固體物料高效節能環保輸送系統在鋼鐵企業的應用

孟憲嶠

(中冶京誠工程技術有限公司，環保與暖通工程所，北京100176）

1 應用固體物料高效節能環保輸送系統的目的

1.1 降低生產成本

在鋼鐵企業生產產品的過程中首先要對原燃料進行運輸，過去常用的運輸方式大多是直溜槽轉運，這種原燃料運輸方式是利用重力使原燃料直接滾到下級皮帶，在這個過程中就會造成焦炭和燒結礦等成品物料發生破碎的狀況，在撞擊的過程中運輸設備也會大面積受損。再加上運輸原燃料并不是一次就可以到達目的地的，從原料場到最后的高爐礦槽其至少需要要經歷四次甚至更多次的轉運，每一次轉運都會浪費大量的原燃料增加運輸設備的受損程度。在整個運輸過程中浪費的原燃料以及所需要的設備維護費用都是巨大的，以1000 立方米級別的高爐為標準進行計算，以大概的數據年出鐵量120 萬噸進行統計，如果返料率降低1%，之后根據廠內成品與粉料之間的價格差進行計算，鋼鐵廠每年就可以節省成本約400 萬元，這些降低下來的成本能夠很大程度上提高公司在整個行業的競爭力。

1.2 環保、節能

近年來，由于我國環境污染越來越嚴重，所以2015年初我國重新對《中華人民共和國環境保護法（修訂草案）》進行了更加嚴格的修訂，另外針對鋼鐵企業也重新制定了具有針對行的法律規范，為鋼鐵企業制定了污染物排放標準，即《煉鐵工業大氣污染物排放標準》。這些相關政策的出現使得大部分的鋼鐵企業都要對自身的生產方式進行整改，而固體物料高效節能環保輸送系統能夠很大程度上降低煙氣中的固體顆粒含量降低管道的損耗，從而減少空氣中的粉塵，這樣既達到了環保的目的又可以節省除塵風量以及設備維修費用等。

2 粉塵成因及治理現狀

由于很多方面的影響使得原料運輸系統中粉塵污染日益嚴重，主要原因如下。

2.1 傳統溜槽的問題

大部分企業所使用的溜槽都是傳統的直線溜槽，這種溜槽雖然能夠將物料快速傳送到下級皮帶，但是在傳送的過程中也更加的粗暴。直線溜槽一般是從上層皮帶的尾部到下層皮帶的頭部，物料在傳送的過程中沒有緩沖的過程，這就使得物料在溜槽中移動的過程中產生多次碰撞，掉落到皮帶上時所承受的自重也更大一些。這就使得物料不僅在溜槽傳送的過程中會產生大量的粉塵，在掉落到皮帶的瞬間也會因為碰撞產生大量粉塵，這種傳送方式使粉塵量嚴重增加。

2.2 傳統落料點處導料槽密封問題

大部分傳統導料槽都會利用橡膠板將兩側密封起來，之所以將兩側密封起來也是有一定原因的。傳送設備的皮帶上托輥都是間隔布置的，皮帶運行時托輥處及托輥間隙處會出現高低不平的狀況，受這種狀況的影響導料槽橡膠板和皮帶之間就會產生一定的縫隙。除了這種現象外，物料與橡膠板長期進行摩擦也會產生一些縫隙，這就需要及時維護，否則落料點處的密封就起不到相應的效果。

3 新型高效、節能、環保的原料運輸及轉載系統

3.1 設計理念

粉塵控制的原理（三字訣：少產生，收的住，抽的走）。

根據新修訂的國家環境保護法中的標準來看，傳統的除塵設計想要達到這個標準基本要從大風量以及大過濾面積這兩方面入手。經過相關工作人員的研究，從除塵系統的原理入手進行了分析，除塵系統的構建主要需要解決以下問題：

少產生：這是設計除塵系統時最需要重視的問題，是除塵工作的根源，只有在生產的過程中減少粉塵的產生并且降低含塵煙才能夠從根本上減少粉塵污染。

收的住：對于除塵來說首先要將粉塵封閉在一個空間內，只有做到這一點才能夠做好除塵工作，從而使企業能夠達到國家的環保標準。所以，在設計除塵系統時對于密封環節一定要進行科學合理的設計，從產塵點將粉塵污染控制住。

