羅河鐵礦轉(zhuǎn)運站除塵升級改造技術(shù)研究及應(yīng)用*

李志朝 許志逞 居偉偉 賈敏濤

（1.安徽馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司；2.南京寶地梅山產(chǎn)城發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司；3.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

轉(zhuǎn)運站粉塵一直以來都是冶金礦山企業(yè)環(huán)境治 理的重要難題。羅河鐵礦選廠礦石等生產(chǎn)原料在轉(zhuǎn)運、篩分等運輸過程中，8#膠帶卸料點、9#膠帶受料點、9#膠帶卸料點、10#膠帶受料點等部位易產(chǎn)生揚塵，對轉(zhuǎn)運站巡檢工等操作崗位及周邊環(huán)境造成污染［1-4］。

羅河鐵礦4#、5#轉(zhuǎn)運站除塵系統(tǒng)于2014年建造，經(jīng)過6 a的長久運行，現(xiàn)有除塵系統(tǒng)已無法滿現(xiàn)場崗位粉塵濃度及大氣污染物特別排放限值的要求，現(xiàn)場存在諸多問題。為落實2018年政府工作報告中提出“推動鋼鐵等行業(yè)超低排放改造”任務(wù)要求及落實馬鋼（集團）控股有限公司能源環(huán)保部下發(fā)的《關(guān)于組織制定超低排放改造工作方案的通知》，安徽馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司擬對選礦廠4#、5#轉(zhuǎn)運站除塵系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計及改造，使轉(zhuǎn)運站粉塵及排氣筒濃度能夠達到國家規(guī)范要求［5-6］。本項目以羅河鐵礦選廠轉(zhuǎn)運站為研究背景，研究超濾膜高效過濾除塵系統(tǒng)實施效果，對其他礦山轉(zhuǎn)運站除塵升級改造提供參考。

1 除塵現(xiàn)狀及問題

1.1 除塵現(xiàn)狀

羅河鐵礦選廠4#、5#轉(zhuǎn)運站2套除塵系統(tǒng)已運行6 a，原轉(zhuǎn)運站除塵系統(tǒng)主要由除塵器、風(fēng)機、除塵管道、卸灰系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)運站崗位濃度及排氣筒檢測濃度見表1、表2。

表中，C為崗位檢測濃度；C短為崗位檢測濃度最大值；PC-TWA為時間加權(quán)平均容許濃度。

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1.1 問題分析

根據(jù)對8#膠帶卸料點、9#膠帶受料點、9#膠帶卸料點、10#膠帶受料點等部位總塵濃度檢測，粉塵濃度高達8.4 mg/m3，遠超矽塵粉塵濃度限值的要求（矽塵限值1 mg/m3），現(xiàn)場崗位粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)。

現(xiàn)場對4#、5#除塵器排氣筒進行了檢測，檢測濃度最高分別為11.2、19.7 mg/m3，排氣筒大氣污染物排放濃度達不到國家標(biāo)準(zhǔn)要求（≤10 mg/m3）。

根據(jù)檢測結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場除塵設(shè)施運行過程中存在問題分析，現(xiàn)有除塵系統(tǒng)存在的主要問題：①除塵系統(tǒng)風(fēng)量不平衡，轉(zhuǎn)運站各抽風(fēng)點距離長短不同，除塵風(fēng)量分配不合理，除塵效果較差；②現(xiàn)場除塵器損壞嚴(yán)重且卸灰口堵塞嚴(yán)重；③抽風(fēng)點吸塵罩等管道銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致密封不嚴(yán)實，揚塵情況嚴(yán)重；④除塵管道長久運行積塵嚴(yán)重，除塵管道堵塞嚴(yán)重；⑤除塵器設(shè)置與皮帶通廊上方，灰斗堵塞或濾料更換時不易維護，除塵器管理維護難度較大；⑥除塵器卸灰口設(shè)置于膠帶上方，放灰時容易產(chǎn)生二次揚塵，導(dǎo)致崗位粉塵濃度超標(biāo)。

2 除塵方案研究

2.1 除塵工藝

選廠除塵常用的形式一般為噴霧抑塵和機械抽塵。噴霧抑塵是用水來加濕物料，以減少粉塵散發(fā)的一種簡單、經(jīng)濟有效的防塵措施，但單獨應(yīng)用存在著影響皮帶運輸、料倉結(jié)塊、粉塵控制不住等缺點，不能滿足環(huán)保和職業(yè)健康要求，只能作為機械抽塵的輔助措施［7-8］。

本次設(shè)計對產(chǎn)塵點進行密封，通過風(fēng)機的抽吸作用，將粉塵通過吸塵罩、管道，經(jīng)袋式除塵器凈化后由排氣筒進行排放，除塵灰造漿后自流到現(xiàn)有排水溝中。其工藝流程見圖1。

