探究冶金企業(yè)的環(huán)保除塵技術(shù)

饒利軍，周克成，譚久寬，張周辰

（大冶特殊鋼有限公司，湖北 黃石 435000）

受到冶金企業(yè)生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)要求等因素的影響，可能會產(chǎn)生大量含有金屬離子以及有毒有害化學(xué)成分的粉塵，這些粉塵會對冶金企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生一定的負面影響，還會對冶金工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的正常運行形成一定的阻礙。相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注冶金企業(yè)環(huán)保除塵技術(shù)的應(yīng)用途徑，確保粉塵污染問題得到及時有效地解決，推進冶金工業(yè)的進一步發(fā)展。

1 冶金粉塵的主要特點以及環(huán)保除塵的主要意義

1.1 冶金粉塵的特點

（1）粉塵排放量較大。作為世界最大的鋼鐵生產(chǎn)與消費國，我國冶金工業(yè)的發(fā)展速度同樣十分顯著。為了充分滿足城市化建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展的相關(guān)需求，我國冶金企業(yè)大量出現(xiàn)，年金屬冶煉量始終處于世界前列。然而，與此同時，冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中同樣也會產(chǎn)生大量的粉塵排放，一些冶金企業(yè)對粉塵治理的關(guān)注程度較為有限，導(dǎo)致除塵效果較差，在大氣環(huán)境中形成嚴重的粉塵污染。

（2）粉塵成分結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。作為重工業(yè)中的關(guān)鍵一環(huán)，金屬冶煉領(lǐng)域的生產(chǎn)流程較為復(fù)雜，涉及到的相關(guān)原材料類型也較為多元，因此，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的粉塵成分和結(jié)構(gòu)也存在一定差異，給冶金企業(yè)的粉塵污染整治帶來了一定的難度和挑戰(zhàn)。

（3）污染影響較為嚴峻。在冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程中，粉塵污染不僅會影響廠區(qū)周邊的大氣環(huán)境狀況，還可能會對冶金設(shè)備的運行造成一定威脅，長期污染影響可能會導(dǎo)致冶金企業(yè)生產(chǎn)效率不斷下降，作業(yè)成本進一步上漲。

1.2 環(huán)保除塵的意義

（1）全面提升企業(yè)生產(chǎn)效能。積極推進冶金企業(yè)生產(chǎn)流程中環(huán)保除塵技術(shù)的全面運用，能夠有效降低企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)冶煉設(shè)施受粉塵污染產(chǎn)生的影響，進一步強化冶金企業(yè)的生產(chǎn)效能，為充分提高企業(yè)經(jīng)濟效益，帶動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)建堅實的技術(shù)保障。

（2）減少對環(huán)境的負面影響。通過強化環(huán)保除塵技術(shù)的創(chuàng)新，能夠使冶金企業(yè)生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的大氣粉塵污染得到全方位的控制，使企業(yè)周邊生產(chǎn)環(huán)境更加良好，充分降低粉塵污染對大氣環(huán)境形成的負面效應(yīng)，使冶金企業(yè)能夠積極落實《“十四五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中的任務(wù)和目標，為推進工業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出相應(yīng)的貢獻。

（3）提升生產(chǎn)資源的利用率。作為一項高耗能、高耗材的行業(yè)領(lǐng)域，進一步推動環(huán)保除塵技術(shù)的應(yīng)用，能夠使冶金作業(yè)流程中涉及的各類生產(chǎn)資源得到更加全面的利用，不斷降低冶金作業(yè)和生產(chǎn)流程中對能源與原料耗材的依賴，從而進一步實現(xiàn)冶金企業(yè)健康綠色的發(fā)展目標。為全面改善大氣環(huán)境狀況，提升冶金企業(yè)的社會效益提供重要動力。

