翻车机室干雾抑尘，改善作业环境

吕建明+孙冰冰+纪巍

摘 要：翻车机是钢铁公司炼铁原料的火车卸料设备，钢铁公司炼铁工艺所需物料多半采用火车运输方式运送至现场，翻车机作为一种机械设备，主要负责将运输至现场的火车整体翻转卸料至烧结所需矿仓内，直供烧结及炼铁使用，是钢铁企业的必要装置，使用频率极高。

关键词：翻车机；干雾抑尘；作业环境

翻车机也叫铁路货车翻卸机，是散货装卸机械的一种，用于倾倒铁路敞车的大型机械设备，可将有轨车辆整体翻转或倾斜使之卸料的装卸机械铁路车辆可以卸载处理机械的整个翻转或倾斜，适用于大量的港口、冶金、煤炭、火电和其他工业领域。冶金企业的运输材料大多使用小火翻车机。翻车机可以每次翻卸1～4节车皮。早期的设备只能翻卸1节车皮，现在最大的翻车机可以翻卸4节车皮。结合现场实际情况，某钢铁公司采用单节车皮翻车操作，在卸料作业过程中，物料落差较大，产生的粉尘较大且弥漫范围广，岗位作业环境恶劣。

钢铁企业的翻车机根据自身现场情况布置采用其形式不同，采用的翻车机为转子式翻车机，主要用于炼铁厂烧结矿及其他所需物料火车卸料，整个翻车机卸车系统由转子式翻车机、拔车机（重车调车机）、迁车台、推车机（空调调车机）、夹轮器等单机设备组成。具体作业情况详见图1。

1 岗位现状

翻车机运行时，炼铁工艺所需的球团矿、焦炭、煤等物料又火车翻转落入下仓，由于材料的差距比较大，产生的尘土比较多，并且能很快的布满整个室内。料仓下方皮带转运点及火车翻转处均未设置除尘装置，大量的扬尘完全没有任何抑尘措施，导致粉尘浓度严重超标，操作困难，影响了工作质量，也加大了对员工的人身健康伤害。

鉴于系统作业过程中产生大量粉尘，现场无任何抑制措施，导致现场环境恶劣，能见度低，岗位作业粉尘浓度高达200mg/m3以上，远远超过GBZ2.1-2007《工业场所有害因素职业接触限值化学因素》中规定的8mg/m3的标准要求。

2 抑尘方式确定

由于翻车机卸料作业过程中因为翻车机卸货操作过程中会产生大量的尘土，这些尘土会弥漫在整个翻车机室内和室外，导致粉尘扩散范围越来越广，现场环境需要改进。因此，有效地抑制粉尘是整个除尘措施的关键。根据翻车机的工作特点，一种方式为对整个翻车机室进行整体密闭，然后在翻车机室外增设布袋除尘器及风机进行抽风，有效抑制粉尘的逃逸，但是由于整个翻车机室空间巨大，对整个车间进行密闭抽风需要很大的風量，工程造价很大；另一种方式是采用增设气雾喷嘴，生成1～100μm的干雾，有效和粉尘接触，抑制粉尘逃逸。干雾抑尘装置力求严密，不需任何外界动力负荷，尽量减少动力及介质消耗，在不妨碍系统正常运行及检修的基础上，利用翻车机自身的技术特点，相对简单的随之布置雾化喷头，整体抑尘面积无限增大，根据翻车机本体的工艺特点，减少增设密闭罩及除尘设施的密闭空间，减少所需风量与主动力消耗，从而降低工程整体投资。

通过抑尘方式整体比较，采用高效喷雾除尘效果显著，与增设密封罩后采用布袋除尘相比具有如下显著的优势：除尘效率达96%以上，除尘无死角，环保达标；设备投资可节约50%以上；运行能耗可节约70%以上；维护费用可节约80%以上。