2.2 除塵系統(tǒng)劃分

4#、5#轉(zhuǎn)運站現(xiàn)在各建有1套袋式除塵系統(tǒng)，主要針對8#、9#膠帶機頭部、9#膠帶機受料、10#膠帶機受料點進行抽塵后過濾，現(xiàn)每套系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)量15 000 mg/m3，根據(jù)現(xiàn)場情況及礦方使用需求，現(xiàn)有兩臺除塵器由于在通廊上部，灰斗堵塞或濾料更換時不易維護，為滿足超低排放要求，減少崗位粉塵濃度，且方便維護，設(shè)計將2套系統(tǒng)合并為1套除塵系統(tǒng)，除塵器及風(fēng)機放于4#轉(zhuǎn)運站旁空地，除塵灰造漿后自流到現(xiàn)有排水溝中（排水溝布置考慮高壓輥廠房），吸塵點包括8#膠帶機落料點、9#膠帶機受料點、9#膠帶機落料點、10#膠帶機受料點，共計4個點。

2.3 除塵系統(tǒng)風(fēng)量

除塵系統(tǒng)需風(fēng)量根據(jù)設(shè)備型號、給料高度、密閉狀況、礦石粒度等參數(shù)確定。具體除塵系統(tǒng)風(fēng)量見表3。

2.4 除塵設(shè)備選型

2.4.1 除塵器選擇

本次設(shè)計采用超濾膜高效過濾除塵器，可滿足現(xiàn)場及環(huán)保要求。

超濾膜高效過濾除塵器結(jié)構(gòu)上分為上箱體、下箱體、卸灰閥組成。除塵器內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)分為除塵器入口、過濾系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)和下箱體及卸灰裝置、出風(fēng)口等。

超濾膜除塵器選擇見表4。

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2.4.2 風(fēng)機選型

風(fēng)機是除塵系統(tǒng)的主要動力裝置，風(fēng)機的風(fēng)壓和流量是按風(fēng)機性能曲線變化的，管網(wǎng)阻力隨風(fēng)速而變化，其工況點是風(fēng)機特性曲線和管網(wǎng)阻力特性曲線的交點。

根據(jù)除塵系統(tǒng)的風(fēng)量及公式計算的系統(tǒng)阻力結(jié)果，本次設(shè)計風(fēng)機選擇見表5。

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3 實施效果檢測

羅河鐵礦選廠4#、5#轉(zhuǎn)運站2套除塵系統(tǒng)拆除后，經(jīng)過3個月的緊密施工，轉(zhuǎn)運站升級改造除塵系統(tǒng)安裝完成，施工完善后除塵器運行期間對現(xiàn)場崗位及排氣筒濃度進行了檢測。轉(zhuǎn)運站崗位濃度及排氣筒檢測濃度見表6、表7。

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通過現(xiàn)場檢測，崗位粉塵濃度最低降到0.9 mg/m3，4#、5#轉(zhuǎn)運站1套除塵系統(tǒng)煙囪排氣筒濃度降低至4.9 mg/m3，現(xiàn)場及排氣筒濃度均達到國家職業(yè)衛(wèi)生及污染物排放限值標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

（1）選廠4#、5#轉(zhuǎn)運站除塵效果較差，經(jīng)過除塵系統(tǒng)升級改造，將原有2套除塵系統(tǒng)合并，設(shè)置1套除塵系統(tǒng)，降低了除塵系統(tǒng)管理維護難度，減少了現(xiàn)場施工占地及設(shè)備運行成本。

（2）轉(zhuǎn)運站原有除塵效果較差，現(xiàn)場崗位總粉塵濃度最高達到8.4 mg/m3，選用30 000 m3/h除塵器對現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進行升級改造后，現(xiàn)場崗位總粉塵濃度降低至0.9 mg/m3，解決了轉(zhuǎn)運過程中產(chǎn)生的揚塵對現(xiàn)場環(huán)境的影響。

（3）轉(zhuǎn)運站2個排氣筒濃度最高分別為11.2、19.7 mg/m3，利用最新超濾膜高效過濾除塵系統(tǒng)改造完善后，排氣筒粉塵濃度降低至0.9 mg/m3，達到了排氣筒大氣污染物排放濃度國家標(biāo)準(zhǔn)要求，降低了對大氣環(huán)境的污染。

（4）采用超濾膜高效過濾除塵系統(tǒng)對轉(zhuǎn)運站進行升級改造，在滿足現(xiàn)場實際生產(chǎn)需求的前提下，解決了困擾羅河鐵礦選廠轉(zhuǎn)運站粉塵濃度超標(biāo)等問題，減少了礦石以揚塵的形式散失，節(jié)約了資源、降低了成本，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。