關于鐵水包（罐）兌鐵完畢后無組織揚塵問題解決

郭明明 蔣毅 劉強 馬國遷 梁娜娜

摘要：鐵水包（罐）是轉爐煉鋼盛裝鐵水的重要容器。目前國內鋼廠轉爐冶煉需采用液態金屬行車吊運鐵水包（罐）將鐵水兌入轉爐中，兌鐵完畢后再由液態金屬行車吊運至運輸線路。

鐵水包（罐）在轉爐兌鐵完畢后，鐵水包（罐）空包冒出較大的煙塵，煙塵溫度高向上冒煙，爐前三次除塵吸收不及時，液態金屬行車在返回途中，煙氣在加料跨廠房內彌漫，造成無組織揚塵，煙塵大時，通過廠房通風器擴散到廠房外，形成環境污染事故，較大的煙塵上移也會對行車電氣系統及天車工視線產生影響，容易引發安全生產事故。

在轉爐擋火門上方設置霧化噴淋設施并配比藥劑，將含有藥劑的水體由水管通過控制開關，啟動電動閥門，并經由旋轉水龍頭輸送至霧化噴頭處，通過霧化噴頭向鐵水包內噴灑含藥劑水實現抑塵作用，在此基礎上，啟動伺服電機，控制旋轉水龍頭在一定的角度范圍內轉動，擴大霧化噴頭的噴灑范圍，進一步提升抑塵效果。

關鍵詞：鐵水包（罐）、揚塵治理、環境改善、安全隱患

1.解決問題的背景

1.1問題現狀

鐵水包（罐）是轉爐煉鋼過程中的重要液態金屬容器，產塵點主要是鐵水包（罐）兌鐵完畢后揚塵;往鐵水包（罐）中加鐵水時揚塵。往鐵水包（罐）中倒鐵水時引起的揚塵，可以采用倒灌站除塵、混鐵爐除塵等環保設施進行收集，在倒鐵水時，開啟相關除塵設施，已達到除塵目的，并能夠取得良好的效果。鐵水包（罐）兌鐵環保設施主要有轉爐一次除塵、二次除塵及廠房三次除塵，兌鐵過程，一次除塵、二次除塵及三次除塵告訴運行，但兌鐵完畢后退出轉爐關閉擋火門，鐵水包（罐）空包時包內煙塵較大上移嚴重，前期靠開著擋火門使用二次除塵及廠房三次除塵吸收來減少揚塵，但由于防止轉爐噴濺對爐前及行車司機造成損失和傷害以及生產節奏問題，行車在依靠二次除塵及廠房頂三次除塵下方停留時間短，無法將鐵水包（罐）內的煙塵收集， 由于此處煙塵熱抬升強烈，兌鐵完畢后煙塵上升彌漫，液態行車需吊著鐵水包（罐）返回行走過程中，對整個加料跨及其他區域污染嚴重，又無法使用除塵設施，所以此處除塵難度很大。

在轉爐冶煉過程中，轉爐鐵水包兌鐵完成后冒塵較大，不但污染環境，而且煙塵上移也會對行車電氣系統及天車工視線產生一定影響，最終可能會產生十分嚴重的生產事故。

1.2設計啟發

針對此問題，組織多次專業人員進行討論，曾提出過很多解決措施，由于液態金屬行車吊運鐵水包（罐）進行行走及上升和下降操作，暫時無法實現在液態金屬行車及固定式吊具上安裝除塵環保設施進行冒煙冒塵的控制和治理，由于生產節奏快，以至于靠爐前三次除塵吸塵的效果不是很明顯。通過現場觀察，發現此處煙塵熱抬升強烈，兌鐵完畢后煙塵上升彌漫，隨行車行走，對整個加料跨及其他區域污染嚴重，考慮是否在擋火門軌道上方安裝增加霧化噴淋裝置，通過往鐵水包進行霧化噴淋，降溫形成蒸汽抑塵的方式解決此類問題，為此，我們提出一種轉爐鐵水包霧化噴淋裝置。

2.問題解決措施

2.1方案論證

擬將轉爐上方擋火門上方軌道處設置安裝霧化噴頭和筋板架，筋板架上安裝電動閥門，并在輸出端引出輸送管，輸送管遠離電動閥門的一端延伸至爐體的正上方，電動閥門的輸入端連接水管，水管外接于藥劑水箱的出口，設置遙控控制開關，控制開關與電動閥門連接。輸送管遠離電動閥的一端通過連接支架安裝有可轉動的霧化噴頭，連接支架的內壁預留與旋轉水龍頭的外部輪廓相適配的形狀，通過遙控開關來控制電動閥門的開關，實現遠程控制霧化噴頭的噴灑。

