選礦廠破碎系統(tǒng)濾筒脈沖除塵器的應用

付海濤

（新余良山礦業(yè)有限責任公司，江西 新余 338001）

1 選礦廠基本情況概述

良礦公司選礦廠的主要生產(chǎn)流程是將鐵礦石由原礦倉送至旋回破碎機進行粗碎，粗碎后的鐵礦石由輸送帶送至圓錐破碎機進行中碎再由輸送帶送振動篩進行篩選，篩選后不合格的礦石再由輸送帶返回至圓錐破碎機進行細碎，篩選合格的礦石進入磨選工序。

圖1 選礦廠破碎系統(tǒng)流程示意圖

選礦廠破碎系統(tǒng)的除塵裝置由于原有除塵系統(tǒng)設計不合理，粗碎廠房只有收塵風機，無凈化裝置，中細碎廠房和篩分廠房只有簡易濕式除塵裝置，除塵系統(tǒng)整體的揚塵點密閉不嚴，風量分配不合理，存在漏風揚塵現(xiàn)象，廠房內(nèi)粉塵較為嚴重，崗位粉塵超標，設備的煙塵凈化效率也很低，外排顆粒物含量超標。選礦廠的粉塵成分雖然較為簡單，但粉塵中的游離SiO2濃度比較高，根據(jù)國家職業(yè)衛(wèi)生標準，崗位職業(yè)衛(wèi)生多處超標（見表1）。經(jīng)檢測粗碎、中細碎和篩分廠房的除塵器煙囪平均排放濃度分別為48mg/m3、130mg/m3和282mg/m3。根據(jù)《鐵礦采選工業(yè)污染物排放標準》（GB28661-2012）要求：顆粒物排放濃度≤20mg/m3，不能滿足國家環(huán)保標準，急需對破碎系統(tǒng)除塵進行升級改造，改善崗位員工作業(yè)環(huán)境，消除職業(yè)病危害，加強環(huán)境保護。

表1 破碎系統(tǒng)崗位職業(yè)衛(wèi)生粉塵檢測數(shù)據(jù)表

2 除塵系統(tǒng)方案設計

2.1 塵源分析

通過對選礦廠破碎流程進行分析，主要塵源可以劃分為機械類塵源、卸載類塵源、運輸類塵源和二次揚塵四大類，車間內(nèi)絕大部分塵源來自機械類和卸載類，即礦石破碎、篩分作業(yè)產(chǎn)生的粉塵和皮帶轉(zhuǎn)運站交接處、破碎設備下料處及卸料小車下料處等，是車間粉塵防治工作的重點，同時也是難點。

2.2 設計原則

除塵工程是一個系統(tǒng)工程，需要在塵源分析、設備密封、機械通風除塵、粉塵收回等幾個方面采取綜合治理實施才能達到預期效果。

（1）吸風點對粉塵的有效控制。在工藝生產(chǎn)允許的情況下，對產(chǎn)塵點盡可能密閉，提高吸風利用率，同時不致影響生產(chǎn)人員操作。

（2）合理的風道配置系統(tǒng)。能夠平衡各吸風支管壓力，減少管路堵塞和管段磨損，降低系統(tǒng)阻力減少能耗。

（3）確定合理的吸風量。影響吸風量的因素很多：設備處理能力、輸料溜槽的落差及角度、密閉罩的容積及嚴密程度、受料皮帶的寬度等，因此風量的確定以理論計算為基礎，結(jié)合實踐經(jīng)驗進行修正，確定合理的設計風量。

（4）選擇高效低能耗的除塵設備。除塵設備應對粒徑≤5μm以下的粉塵有較高的除塵效率，滿足不粘結(jié)、不堵塞、運行穩(wěn)定、壽命長、易于維修管理、運行費用較低的要求。

（5）合理處理除塵系統(tǒng)收集的粉塵。除塵系統(tǒng)收集下來的粉塵容易導致二次污染，需要妥善處理，原則是經(jīng)濟、簡便、自動回收、不產(chǎn)生二次揚塵。

2.3 技術(shù)方案

由于破碎生產(chǎn)線主要集中在粗碎廠房、中細碎廠房和篩分廠房，廠房之間距離較遠，粉塵污染源多且分散，不便于將粉塵統(tǒng)一收集采用大風量的除塵器，如集中處理，除塵管路復雜，阻力不易平衡。根據(jù)現(xiàn)場工藝條件，采用分區(qū)域設計除塵系統(tǒng)，合理配置管網(wǎng)和設備、維護簡單，運行可靠。各除塵系統(tǒng)的除塵灰集中進入攪拌制漿后通過管道流入原有排水系統(tǒng)至事故池集中處理，防止二次揚塵。

2.3.1 粗碎廠房除塵系統(tǒng)

在旋回破碎機給料口、旋回破碎機下料口溜槽及2#皮帶尾部受料處共設3個吸塵點，根據(jù)經(jīng)驗計算除塵風量合計約28000m3/h左右。由于鐵板給礦機卸料處因經(jīng)常堵礦要人工作業(yè)，敞開面積大，無法完全密封，在此處采用自動噴淋裝置降塵，保持礦石表面濕潤，其余位置完善密閉罩和導料槽，安裝防塵簾。