3.2 轉載站粉塵的控制技術

下面將介紹根據專利技術進行整改的運輸系統，這種新的方式已經呈現出了很好的實際效果，具體措施如下。

3.2.1 降低物料流速

首先就是建立不同種類和粒度的物料模型，之后根據模型分析不同高度時物料的流動速度，根據模型的流動速度調整溜槽的曲線，最大限度地降低物料的流速，同時保證下料速度正常。調整好后的溜槽就能夠減少摩擦，并且降低物料下落到下級皮帶時的沖擊。由于物料流動速度平均就會減少下級皮帶由于缺少物料而產生跑偏的現象。

3.2.2 良好的密封結構

解決了以上問題后發現，傳統導料槽還存在一些沒有解決的問題。密封不嚴也會很大程度上降低除塵系統的除塵效率，所以工作人員在設計的過程中研發了一種新型的導料槽，這種導料槽進行了雙層密封，不僅加強了密封的效果，還能夠防止小顆粒進入皮帶縫隙造成磨損的情況[1]。另外，工作人員還在導料槽端部設置了糾偏裝置，這樣就不會出現之前的那種狀況，下料點處也能夠得到良好的密封。

4 經濟效益分析

4.1 節電效益

整個除塵系統的耗電量也是企業環保成本中的一大項支出，除塵系統中所需要的設備大多都是耗電量較大的，這使得鋼鐵企業的環保成本大幅度增加。而采用了最新的轉載站原料運輸技術后，達到了良好的節能效果。

以河北省邢臺市某節能環保示范型鋼鐵企業1080m3高爐實際工程為例。

4.1.1 除塵系統節能

改造前的除塵風量為252000m3/h，電機功率為560kW。之后根據新的設計方案進行改造后礦槽上下的除塵風量為215000m3/h，電機功率約為560kW。傳統方式改造的除塵風量為450000m3/h，對應的電機功率為1120kW。電費按0.60 元/度計算：(1120-560)×350×24×0.60≈316 萬元

經計算得出，運用改造后的除塵系統后可為企業節約成本316 萬元/年。

4.1.2 提高成品率效益

提高成品率改造后，燒結礦的成品率提高0.15%，返礦重新到燒結的成本增加150 元/噸計算：

1080 m3高爐的產量按120 萬噸生鐵量計算：

按提高成品率0.15%計算, 轉變成品礦：189 萬噸×0.15%＝0.284 萬噸

每噸成品礦返回燒結的費用約為：150 元/噸，

每年提高的經濟效益：0.284 萬噸×150 元/噸＝42.6 萬元

由此得出成品礦提高0.15%，一年能夠帶來將近43 萬的直接經濟效益。

提高成品率改造后，焦炭的成品率提高0.15%，數據表明碎焦的價格只能達到成品焦炭的一半，就目前狀況來看,一級焦炭是800 元/噸，相應的碎焦則是400 元/噸。

以1080m3高爐的產量按120 萬噸生鐵量為例。

按提高成品率0.15%計算, 轉變成品礦：53 萬噸×0.15%＝0.0795 萬噸，每噸成品礦返回燒結的費用約為：400 元/噸，每年的提高經濟效益：0.0795 萬噸×400 元/噸＝31.8 萬元。

由此得出成品礦提高0.15%，一年能夠帶來32 萬直接經濟效益。

兩者相加，總得來說每年能夠給鋼鐵企業帶來的經濟效益是75 萬元。

5 結論

綜上所述，針對鋼鐵企業原料運輸造成的污染嚴重這種問題，可以通過新的專利技術進行良好解決。專利技術不僅對于環保方面的治理有很大的幫助，對于降低企業成本等方面也有著很大的幫助。具體如下：提高物料的成品率，提高除塵效率，為除塵系統節約成本減少電費；另外，也很大程度地延長了設備的使用壽命。