钢铁企业原料场粉尘无组织排放控制

朱明奕 张 余（天津市环境工程评估中心天津3009 天津环科环境咨询有限公司天津3009)

钢铁企业原料场粉尘无组织排放控制

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（1天津市环境工程评估中心天津300191 2天津环科环境咨询有限公司天津300191)

原料场作为钢铁企业主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作业、堆料和取料作业、露天堆放、筛分作业、混匀配料、输送等过程中产生的粉尘，属于钢铁企业重点污染控制单元。若不采取治理措施，污染物原始浓度约5~ 15g/m3，且属于无组织排放，对周边环境造成相当严重的污染。面对越来越严峻的环保形势，城市钢厂及处于重点防控区域的钢铁企业料场必须实施原料场封闭改造。本文主要介绍了国内典型的原料场封闭改造案例，并计算了无组织排放削减量。

原料场；粉尘；无组织排放治理

引言

原料场作为钢铁企业主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作业、堆料和取料作业、露天堆放、筛分作业、混匀配料、输送等过程中产生的粉尘，属于钢铁企业重点污染控制单元。若不采取治理措施，污染物原始浓度约5~15g/m3，且属于无组织排放，对周边环境造成相当严重的污染[1]。2012年环保部发布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中指出，大型煤堆、料堆场应建立密闭料仓。2014年施行的《钢铁企业清洁生产评价指标体系》更是首次将原料场污染控制技术纳入。同年，环保部《关于在化解产能严重过剩矛盾过程中加强环保管理的通知》（环发（2014）55号）中明确要求：“钢铁企业原料场应建设防风抑尘网或（半）密闭料仓，城市钢厂及位于沿海、大气污染防治重点区域的企业应采用密闭料场或筒仓”。面对越来越严峻的环保形势，城市钢厂及处于重点防控区域的钢铁企业料场必须实施原料场封闭改造。

1 原料场粉尘产生量情况

现代钢铁企业原料场承担着企业90%以上散状原燃料的贮存加工和物流配送，作为原料集散、精料加工和物流管理中心，是烧结和炼铁降低燃料消耗的重要工序，是厂内运输物流成本的重要组成，是控制粉尘污染的重要环节。原料场的储存物质一般有煤料、石料、铁矿、石灰、焦炭等，大部分都是露天堆放。由于物料堆存量大，在储存和运输过程中造成粉尘大量逸散。造成粉尘逸散的主要原因可归纳为以下4项：（1）原料的进场及储存；（2）原料取料及卸料作业；（3）场区内的交通运输活动；（4）原料堆受到风蚀作用[2]。

原料场具有尘源点多、初始粉尘浓度高、粉尘类型混杂等特点。通常钢铁企业原料场占地面积大于10万m2，原料储存多采用露天堆放方式。这些散状物料在二级风以上风力的作用下极易干燥，在装卸、堆存作业过程中产生扬尘，尤其是粒度在0~3mm的散状原料表面极易造成大面积扬尘，给周围环境造成严重污染，同时对岗位职工的身心健康亦产生一定程度的影响，同时也导致原料的大量风蚀，给企业带来一定程度的经济损失。有关资料统计数据表明，受风力作用影响，原料场附近大气含尘浓度高达100mg/m3，原料场堆存原料每年损失量可达0.2%~0.5%[3]。

2 常规采取的控制措施

针对目前大部分原料堆场采取露天堆放且产生大量无组织排放粉尘的现象，目前控制堆场扬尘，所采取的技术措施主要有水喷淋降尘、喷洒抑尘剂降尘、设置防风抑尘网、建封闭仓等。传统的水喷淋降尘对水资源和能耗浪费大，抑尘效果不理想，不能解决二次扬尘；喷洒降尘剂虽可有效降尘，但只适合用于长期堆放的物料，不适合流动性的随时有作业要求的钢铁企业料场；防风抑尘网近年来比较流行，抑尘效果可达80~ 90%，同时解决了二次扬尘问题，投资费用也相对较低，但对于多风、多雨及沿海地区效果一般。封闭料场抑尘效果最佳，可接近100%，不受天气影响，也没有二次扬尘的问题，可最大限度的减少粉尘无组织排放。

综上，虽然密闭料场前期投入资金大，建设周期长，但对于城市钢厂和位于沿海、大气污染防治重点区域的钢铁企业来说是最佳选择。

3 封闭料场治理案例

2008年宝钢湛江开始建设的我国钢铁企业首座大型封闭原料场，开启了我国钢铁企业原料环保储存技术的应用之路。“十二五”期间，原料环保储存技术已在宝钢股份、宝钢湛江钢铁、宝钢八钢、宝钢宁钢、邯钢、包钢、唐钢、攀钢西昌、湖北新冶钢、江阴兴澄特钢、营口京华钢铁、邢台德龙钢铁等国内多个原料场工程中得到应用，此外，还有多家钢铁企业正在制定或开始实施原料场封闭改造，以实现钢铁企业原料封闭储存。

钢铁企业原料场封闭改造常用结构类型采用的是空间网格结构。从受力性能上，空间网格结构采用大致相同的网格组成空间交汇的杆件体系，承重结构与支撑体系合二为一，从而有效地改变了桁架结构的受力状态，合理优化了结构用钢量。空间网架及网壳结构空间刚度大，制作安装方便，节点连接采用螺栓球节点，避免大量的现场焊接工作量，其零配件工厂加工，产品工厂化，能有效确保工程质量，运输安装方便。由于原料堆放的客观要求，料场封闭结构常为大跨度结构。料场封闭主要结构形式有平板网架结构、球形网架结构、斜拉网架结构、大跨度预应力拱形网架结构等。料场封闭建设情况如下：

某钢铁公司封闭料场，跨度120m，平板网架结构

某公司圆形贮煤场工程，跨度115m，球形网架结构

某公司封闭料场，跨度90m，双层三心圆网壳结构

某钢铁公司料场封闭，跨度70m

某钢铁公司焦炭料场，双层柱面穹型网架

焦炭料场内景

4 治理后粉尘无组织排放削减量计算

以一个占地20万m2的原料场为例，其原、辅料及燃料进场总量按350万t/a核算，封闭改造前主要采取的治理措施为料场四周设置挡风抑尘网、料场内定期进行喷洒水、不用料堆进行苫盖。原料在转运过程中使用封闭皮带、并且在转运点设有粉尘集气罩，并连入除尘系统。改造为全封闭料场后，按环监[2014]27号文中附件1《钢铁企业大气污染物排放量核算细则（试用）》中推荐公式计算，治理后可减少粉尘无组织排放量约525t。

表1 原料场粉尘无组织排放削减量核算

结语

物料露天堆放受风、雨、雪等恶劣天气影响较大，堆取作业产生的扬尘严重影响厂区及周边环境，难以满足日益严格和高标准的环保要求，这也制约了物料堆场的场址选择。钢铁企业原料场改造为全封闭料场，虽前期投入大，但可最大限度的减少粉尘排放，是实现从源头控制污染，实现社会效益、环境效益和经济效益相统一的重要手段，也是未来钢铁企业原料准备技术发展的必经之路。

[1]燕开文.钢铁企业原料场设计的环保因素[J].山西冶金.2010（2）.

[2]李崇垓,袁中新等.洒水控制对钢铁厂原料堆场逸散扬尘的影响[J].中国粉体科技.2009（2）.

[3]金晖.冶金原料场粉尘抑制技术与措施探讨.第九届中国钢铁年会论文集.

朱明奕，（1982.3-），男，工程硕士，工程师。主要研究方向：火电、冶金、化工石化医药类别项目环境影响评价及技术评估工作。