煉鋼廠連鑄中包傾翻除塵工藝的研究與應用

馬國遷 梁娜娜 蔣毅

摘要：煉鋼廠連鑄工藝中間包作用主要是防止鋼水二次氧化和吸氣，改善鋼水流動狀態，防止卷渣和促進夾雜物上浮，微調鋼水成分，控制夾雜物形態和精確控制鋼水過熱度。連鑄中間包澆注結束后，吊運至過跨車上，經過跨車道運輸到渣跨中包傾翻位，將包內鑄余渣傾倒至現場熱燜渣備用。中間包是由耐火材料做的鋼水隔離層，中間包使用后殘留的鑄余渣傾倒過程會瞬間產生大量的粉塵隨熱量迅速擴散，含有耐火材料的粉塵對人的身體傷害極大。

原連鑄中間包傾翻除塵系統為接入轉爐二次除塵系統，由于除塵罩設計不合理、風量小、吸塵點位設置不合理，移動除塵罩密封不嚴導致除塵效果差，除塵罩與生產交叉影響作業效率，通過改造原有移動除塵罩、新建除塵設施合理布置吸塵點位，并增設封板及移動裝置，增強密封性，提高捕集效果的方式，提高除塵效果，改善現場環境。

關鍵詞：連鑄、中包傾翻、無組織揚塵、環境治理、職業健康

1.解決問題的背景

煉鋼廠連鑄中間包冶金是一項特殊的爐外精煉技術，是從鋼的熔煉和精煉到制成固態連鑄坯這個生產流程中保證獲得優良剛質量的關鍵一環。中間包主要起到穩定鋼流，減少鋼流對結晶器中出生坯殼的沖刷;儲存鋼水，保證鋼水溫度均勻;是非金屬雜物和鋼液分離上浮;在多流連鑄機上，中間包把鋼水分配給各個結晶器，起到分流作用;在更換鋼包時能起間接作用，從而保證多爐連鑄的正常進行。澆注完畢后，損壞的耐火材料和形成的鑄余渣需要傾倒至燜渣坑內進行燜渣處理，含有耐火材料的粉塵對人體的傷害極大，崗位人員長期處于這種環境中，會導致塵肺病、肺癌等呼吸疾病。連鑄中間包傾翻給崗位人員帶來極大的粉塵傷害和熱輻射，中包傾翻瞬間產生龐大的煙氣量一直是鋼廠較為棘手的問題。

原連鑄中間包傾翻除塵系統為接入轉爐二次除塵系統，由于處于系統末端，除塵管道較細，除塵效果不理想;原移動罩為對開式移動罩，罩體龐大，周邊密封性不好，傾翻過程中產生的大量煙塵，極大部分彌散到廠房內，給現場環境及員工健康帶來極大的隱患。

2.問題解決措施

2.1 方案論證

中包傾翻每天作業一次，每次持續時間5-10分鐘，傾翻瞬間產生大量的粉塵及熱輻射，對除塵風量的要求極高，以抑塵率大于80%或現場無組織揚塵<8mg/m?為設計目標（檢測點位為中包傾翻東側2-3米），進行方案論證。

設計方案一：在原有基礎上改造除塵管道、移動罩密封等措施處理，投資成本低，通過核算煙氣量，需要風量約20萬㎡/h，通過核算轉爐二次除塵全速運行的余量不足10萬m?/h，不能滿足該點位風量要求，如再接入二次除塵系統可能導致二次除塵系統其它點位除塵能力下降，造成揚塵，經過論證后此方案不可行。

設計方案二：新建一臺24萬m?/h的除塵器，計劃投資500萬，投資較大，由于中包傾翻每天僅作業1次，使用率低，資源浪費嚴重，方案不可行。

設計方案三：將除塵管道接入廢鋼切割除塵系統，廢鋼切割除塵設計風量為25萬m?/h，廢鋼切割工位、廢鋼加料工位均為間斷性作業，除塵設施使用效率80%，通過論證計劃在廢鋼切割及廢鋼加料作業間隙進行中包傾翻作業，通過自動化程序控制，除塵自動全速運行，廢鋼上料及廢鋼切割點位除塵關閉，除塵器全速運行，同時，對移動罩進行改造，由現有的半封閉改為全封閉，杜絕風量浪費，經論證，此方案能在投資最少的同時，保障除塵效果，計劃實施第三種方案。

2.2 實施安裝

通過對現場的分析，決定對現有移動罩及除塵管道進行改造，以提高移動罩的密封性和除塵系統改造雙走向的方式，對問題進行解決。

2.2.1設計將原除塵管道去除，增加兩個DN1200的除塵管道，接入廢鋼切割除塵系統，增加聯鎖，在中包傾翻時除塵自動全速運行，廢鋼切割除塵及廢鋼上料除塵兩個點位除塵自動關閉，保障傾翻過程中煙氣捕集效果。

2.2.2利用移動罩現有軌道梁柱結構，對罩體進行改造，將罩體長度加長、適當降低一點罩體高度，不影響正常中間包翻包作業和行車吊運，設置二個上側吸吸口，下部兩端在混凝土與低位軌道梁之間設置封板，前側在低位軌道梁下部設置移門裝置，罩體下掛設靜電條，增強密封、減少野風混入增強密封性，增大風量，提高捕集效果。

3.問題解決后效果

根據方案三改造完成后，當過跨車載著中間包到達作業點位時，此點位設置的聯鎖系統控制除塵閥門自動開啟，同時廢鋼上料及廢鋼切割點位的除塵閥門自動關閉，除塵器全速運行，保證該點位煙氣捕集效果，傾翻作業開始后，過程中產生的瞬時熱量及粉塵，全部被廢鋼切割除塵器抽走，有效地阻止了粉塵及熱量的擴散，極大地改善了現場環境，保證員工身體健康，經檢測，現場粉塵無組織揚塵5.4mg/m?，滿足職業健康要求及環保超低排放要求。

結束語

高效、高質量的解決無組織揚塵污染源，是冶金行業環保及職業健康共同要求的目標，給員工提供健康舒適的作業環境是每一位煉鋼廠管理技術人員的責任和義務，煉鋼廠的工藝流程決定了無組織揚塵點位多、散、雜等特點，連鑄中包傾翻除塵系統改善前，瞬間煙氣量檢測結果達100mg/m?，嚴重威脅了崗位人員的職業健康，為呼吸系統疾病埋下隱患，煉鋼廠以問題為導向，積極研究解決方案，通過方案論證對比及現場觀察，有效地解決了此項問題，在中包傾翻作業時，現場無組織揚塵控制在8 mg/m?以下，同時滿足職業健康及超低排放要求，體現了企業以安全職業健康為紅線，以環保為底線的原則及態度。

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]《中華人民共和國職業病防治法》