2 當(dāng)前冶金企業(yè)環(huán)保除塵技術(shù)應(yīng)用存在的問題

2.1 對相關(guān)設(shè)施的投入力度較為有限

作為一項技術(shù)含量較為顯著的污染治理工作內(nèi)容，冶金企業(yè)粉塵污染治理對相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施以及除塵設(shè)備具有較強的依賴性。但受到相關(guān)企業(yè)管理者環(huán)境保護與管理意識以及企業(yè)資金投入等因素的影響，導(dǎo)致部分冶金企業(yè)對相關(guān)粉塵污染治理設(shè)施的投入較為有限，很多企業(yè)的除塵設(shè)備已較為老舊，難以有效滿足不斷發(fā)展的冶金生產(chǎn)需求，部分企業(yè)未能定期針對除塵設(shè)備的運行狀態(tài)進行保養(yǎng)和維護，導(dǎo)致其運行效果受到限制，影響了冶金生產(chǎn)過程中除塵工作的進一步開展。

2.2 粉塵污染控制環(huán)節(jié)之間的銜接較差

現(xiàn)階段常見的冶金工藝生產(chǎn)流程包括礦石篩選、球團燒結(jié)、煉焦、冶鐵、煉鋼及后續(xù)鋼材處理等多個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)和過程中均可能會產(chǎn)生不同類型、不同形態(tài)以及不同含量的粉塵污染，而一些冶金企業(yè)未能針對不同的粉塵處理環(huán)節(jié)和流程進行更加全面有效地銜接，導(dǎo)致污染治理效果難以得到充分體現(xiàn)，影響了冶金企業(yè)的生產(chǎn)除塵效果。

3 現(xiàn)階段主要的環(huán)保除塵技術(shù)類型

3.1 電除塵技術(shù)及設(shè)備

電除塵技術(shù)是當(dāng)前冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣泛的一項除塵技術(shù)類型，具有除塵成本較低、除塵效果較為顯著等優(yōu)勢，使用電除塵器進行冶金企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的除塵工作時，能夠基于電除塵器中的煙道結(jié)構(gòu)，將電荷附著于冶金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵中，并由電極裝置與帶電粉塵實現(xiàn)相互吸附，從而使通過煙道中的粉塵污染得到有效匯集和收縮，減少粉塵排出至空氣環(huán)境當(dāng)中的可能性，有效強化電除塵技術(shù)的應(yīng)用效果。現(xiàn)階段，在冶金企業(yè)電除塵器使用過程中，我們能夠注意到，其主要結(jié)構(gòu)涵蓋了陰極電板、電暈線、絕緣支架、絕緣管線、振動裝置、吊錘、粉塵分流板、空氣分流板、粉塵收納裝置等。基于電除塵技術(shù)對冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵進行處理，具有以下幾方面特點。

（1）除塵效率較高。由于電除塵技術(shù)的最終除塵效果由陰極電板的吸附面積以及電極板振動裝置的控制流程決定，因此，相關(guān)冶金企業(yè)技術(shù)人員可依托冶金企業(yè)的生產(chǎn)與作業(yè)需求，適當(dāng)增加電極板的整體吸附面積，并且全方位優(yōu)化電除塵裝置的振動與控制元件，使其能夠具備更強的粉塵吸附與收納功能，為進一步強化冶金粉塵污染的處理質(zhì)量，改善冶金企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及作業(yè)環(huán)境奠定良好堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。依托電除塵技術(shù)進行除塵處理，還能由技術(shù)人員針對相關(guān)設(shè)備的控制參數(shù)進行全面優(yōu)化設(shè)定，提升除塵設(shè)備與冶金企業(yè)作業(yè)環(huán)境之間的匹配程度，實現(xiàn)冶金企業(yè)除塵工作的順利開展。

（2）能源消耗量較為低下。作為覆蓋冶金企業(yè)整個生產(chǎn)作業(yè)流程的一項環(huán)保除塵手段，電除塵器的主要能耗集中振動控制裝置以及電極吸附板等幾個特定元件當(dāng)中，相較于其他除塵模式以及除塵設(shè)備而言，電除塵技術(shù)對外界能源的消耗總額較為有限，能夠進一步適應(yīng)相關(guān)行政管理單位對冶金企業(yè)除塵技術(shù)應(yīng)用的對應(yīng)發(fā)展要求，積極落實冶金行業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)發(fā)展部署以及發(fā)展路線，強化能耗管控效果。