2.3.2 中細碎廠房除塵系統(tǒng)

在2#皮帶頭部卸料、6#皮帶頭部卸料、3臺圓錐破碎機的給料口、3#皮帶尾部3個受料點，共設置8個吸塵點，根據(jù)經(jīng)驗計算除塵風量合計約40000m3/h左右。圓錐破碎機的給料口處特制密封軟簾罩，上部留觀察孔，不影響操作，其余位置完善密閉罩和導料槽，安裝防塵簾。

2.3.3 篩分廠房除塵系統(tǒng)

在篩分礦倉，4#移動皮帶及中轉(zhuǎn)倉采用整體組裝式密閉罩，設置多個可視觀察孔，共設3個吸塵點。在振動區(qū)域，振動給礦機采用上部吸塵罩，罩體左右及前側(cè)安裝防塵簾。振動篩篩面采用單獨整體密閉室，方便單獨維護和操作，密閉室采用可拆式組合結(jié)構(gòu)，設置活動門和可視觀察孔。5個振動篩振動給礦機和5臺振動篩篩面，共計10個吸塵點。在下層轉(zhuǎn)運區(qū)，篩上、篩下料受料點10個、5#皮帶頭部卸料點和6#皮帶尾部受料點，共計12個吸塵點。皮帶完善密閉罩和導料槽，安裝防塵簾。篩分廠房內(nèi)共計25個吸塵點，根據(jù)經(jīng)驗計算除塵風量合計約140000m3/h左右。

2.4 除塵器原理及特點

濾筒除塵器的工作原理：含塵氣體進入除塵器灰斗后，由于氣流斷面擴大、大顆粒粉塵在重力和均流板慣性作用下沉降下來；粒度細小的塵粒進入過濾室后，通過擴散和篩濾等綜合效應，使粉塵附著在褶式濾筒表面，凈化后的氣體進入凈氣室由排氣管經(jīng)風機排出。通過定時控制脈沖閥反吹清灰使褶式濾筒內(nèi)出現(xiàn)瞬間正壓并產(chǎn)生鼓脹和微動，沉積在濾料上的粉塵脫落，掉入灰斗內(nèi)通過卸灰閥排出。該除塵器具有極高的除塵效率、設備緊湊體積小、運行能耗低、安裝維護方便等顯著特點，在同等風量情況下，體積只有常規(guī)除塵器的1/3，且能夠達到超低排放的要求，特別適合老廠房在總圖布置緊湊的情況下進行除塵系統(tǒng)改造。

2.5 除塵器選型

根據(jù)現(xiàn)場的布局情況和粉塵特性，確定選用豎裝褶式濾筒脈沖除塵器，除塵器過濾風速≤0.9m/min，濾筒規(guī)格為Φ160×2000mm，除塵器本體阻力大約800Pa，根據(jù)三臺除塵系統(tǒng)的風量計算出除塵器所需的最小過濾面積和風機最小風量。根據(jù)管網(wǎng)布置和管道流速計算出管道阻損、系統(tǒng)阻力和風機最小全壓。依據(jù)計算出的數(shù)據(jù)，粗碎除塵器采用DM540，選配風機G4-73№9D，風量32000～35000m3/h，全壓2560～2440Pa，配套電機功率37kw，煙囪直徑φ920；中細碎除塵器采用DM760,選 配 風 機G4-73№10D，風 量48000～ 52000m3/h，全壓3020～2820Pa，配套電機功率55kw,煙囪直徑φ1020；篩分除塵器采用DM2600,選配風機Y4-73№16.5D，風量140000～150000m3/h，全壓3500～3000Pa，配套電機功率185kw，煙囪直徑φ2020。

3 現(xiàn)場運行結(jié)果與分析

三套除塵系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后投入運行4個月，委托第三方檢測機構(gòu)對除塵系統(tǒng)改造升級的設備外排粉塵以及崗位職業(yè)衛(wèi)生進行檢測，粗碎出口外排粉塵平均2.75mg/m3、中細碎出口外排粉塵平均4.85mg/m3、篩分出口外排粉塵平均6.86mg/m3 均小于20mg/m3，各崗位職業(yè)衛(wèi)生檢測結(jié)果見表2。

表2 破碎系統(tǒng)崗位職業(yè)衛(wèi)生粉塵檢測數(shù)據(jù)表

通過對比改造前后的檢測數(shù)據(jù)可以看出，除塵系統(tǒng)外排粉塵由改造前的最高282mg/m3降低到了改造后最高6.86mg/m3，達到了超低排放的標準。各作業(yè)崗位的粉塵濃度在新的除塵系統(tǒng)運行后有了大幅度的降低，達到了國家衛(wèi)生標準。

4 結(jié)語

由此可見，通過對選礦廠破碎系統(tǒng)除塵問題進行深入研究，充分考慮破碎系統(tǒng)的產(chǎn)塵分布、粉塵特性以及生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)狀情況，優(yōu)化除塵系統(tǒng)方案設計，采用更合理、更高效的除塵設備，控制了破碎過程中的粉塵污染，改善了員工的作業(yè)環(huán)境，滿足綠色礦山的需要，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。