萊鋼H型鋼生產線精軋機除塵系統設計與應用

和 華

（山鋼股份萊蕪分公司 型鋼廠，山東 萊蕪271104）

1 前言

萊鋼型鋼廠大H型鋼生產線沒有同步安裝軋機除塵設施。在生產過程中，精軋機組產生大量粉塵及棕紅色煙霧，不但嚴重污染了工作環境，而且對生產設備的可靠運行造成嚴重影響，導致電氣自動化故障頻發，制約了生產的順行。為此，型鋼廠決定自行設計安裝1套軋機除塵系統。經過多個方案論證，最終與某環保公司共同開發設計了專用軋機生產線的氣動洗氣除塵凈化系統。該除塵系統自2013年5月運行以來，粉塵濃度由55 mg/m3下降到6 mg/m3，現場環境得到明顯改善。

2 除塵方案的工藝設計

2.1 方案設計原則

1）由于是在原軋機基礎上增設除塵設施，因此應結合現場實際空間進行布置，不得影響正常生產、工藝切換及設備檢修，不得影響現有設備的正常運行。2）所有設計必須依據國家和行業環保標準進行，充分考慮改善崗位人員的勞動衛生條件，保證設施投入后滿足國家和行業環保標準。3）除塵系統所采用工藝技術必須是經實踐檢驗的切實可行的先進技術，必須確保建成后操作方便、維修率低、運行可靠、使用壽命長。4）設計要合理、先進，要具有運行平穩、低阻、低能耗、占地面積小等特點。5）盡量減少工程實施階段給熱線生產的影響，方案力求科學、經濟、可行。

2.2 除塵系統工藝流程

根據軋機實際的工藝生產特點，捕集罩設計為4個獨立罩，分別安置在軋機進出口和3臺軋機之間位置，不妨礙工作側牌坊分離快速換輥、E軋機整機架移動、機前機后可升降推床的操作。為保證不影響更換軋輥和設備檢修，每個捕集罩都不與軋機連接，而是裝置在通風主管道上，主管道既能通風又起支撐作用，上面是具有多項功能的檢修通道。所捕集的煙塵吸入氣動洗氣除塵凈化器凈化后進入脫水、除污器，再通過風機、排風管達標排放（廠房外）。工藝流程為：吸塵罩→管道→洗氣除塵器→脫水器→引風機→煙囪。

2.3 除塵系統主要組成部分及指標保證值

除塵系統可分為6個系統：風機系統、煙塵捕集及管道系統、除塵器系統、電氣控制系統、給排水系統、操作系統。

指標保證值：除塵器出口粉塵排放濃度達到20 mg/m3以下；崗位粉塵濃度達到6 mg/m3以下；正常條件下設備使用壽命10 a以上。

3 除塵系統主要參數及布置

3.1 風機系統

主要工藝參數：風量175 000 m3/h，系統阻損1 600 Pa（工況溫度60℃）。風機Y4-73，電機Y400-6。

安裝位置。充分利用現場水泵站內空地，將風機電機、軸承座、風機全部安裝泵站內，既降低了現場噪聲，又保證了電機的運行環境。出風管穿出房頂，折彎跨過參觀通廊，直通廠房。由于出風管截面為1 000 mm×3 000 mm，而廠房為網架式結構，為了不破壞廠房網架，將出風管在網架下方改變直徑，由8根管徑為700 mm的橡膠管與之連接分散穿出廠房，從而解決了排風管出廠房的難題。

3.2 捕集罩及管路系統

捕集罩設計成可拆移動式半密閉罩，每個罩設置1個調節蝶閥，供匹配風量調節。捕集罩設置在軋線正上方，分為4個獨立罩體，分別安置在軋機進出口和3臺軋機之間，不妨礙工作側牌坊移動、快速換輥、中間軋機整機架移動、機前機后可升降輥道的操作；軋機進出口捕集罩為長方型弧頂式容積罩，罩口面積為3 000 mm×4 800 mm，采用不銹鋼框架，覆蓋鍍鋅彩鋼板，周邊為高度800 mm可折卷式垂簾；罩口距軋線輥道上標高約1 200 mm；3臺軋機之間捕集罩為喇叭口式容積罩，采用不銹鋼板制作，適應現場狹窄環境和氣流流動規律，提高捕集效率；捕集罩與通風管道采用可拆卸斜法蘭連接。

管道系統。在軋機電機側（牌坊固定側）安裝一段與軋線平行的U型主通風管。U型通風管既提高了管道的強度，滿足支撐捕集罩強度需要，又減輕了黏性粉塵在管道內的沉積。利用現有軋機和檢修平臺兩端的支架改造為U型通風管道的支撐，通風管采用插嵌入方式穩定在支架上方，該通風管同時支撐4組捕集罩，捕集罩分別吊掛在通風管上。U型通風管上面鋪設成檢修人行通道，方便對設備及頂部電器檢修，必要時還可利用行車對捕集罩和通風管進行吊裝，操作方便、快捷。

為防止管道內出現粉塵過量沉積，將整條管線設置為前（西）高后（東）低2%落差，同時為了便于清理沉積在U型管底部和內壁上的黏性粉塵，在管道的適當位置預留人孔，以便人工清理。

3.3 除塵器系統

氣動洗氣除塵技術是利用空氣動力學原理，通過風力動能使除塵液在氣動洗氣裝置中高速旋轉，含塵煙氣上升時要通過高度在300～500 mm高速旋轉的液層，被高能旋切氣流托住并切碎，形成氣動乳化氣液層，層內有大量的細微氣泡和細粒液滴，氣液間發生強傳質，由于氣液有較長的接觸時間，氣液間傳質充分，凈化效率高達99%以上，遠高于普通的濕法除塵器。除塵器系統由6個單體除塵器組成，每個處理風量為29 000 m3/h，循環水量180 m3/h（90%水量循環使用，每小時補充20 m3）。

3.4 電氣控制系統

風機電機采用變頻調速技術，風機電機功率為355 kW，節約電耗，同時也減少了風機、電機以及電控系統故障率，降低了維修費用。變頻控制與軋制道次連鎖，實現操控室遠程控制。水泵電機功率15 kW，1備1用，與軋制道次連鎖，現場具備操作控制條件。高壓柜、變頻柜就近放置在現場電氣室。

3.5 給排水系統

除塵器洗滌水和風機軸承座冷卻水采用濁環水（由現有的濁環水系統提供），洗滌后的污水排入就近的軋線地溝內，進入現有污水處理系統，不再設置污水處理裝置。每小時補充20 m3濁環水。

3.6 操作系統

風機現場配有操作箱，從面板操作按鈕可實現啟動，另外從電氣室也可實現啟動。

4 結語

除塵設施投入運行后，崗位粉塵濃度、煙氣排放等各項指標都達到了國家標準，精軋機上方東側粉塵濃度由55 mg/m3降低到6 mg/m3，西側粉塵濃度由44.5 mg/m3降低到5 mg/m3，電氣自動化故障率降低，現場環境得到改善，經濟和環境效益顯著。