水泥生产粉尘危害治理技术

刘宝龙++++陈建武++++殷德山

水泥制造是我国国民经济发展的重要产业。中国安全生产科学研究院针对水泥生产企业治理粉尘危害的需求，进行了相关的研究和探索。

自1985年起，我国水泥产量已连续位居世界第一位，2011年水泥产量20.85亿t，占世界水泥产量的60%左右，利润超过1000亿元。水泥制造已成为我国国民经济发展的重要产业。

我国《产业结构调整指导目录（2011年）》于2013年修正后明确规定，淘汰窑径3m及以上水泥机立窑、干法中空窑（生产高铝水泥、硫铝酸盐水泥等特种水泥除外）、立波尔窑、湿法窑、直径3m以下水泥粉磨设备，以及无复膜塑编水泥包装袋生产线；限制2000t/d以下熟料新型干法水泥生产线、60万t/a以下水泥粉磨站，鼓励利用现有2000t/d及以上新型干法水泥窑炉，处置工业废弃物、城市污泥和生活垃圾，以及纯低温余热发电和粉磨系统等节能改造。因此，预计在今后相当长的一定时期内，水泥制造仍然是我国国民经济发展的重要产业，而加强水泥生产企业的粉尘危害治理，成为当前的一项重要研究课题。

根据国家安监总局2013年对6个省36家水泥制造企业的调研结果，水泥生产企业的水泥包装和人工装车两个作业场所粉尘浓度超标严重，总尘浓度超标高达115.68倍，呼尘浓度超标高达77.02倍。因此，有效控制水泥生产企业粉尘危害的关键，是突破水泥包装和人工装车作业场所粉尘危害防护技术与装备的技术瓶颈。

工程防护技术现状及其需求

水泥包装

目前，水泥装袋基本采用包装机替代人工进行装袋，包装机分为固定式和回转式两种，其中以回转式居多。根据包装机的自动化程度还可分为全自动式和半自动式。全自动式包装机因为造价昂贵导致应用较少，目前应用最多的是由人工插袋的半自动式包装机。人工插袋的半自动式回转包装机现场情况如图1所示。

采用人工插袋式的半自动式回转包装作业，由于包装机漏灰率高、掉袋时有余灰喷出、包装袋质量差等情况，导致灌装出现泄漏、水泥包装岗位未设置通风除尘装置或设置不合理等原因，致使水泥包装作业场所的粉尘浓度超标严重。因此，研发高质量、低成本的全自动包装机、包装袋，以及设置有效的通风除尘装置，是治理水泥包装作业场所粉尘危害的重要途径。

人工装车

目前，大多数水泥生产企业的袋装水泥主要是采用皮带输送和人工装车的方式进行装车。由于目前存在输送皮带残留部分水泥、包装袋表面附着水泥、包装袋本身存在泄漏，以及工人为减轻体力消耗而随意抬升运输皮带高度等情况，导致人工装车作业场所的粉尘浓度超标严重，其粉尘主要来源于皮带和包装袋表面残留的水泥，以及袋装水泥码放时产生的二次扬尘。

可见，由于人工装车时运输车辆、码放位置和高度需频繁变换，导致目前难以形成较好的袋装水泥全自动装车系统。同时，由于人工装车多位于半敞开式场所，且作业人员位置在一定区域内经常发生变化，导致很难通过设置局部通风设施等方法进行通风除尘。因此，控制人工装车粉尘危害可通过合理设置清包机和皮带转载点处的通风除尘系统，来减少或清除皮带和包装袋表面附着水泥；提高水泥袋的自身质量，减少水泥泄漏；从人因工程的角度降低每袋水泥的重量，从而降低水泥袋码放的落差，减少二次扬尘。

相关研究成果及应用情况

中国安全生产科学研究院针对水泥生产企业粉尘危害工程治理技术需求，承担了《水泥包装作业粉尘控制技术装备研发及应用示范》《水泥生产和木制家具制造企业尘毒治理装备推广应用研究》等国家安监总局的科研项目，并以辽宁省营口市水泥制造企业为示范工程，研发了包装机和接包机一体式的新型排风罩，可将包装机和包装袋的漏灰、掉袋时喷出的余灰以及产生的二次扬尘等粉尘密闭在排风罩内，防止粉尘向外扩散；由于减少了排风罩的开口面积，从而提高了操作人员所在位置的控制风速，避免粉尘外逸，且其投入较低。因此，该方法不仅可以避免用全自动包装机替换半自动包装机所需高昂费用的问题，而且可以实现低投入、高效率地控制包装作业场所的粉尘浓度，同时又不影响现有生产工艺和工人操作的目的。该新型排风罩示意图如图2所示。

目前，中国安全生产科学研究院正在按计划逐步深入开展输送皮带和水泥装车的防尘技术，包括研究高质量、低成本的水泥袋及每袋水泥的最佳重量等，预计将来可产生一批可产业化的技术装备，解决水泥生产企业粉尘危害控制相关技术难题。

编辑 韩 颖