新型拉矯機降噪除塵裝置設計原理及應用研究

文_李婷 廣西柳鋼環保股份有限公司

鋼鐵廠多采用拉矯機對帶鋼材進行拉伸矯直的精整作業，而近年因生產需要隨著拉矯機組運行速度的提高，拉矯機工作運行噪聲污染也隨之加重，且拉矯機生產中產生的鐵粉塵灑落于帶鋼表面，不同程度影響帶鋼表面質量。為此，需對拉矯機采取降噪和除塵措施，降噪措施多選用密閉性隔聲罩，罩外配置除塵器。本文主要分析一種新型拉矯機降噪除塵裝置設計原理及應用情況，以論證該裝置的實用性。

1 工程概況及污染源分析

1.1 拉矯機概況

本降噪除塵裝置應用于柳鋼冷軋板帶廠6#重卷線拉矯機組。該拉矯機組本體由出、入口導向輥、兩彎兩矯的四個單元輥系等組成。拉矯機出、入口導向輥位于拉矯機的兩側。

1.2 拉矯機噪聲源分析

拉矯機組運行過程中發聲部位多，是一個多聲源發聲體，其噪聲主要由摩擦噪聲、機械噪聲、電機噪聲等組成。

經對拉矯機周圍7個測試點檢測可知（見表1），拉矯機停運時，現場噪聲檢測值為78.2～83.2dB（A）；拉矯機運行時，機組工作噪聲平均值高達108.3 dB（A），頻帶范圍為63～8000HZ，為中、低、高寬頻帶噪聲特性，峰值為2000HZ，超過職業衛生標準噪聲限值85dB（A）。

表1 拉矯機工作時噪聲檢測數據表

操作側中 80.1 81.3 86.6 84.2 92 95.4 103.3 100.9 98 107.4操作側后 78.9 79.8 85.7 84.1 91.1 95.2 103.5 100.7 97.8 107.0

1.3 拉矯機粉塵源分析

拉矯機轎正鋼卷時，與鋼卷摩擦，會散發一定量的鐵粉到空氣中，產生粉塵污染。經檢測，拉矯機運行時粉塵檢測值為2.6mg/m3，小于衛生標準限值8mg/m3，但鐵粉塵灑落于帶鋼表面，不同程度影響帶鋼表面質量。

2 治理目標

根據《中華人民共和國國家職業衛生標準》中相關要求，拉矯機降噪治理目標為在其隔音房外的噪聲控制在85dB（A）以下，則工程降噪量需達26.7dB（A）以上；本除塵方案主要在于削減灑落于帶鋼表面的鐵粉塵量，并確保拉矯機旁粉塵濃度達到標準限值8mg/m3。

3 降噪措施的選擇

噪聲控制中，最積極、最有效的方法是優先從聲源上進行控制，即優先采用低噪聲設備、裝置或產品，其次就是從傳播途徑上進行控制。結合本工程實際情況，拉矯機設備作為噪聲源已安裝投入使用，降噪措施只有從傳播途徑上進行控制。

傳播途徑降噪措施多選用隔聲罩，本工程降噪措施選用金屬板隔聲罩，并采用內吸外隔的結構形式，即在罩內飾一定厚度吸聲材料，吸聲材料由阻尼隔音氈、超細離心玻璃棉和隔音專用涂材組成。

4 治理技術難點

拉矯機設備增加隔音罩后，拉矯機內部處于一個相對密閉的狀態，隔音罩里的鐵粉無法散開而堆積在罩子里，易導致密閉空間內拉矯機旁粉塵濃度超標且設備上鐵粉堆積較多影響設備運行。員工入隔音罩內檢查設備時，超標的粉塵濃度將影響職工身體健康，且增加罩子后也不方便清理。因此，隔音罩需配置除塵系統。

本工程隔音罩配置除塵系統后，降噪和除塵措施協作中又存在一定的矛盾，即拉矯機采取密閉性隔音罩將導致除塵措施補風量不足，無法有效發揮除塵效果，如隔音罩上開設補風口，又形成的漏聲點削減降噪效果。

5 治理技術難點處理

5.1 隔音房結構及降噪難點處理

5.1.1 降噪難點處理

隔音罩上兩側預留出與卷板規格相同的長方形進出口，該兩處開口相對整個隔音罩面積較小，長卷板物料進出運行與周圍及隔音罩里空氣之間相互作用，在開口處衍生出空氣動力性噪聲，影響了降噪效果。

針對該開口處漏聲點，根據空氣動力性噪聲消聲原理，可在隔音房兩端物料進出口設置消聲通道，通道材料采用與隔聲罩相同的材料，即金屬板+吸聲材料內吸外隔的隔音板，也形成了阻性消聲器，大程度地削減物料出入口漏聲點噪聲量，達到了設備有效降噪的目的。

由專業教樣消聲通道消聲量計算式可知，消聲通道設置適當的長度和較小面積的截面有利于提高消聲量，因此為保證消聲通道較長的長度及維修需要，在隔音罩兩側物料進出口消聲通道較設計成可伸縮的長方形通道，并根據卷板規格、進出口高度及維護需要，盡量縮小通道截面。

5.1.2 隔音房結構設計

根據設備檢修需要，拉矯機隔音罩主體設計為整體可吊裝移走的隔音房，拉矯機隔音房進出料口設計為各兩節伸縮移動消音通道。拉矯機前側移動部件上設計一幅固定在移動部件上的隔音墻以便于檢修，移動設備下方地下通道設計兩幅隔音墻。

為方便維修及觀察設備運行情況，在隔聲罩的罩體上開設檢修隔聲門及觀察隔聲窗。隔聲窗采用雙層固定密封，并在兩層的邊框上襯密封條，隔聲門門縫同樣采取密封條。

5.2 除塵措施及與降噪措施協作難點處理

隔音罩外配置一套除塵系統，除塵系統主要由集氣罩、風管、濾筒式除塵器除塵器、風機組成。集氣罩設置于隔音房內拉矯機鋼材進出口產塵點處進行收塵，風管與隔聲罩連接處采取密封條以封閉間隙和減少風管振動。

為保證隔聲罩內補風量及罩內的通風散熱，根據現場情況，在隔聲罩壁底部開設通風進出口，并配置消聲百葉窗，以防止罩內噪聲從進氣口向外輻射傳播，罩內不另設通風風機。拉矯機組隔音罩和除塵系統布置見圖1。

圖1 拉矯機組隔音罩和除塵系統布置示意圖

6 應用效果

目前該降噪除塵裝置已在柳鋼冷軋板帶廠6#重卷線拉矯機組安裝實施，并已通過了竣工驗收，驗收檢測數據（見表2）表明：拉矯機增加隔音房后，機組噪音低于噪聲標準限值，噪音平均下降25.9dB（A）；拉矯機附近的粉塵排放濃度削減至1mg/m3，低于標準限值，達到降噪和削減粉塵的目標。

表2 治理前后同一檢測點檢測數據

7 結語

本新型拉矯機降噪除塵裝置結合生產設備施工現場及運行需求，通過合理設計消聲通道，實現拉矯機的隔音罩和除塵系統的優化協作，達到拉矯機降噪同時有效發揮除塵效果，也完全兼顧拉矯機活動部件檢修和卷板進出的空間需求。

通過該降噪除塵裝置的安裝，實現了拉矯機設備噪聲和粉塵達標排放，削減了過多粉塵對帶鋼表面質量的影響，一定程度減少了因帶鋼表面質量引發的設備故障率，提高了設備管理質量，改善了職工工作環境。