2.2實施安裝

根據實施方案出具設計圖紙，考慮到鐵水包（罐）內部結構及盛裝高溫液態金屬的特性，結合現場揚塵情況，牽頭組織相關技術人員現場討論方案，設計研發一種轉爐鐵水包霧化噴淋裝置和藥劑，并論證方案的可行性，確定并對一座轉爐進行安裝試驗。

轉爐爐體擋火門位置處設置有鐵水包，爐體的外部設置有筋板架，筋板架上設置有電動閥門，電動閥門為遠控可調式延時電動閥門，電動閥門的輸出端引出輸送管，輸送管遠離電動閥門的一端延伸至爐體的擋火門正上方，電動閥門的輸入端連接有水管，水管外接與水箱的出水口，爐體的外部設置有控制開關，控制開關與電動閥門（為遠控可調式延時）電連接。輸送管遠離電動閥的一端通過連接支架安裝有可轉動的霧化噴頭，連接支架的內壁預留與旋轉水龍頭的外部輪廓相適配的形狀，通過控制開關來控制電動閥門的啟閉，進而實現遠程控制霧化噴頭的噴灑。

具體而言，關于霧化噴頭，連接支架的內部設置有旋轉水龍頭，連接支架的內壁預留與旋轉水龍頭的外部輪廓相適配的形狀，連接支架的外部設置有伺服電機，伺服電機的輸出端設置有轉軸，轉軸與旋轉水龍頭的外壁中心部位呈同心固定連接，旋轉水龍頭的進水口與輸送管的端部相連接，旋轉水龍頭的出水口與霧化噴頭相連接，并且輸送管與伺服電機位于旋轉水龍頭的兩側對應位置處，旋轉水龍頭可以在連接支架的內部自由轉動，而通過伺服電機的驅動，可以帶動旋轉水龍頭在一定的角度范圍內進行轉動，這樣，旋轉水龍頭底部的霧化噴頭便可以在一定的范圍內噴灑，其噴灑范圍明顯擴大，有利于抑塵作用。

具體工作原理：鐵水包兌鐵完成后，通過控制開關，啟動電動閥門，從而將含有藥劑的水體由水管引入輸送管，并經由旋轉水龍頭輸送至霧化噴頭處，通過霧化噴頭噴灑鐵水包從而實現抑塵作用，在此基礎上，啟動伺服電機，控制旋轉水龍頭在一定的角度范圍內來回轉動，便可以擴大霧化噴頭的噴灑范圍，從而進一步提升抑塵效果。

3.問題解決后效果

投用后效果

通過本方案提出的霧化噴淋裝置，解決了轉爐鐵水包兌鐵后，冒塵嚴重，既污染環境，又會影響生產的問題，本霧化噴淋裝置的提出，鐵水包兌鐵完成后開啟霧化噴頭噴淋，噴頭噴灑范圍廣，可以減少鐵水包百分之九十多的冒塵量，效果非常好，簡單實用。

結束語

鐵水包（罐）作為煉鋼廠無組織污染源的重要組成部分，治理難度大、污染影響面廣、制約因素多的問題，安全與環保管控難度大，單純依靠轉爐三次除塵吸收揚塵、受生產節奏影響難以收集全面，煙塵過大容易遮擋行車司機視線，極易引發環境污染或安全事故，此霧化噴淋裝置，通過設置霧化噴頭裝置和藥劑，往鐵水包進行霧化噴淋，降溫形成蒸汽抑塵，避免了鐵水包在兌鐵完畢后的揚塵現象，此項設計，不僅結構簡單，易于實現，節約成本，還填補了鐵水包（罐）揚塵無法治理的現狀，在環保壓力持續加大、執法力度和頻次不斷增加的當下，徹底根治無組織排放源既能改善現場環境，又能保證員工的職業健康，同時也能避免煙塵過大影響視線造成起重機械傷害事故，使煉鋼廠環境整治上實現新突破和提高。

參考文件：

[1] 關于執行2020年大氣污染物排放標準的的通知

[2] 關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見

[3] 鋼鐵企業超低排放評估監測技術指南

[4] AQ2001-2018《煉鋼安全規程》