3 干雾抑尘系统的介绍

干雾是把水利用高频震荡或高压空气瞬时吹散，让颗粒处在1?m<干雾粒径≤10?m的之间的过程，同时大部分可吸入粉尘颗粒也处于1?m<粒径≤10?m的粉尘因干雾颗粒密度增大，颗粒大小一致，比重相近，所受重力一样，故在空气中停留时间相等，这样粉尘颗粒与干雾颗粒就能同时充分碰撞、接触而凝结在一起，粉尘颗粒起到凝结核的作用，在瞬间降尘。如果干雾颗粒大于10?m，密度变小，体积大于粉尘颗粒（1?m<粒径≤10?m）。即干雾颗粒比重增加，在空气中停留时间短于粉尘颗粒，将快于粉尘颗粒降落，不利于凝结，从而达不到抑尘作用。所以干雾的关键技术是把水打散或吹散，使其颗粒在1?m<干雾粒径≤10?m之间这样才能达到降尘抑尘的最佳效果，对大气细微颗粒污染的防治效果明显。

4 除尘改善

干雾抑尘技术是通过“云雾”化的水雾来捕捉粉尘，使粉尘与水雾结合，形成粉尘与水雾的团聚物，受重力作用沉降下来，从源头抑尘。某钢铁公司以有效抑制翻车机作业时产生的粉尘，实现岗位作业环境达到国家相关标准为改造目标，剖析论证各种适合翻车作业抑尘方式的优劣，依照翻车机、所卸火车的外形尺寸及翻车作业侧翻165度时最大产尘强度核算设计，在翻车机室设置超声波干雾抑尘装置一套，该装置采用36个喷嘴依次均匀布置在翻车机产尘点一侧，沿翻车机作业方向同步旋转，通过压缩空气雾化和水喷嘴两级顺喷，确保翻车机翻车作业时干雾全覆盖在卸料作业产生的粉尘颗粒，形成团聚物重力沉降至矿仓内随物料同步供下一工序使用，现场无抑尘死角及粉尘逃逸现象。整个装置耗水量小，不增加翻车机所卸物料的湿度，减免对后续生产的影响，物料湿度重量不大于0.05%，物料（煤）无热值损失，同时大大降低了粉尘爆炸的几率，减少消防做设备的投入。经核算翻车机作业时入口粉尘浓度在180～250mg/m3，增设喷雾后岗位粉尘浓度降低到10mg/m3以下，除尘效率高达96%，有效避免矽肺病危害，彻底改善岗位作业环境。

超声波干雾抑尘装置采用模块化技术设计，整套装置由干雾抑尘机、超声波喷雾器、空压机、储气罐、压缩空气管道、水气连接管线、水源供给和自动化控制线路组成。装置组装完成后，应做静水试验并进行管道冲洗，系统不得发生破裂、渗透等现象，确保管道内无杂质，不影响系统连续稳定运行。干雾系统全部过程自动化控制，实现自动进水、自动排污、自动吹气，翻车机作业信号传感器变送器信号有输入时，对应的气路电磁阀和水路电磁阀打开，执行干雾抑尘作业。干雾抑尘系统实现程序控制，根据翻车机作业频次定时开启、停运，与翻车机作业同步，随时处理翻车机卸矿作业时产生的粉尘，现场实践效果图2。

现场调试，后重建现场作业粉尘捕捉率高达96%以上，车间岗位的工作环境和操作条件能够得到很好的改善，由相关部门检测，岗位作业粉尘浓度小于8mg/m3，劳动者接触粉尘作业的日均时间又8h缩短至0h，翻车机卸料作业时能见度低及现场地面尘土消失了，大大降低了劳动强度的，加强设备的维护水平。

5 结论

经过对干雾抑尘装置实施前后岗位作业粉尘浓度现状监测，从除尘效果及噪声强度及劳动强度等多方面进行综合比较，这些指标在一定程度上有所减少，干雾抑尘系统应用于翻车机卸料作业效果显著，且整体投资较小，运行维护方便，通用性较强。鉴于此设施多重有点，钢铁公司将器应用于无组织排放开放或半开放场所的烟尘治理，如原料系统的堆料场卡车卸料点、卡车装料点、堆料机、取料机、烧结系统的料仓落料点、等容易产生尘土地点，明显改善了岗位的工作环境。

参考文献

[1]谢新宇.干雾抑尘技术及其应用概述.科教前沿.2011-5