（3）兼容性與模塊化程度較好。冶金企業(yè)環(huán)保技術(shù)人員能夠結(jié)合本單位冶金生產(chǎn)工藝中對粉塵凈化工作的相關(guān)需求，對其系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進行全面改進和優(yōu)化，確保煙道以及相關(guān)吸附裝置能夠適應(yīng)更加廣泛的冶金粉塵處理需要，實現(xiàn)粉塵處理技術(shù)手段與時俱進的發(fā)展。電除塵器相較其他除塵方式而言，其適應(yīng)溫度更高，整體運行可靠性更加完善，能夠在冶金工業(yè)的高溫工作環(huán)境下進行除塵作業(yè)，避免了高溫環(huán)境對除塵效果產(chǎn)生的負面影響。另外，在傳統(tǒng)的冶金企業(yè)除塵作業(yè)過程中，對人力資源的依賴性較為顯著，除塵過程中的人力成本較高，制約了除塵作業(yè)的不斷發(fā)展和進步。基于電除塵技術(shù)，能夠依托計算機芯片實現(xiàn)自動化作業(yè)，技術(shù)人員可預(yù)先結(jié)合冶金企業(yè)相關(guān)除塵作業(yè)要求，將除塵作業(yè)流程錄入控制芯片中，使整個除塵過程能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)作業(yè)，有效地降低了冶金企業(yè)環(huán)保除塵技術(shù)對人力資源形成的依賴。

（4）電除塵設(shè)備以其形態(tài)劃分可分為立式電除塵設(shè)備以及臥式電除塵設(shè)備兩種類型，其主要在電暈極以及收塵極之間施加直流負高壓，并使得電暈極一側(cè)形成大量正負離子，當(dāng)含塵氣流通過電場時能夠與離子相互碰撞，使得粉塵帶電，并受到庫侖力的作用使得粉塵沉積于收塵極中。在電除塵設(shè)備運行前，操作人員應(yīng)當(dāng)針對設(shè)備進行全面檢查，針對電場、石英套管、轉(zhuǎn)動點軸承等關(guān)鍵節(jié)點進行檢查，并基于冶金生產(chǎn)的相關(guān)流程開啟除塵設(shè)備，按照相應(yīng)設(shè)備操作規(guī)范向電場中進行送電，使電除塵設(shè)備開始除塵工作，待冶金生產(chǎn)完成后將風(fēng)機風(fēng)門關(guān)閉，并間隔3～5min后關(guān)閉除塵振打系統(tǒng)，最終使整個系統(tǒng)停機。

在電除塵設(shè)備的運行過程中，相關(guān)技術(shù)人員與操作人員應(yīng)當(dāng)定期進行維護和保養(yǎng)，針對除塵器本體的泄漏與腐蝕現(xiàn)象、振打系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況、電機運行是否正常、變壓器油位情況等進行檢測，并將其填入維護記錄中，確保電除塵設(shè)備的運行效果以及運行質(zhì)量。

3.2 袋式除塵技術(shù)及設(shè)備

相較電除塵器，袋式除塵技術(shù)是另一種常見的冶金企業(yè)環(huán)保除塵的措施和手段。通過濾布或氈布等材料制成表面具有相應(yīng)濾孔的布袋，并通過脈沖風(fēng)機或反吹風(fēng)機等設(shè)備將粉塵吹入除塵濾袋中，依靠濾袋表面形成的阻力將冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中形成的粉塵污染阻隔于濾袋內(nèi)部，從而降低粉塵對外部空氣環(huán)境造成的額外污染和影響。這種環(huán)保除塵裝置的除塵性能以及除塵效果與濾袋的材質(zhì)和過濾性能密不可分，相關(guān)冶金企業(yè)環(huán)保技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注濾袋的材料以及風(fēng)機風(fēng)力，從而使粉塵污染的治理過程得以落到實處。

