg／m’。根據相關測算，采用干霧抑塵系統
與傳統袋式除塵系統相比，初期投資約節省50％，設
備能耗節省約60％。考慮干霧抑塵法會增加物料的
水含量，對物料的含水量進行計算：卸料車卸料量
為1 000 t／h，霧化耗水量10 L／rain，計算物料水含量
增加0．062 5％，可見干霧抑塵消耗水量對物料的含
水率幾乎沒有影響。
同時，類比考察馬鋼翻車機干霧抑塵裝置安裝
前后車間的粉塵污染情況b]：治理前粉塵含量為
43．6 mg／m。，現場能明顯見到漂浮的灰塵；治理后粉
塵含量降為6．8 mg／m。，現場空氣中肉眼幾乎見不到
灰塵漂浮物。
相對于物料的重量，粉塵的重量微乎其微，粉
塵被除塵器帶走還是被干霧吸附后落在倉里，對高
爐順行幾乎沒有影響，而且在隨后密閉性好的篩
分、轉運等工藝流程中，此部分灰塵會被袋式除塵
器有效去除。
綜上所述，對于礦槽系統內灰塵的無組織排
放，采用干霧抑塵技術或傳統布袋除塵技術均是可
行的，可有效降低車間內的粉塵污染。相比較而言
干霧抑塵技術更能有效的降低粉塵濃度、改善車間
工況。
4 結語
對于現有高爐礦槽系統粉塵治理，由于干霧抑
塵技術具有除塵效果好、投資少、能耗低、運行費用
低的優勢，建議采用干霧抑塵技術。同樣，各個廠
區內的汽車受料斗、散碎料倉外排口等粉塵情況類
似的地點，也可借鑒此方法進行環保升級。
參考文獻：
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現代礦、I ，2014(9)：177—178．
《山東冶金》征稿簡則
《山東冶金》雜志1979年創刊，以促進山東冶金工業技
術創新和科技發展為宗旨，主要刊登地質水文、采選工藝、
焦化、耐火、冶煉、軋鋼、材料、理化檢測、自動控制、冶金設
備、經濟與管理以及相關學科的科研成果，同時也報道有關
學術動態和科技信息等。注重報道實施低成本戰略、樹立
科學發展觀、發展循環經濟、清潔生產、綠色制造、安全環
保、節能減排的先進成果和經驗；注重報道構建和諧企業，
資源節約型、環境友好型企業，資本運營、國企改制、增強企
業可持續發展能力的先進經驗和做法；注重報道對冶金工
業技術改造、產品結構優化、裝備結構調整、新產品開發、提
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稱，從事工作或研究方向等。注明詳細通信地址、電話、電
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的目的、方法、結果和結論等，應盡量反映文章的主要信息，
寫成報道性短文：列出3—8個關鍵詞。
6英文題名以短語為主要形式，應少于1O個實詞；英
文摘要與中文摘要對應，一般不超過150個實詞；英文關鍵
詞應與中文關鍵詞一一對應。
7層次標題一般分3層，用阿拉伯數字連續編號，如
“1”，“2． 1”，“3． 1．1”? ? ，后空2格排標題；應簡短明確，不易
過長(不超過15個字)。
8文中的圖表采用阿拉伯數字順序編號，先見文，后見
圖表。圖表題名應簡明確切。表的結構要簡潔，圖要精選，
內容不得與文字或表格內容重復。照片要求清晰、層次分
明；金相TEM、SEM等照片應有放大倍數和比例尺。
9使用國家法定計量單位及符號；名詞術語應統一；一
篇文章中一種符號只能代表一種含義，變量符號用斜體；正
確標注所用符號的大小寫、上下標。
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