在應(yīng)用袋式除塵技術(shù)對冶金企業(yè)生產(chǎn)粉塵污染進行治理的過程中，主要具備以下幾方面特點：首先，是結(jié)構(gòu)較為簡潔，相較電除塵系統(tǒng)而言，布袋除塵系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)僅由濾袋、風(fēng)機等兩方面組成，不僅易于維護和清潔，還有利于技術(shù)人員對其作業(yè)位置進行更換，進一步提升冶金企業(yè)環(huán)保除塵系統(tǒng)作業(yè)的靈活性，為后續(xù)除塵效果的優(yōu)化和提升奠定良好的基礎(chǔ)。其次，是造價和成本較為低廉。相較電除塵器而言，布袋除塵系統(tǒng)無須針對電路進行優(yōu)化布置，對除塵系統(tǒng)的主要運行環(huán)境的適應(yīng)能力同樣也較為顯著。通過選擇高溫狀態(tài)下能夠保持過濾性能的材料，也能夠使濾袋的工作性能適應(yīng)冶金工業(yè)領(lǐng)域作業(yè)中的溫度環(huán)境，確保粉塵治理效果的充分顯現(xiàn)。最后，是除塵系統(tǒng)的整體運行可靠性較為良好。在電除塵系統(tǒng)的運行過程中，由于其內(nèi)部電路以及相關(guān)除塵設(shè)備的構(gòu)成較為復(fù)雜，因此，一旦受到冶金粉塵的影響，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)失靈或損壞，制約了環(huán)保除塵工作的順利開展。而相比之下，布袋除塵技術(shù)對外界環(huán)境的適應(yīng)性更加良好，系統(tǒng)運行可靠性更加顯著，對粉塵環(huán)境的適應(yīng)能力更強，有效減少了粉塵對系統(tǒng)運行狀態(tài)的阻礙和制約，使冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中的粉塵治理工作得以落到實處。

在進行冶金企業(yè)的布袋除塵技術(shù)的應(yīng)用過程中，相關(guān)環(huán)保技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合布袋除塵裝置系統(tǒng)的基本運行情況，組織相關(guān)技術(shù)力量構(gòu)建完備的清灰方案以及清灰體系，確保清灰周期的制訂適應(yīng)布袋除塵系統(tǒng)的實際需要，一方面，避免清灰周期過快導(dǎo)致濾袋過濾阻力低下產(chǎn)生的粉塵濾漏現(xiàn)象；另一方面，也應(yīng)當(dāng)避免因濾袋內(nèi)部粉塵堆積過多產(chǎn)生的破損或泄漏情況，提升濾袋除塵清灰的整體效果。

按照濾料類型劃分，布袋除塵設(shè)備可分為天然纖維、無機纖維、合成纖維等幾種類型，按照清灰方式劃分可分為機械振動式、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰等3種。在開啟布袋除塵設(shè)備前，應(yīng)當(dāng)針對濾袋清灰情況進行檢測，并針對煙氣管路、設(shè)備管道、噴吹壓力、輸灰系統(tǒng)等運行狀態(tài)進行分析與檢測，結(jié)合冶金生產(chǎn)要求對進風(fēng)口參數(shù)進行設(shè)置，確保進風(fēng)強度與生產(chǎn)要求相適應(yīng)。完成除塵流程后，可采用PLC對除塵器機組進行關(guān)閉，并手動關(guān)閉進風(fēng)口調(diào)節(jié)閥。在針對布袋除塵設(shè)備進行維護的過程中，應(yīng)當(dāng)針對艙室壓力調(diào)節(jié)閥、清灰循環(huán)系統(tǒng)、機組行程開關(guān)以及機組內(nèi)部積灰狀況進行維護和檢查，有效避免因工作環(huán)境惡劣造成的機組運行問題。

3.3 噴霧除塵技術(shù)

噴霧除塵技術(shù)指通過高壓噴霧進行單位環(huán)境內(nèi)的降塵處理措施，這種除塵技術(shù)除塵速度快、除塵效果好，能夠?qū)﹄姵龎m技術(shù)以及布袋除塵技術(shù)實現(xiàn)良好的補充。在運用噴霧除塵技術(shù)對冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵進行處理時，相關(guān)企業(yè)環(huán)保技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注以下幾方面內(nèi)容。首先，是選擇合理的除塵環(huán)境，遵循因地制宜的原則。由于不同的環(huán)保除塵方式適應(yīng)的粉塵處理環(huán)境各有差異，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合冶金企業(yè)生產(chǎn)流程和環(huán)境的實際情況對環(huán)保除塵技術(shù)做出選定，確保噴霧除塵技術(shù)的應(yīng)用效果得到顯著展現(xiàn)，避免因作業(yè)環(huán)境問題給除塵技術(shù)的應(yīng)用效果帶來的負面影響。其次，是確保高壓噴霧系統(tǒng)的運行可靠性。在上述環(huán)保除塵系統(tǒng)類型中，高壓噴霧除塵技術(shù)的結(jié)構(gòu)是最復(fù)雜的，不僅需要搭接電力輸送線路，還需要搭接水管線路，因此，其運行可靠性也是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的焦點內(nèi)容。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在高壓噴霧除塵系統(tǒng)運行工作開始前，對其電力輸送線路以及水資源輸送線路的基本情況進行全面檢查，并針對水管接口位置進行測試，避免因粉塵堵塞等情況導(dǎo)致的系統(tǒng)可靠性問題。

4 未來環(huán)保除塵技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向

4.1 全面優(yōu)化除塵技術(shù)可靠性

除塵技術(shù)的可靠性是未來冶金企業(yè)環(huán)保除塵技術(shù)發(fā)展的首要趨勢和方向。由于冶金企業(yè)的生產(chǎn)流程較為復(fù)雜、涉及內(nèi)容較為多元、生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，因此，對環(huán)保除塵技術(shù)的可靠性具有較為顯著的要求。在傳統(tǒng)的冶金企業(yè)環(huán)保除塵技術(shù)的應(yīng)用過程中，受到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計因素、系統(tǒng)運行環(huán)境因素等方面的影響，導(dǎo)致其除塵運行的可靠性存在一定問題，無法滿足當(dāng)前冶金企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展要求，制約了冶金企業(yè)環(huán)保除塵作業(yè)的開展效果。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)基于冶金企業(yè)粉塵污染治理的實際需要，結(jié)合未來技術(shù)的發(fā)展趨勢以及發(fā)展方向，構(gòu)建更加完善的除塵技術(shù)可靠性優(yōu)化方案，使其能夠在較為惡劣的環(huán)境條件下保持其原有的環(huán)保除塵性能，符合未來冶金企業(yè)的相關(guān)發(fā)展要求，為全面提升冶金企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展價值奠定堅實的基礎(chǔ)。

4.2 進一步降低除塵技術(shù)成本

作為冶金企業(yè)生產(chǎn)流程中的重要組成部分，除塵技術(shù)的應(yīng)用成本與支出與企業(yè)的經(jīng)濟效益息息相關(guān)。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在保障除塵系統(tǒng)應(yīng)用性能的前提下對其技術(shù)成本進行進一步控制，使冶金企業(yè)生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效益得到全方位保障，杜絕技術(shù)原因?qū)е碌某杀境КF(xiàn)象發(fā)生。

4.3 不斷推進除塵技術(shù)效果

在現(xiàn)階段的環(huán)保除塵技術(shù)應(yīng)用過程中，由于技術(shù)研發(fā)以及技術(shù)投入等因素的制約，導(dǎo)致一些除塵技術(shù)類型無法適應(yīng)冶金企業(yè)的生產(chǎn)與排放，制約了企業(yè)環(huán)保除塵工作的開展效果。相關(guān)技術(shù)人員與環(huán)境保護人員應(yīng)當(dāng)深入研讀冶金企業(yè)粉塵排放相關(guān)法律法規(guī)，綜合考量冶金粉塵排放量以及排放渠道，對傳統(tǒng)的環(huán)保除塵技術(shù)應(yīng)用效果進行全面優(yōu)化，使其與技術(shù)規(guī)范中的要求相符合，推動我國冶金企業(yè)實現(xiàn)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的冶金企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展過程中，受生產(chǎn)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)原料的影響會產(chǎn)生大量的粉塵排放，影響冶金企業(yè)周邊的大氣環(huán)境質(zhì)量。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)針對本企業(yè)粉塵排放的基本情況進行全方位研討，對環(huán)保除塵的技術(shù)措施進行優(yōu)化選擇，使冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵污染得到有序治理，推動大氣環(huán)境保護工作的進一步落實。