闷渣除尘设备的研究及应用

穆冀里，冯晓彬，陈俊锋，宋曙光，高辉锋，尹世超

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063200）

闷渣操作是一种被广泛应用于钢铁行业的钢渣处理技术，闷渣采用水冷的方式，冷却过程中不可避免会产生大量水蒸气，并含带有大量碱性粉尘，水蒸气夹杂粉尘飘散到周围环境中，于厂房有严重腐蚀作用，对于环境保护与工人健康都也极为不利。闷渣工序车间烟尘的无序排放为行业普遍存在的问题，也是急需解决的问题，目前，常用解决方式主要有以下两种：

1）集尘罩加管道阀门形式[1]，移动式集尘罩优点在于灵活性较强，移动快捷方便，缺点在于设备复杂，轨道需要及时清理，密封性较差，除尘效率低；固定式除尘集尘罩需要占用较大场地，且在同一车间，会有多个相对比较分散的产烟(尘)点[2]需要安装多个设备，不够灵活，不能保证除尘效果。

2）喷淋方式，喷淋方式设备投资大，施工时间长，需要对现有厂房进行大量改造。

本文介绍了一种可吊运闷渣除尘装置，该装置操作简便，投资成本较低，不占用现场生产场地，能快速、高效、灵活地进行除尘处理。适用于高温作业，场地狭小，流动作业频繁，且产生的烟尘量大的生产作业区域。在实际应用中可以有效的减少现场烟尘排放量，减轻厂房的腐蚀，改善厂房内的工作环境。

1 除尘装置的结构组成

该装置主要由罩体、蒸气管道、耳轴、排气阀门以及泄爆阀门五部分组成，如图1所示。

除尘装置各部件全部由薄钢板焊接而成，并用型钢固定，防止变形。罩体根据渣坑大小设计，尺寸为10.8 m×7 m×1 m，质量约23.7 t。罩体顶部连接蒸气管道，蒸气管道横截面尺寸为1.2 m×1.2 m。罩体上方两侧装有耳轴，用于天车吊运。蒸气管道末端与固定式排气阀门相连，通过风机排出室外，风机选用变频风机，理想处理风量为20 000~30 000 m3/h，风量可根据作业量进行调节。

图1 闷渣除尘装置

2 除尘罩的设计

2.1 耳轴

一般的轨道式移动除尘设备，由于轨道和车轮装置安装在罩体下方，导致罩体与渣坑距离较远，间隙较大贴合不够紧密，存在密封不严、除尘效率低的问题。此除尘装置采用吊装式，罩体上方设置双耳轴，用于罩车吊运。吊装式相对于轨道移动式除尘车，优点在于没有车轮和轨道，除尘罩与渣坑更为贴合，除尘罩与渣坑之间间隔更小，这样就减少了粉尘与水蒸气的外泄，提高密封性，从而也大大提高了吸风口除尘效率。

2.2 泄爆阀

在打水闷渣的过程中，冷却水受热剧烈沸腾，当渣坑中发生局部水聚集过多的情况时，会发生爆沸，由于除尘罩密封较好，爆沸会对除尘罩造成一定地冲击，导致除尘罩位移或错位，为了降低爆沸冲击，增加操作的安全性，在除尘罩上罩面设有两排，共计8个泄爆阀门，如图2所示，当除尘罩受到冲击时，泄爆孔在冲击力下打开泄爆，之后自动关闭，提高了除尘罩的安全性。

图2 泄爆阀

2.3 管道接口

管道接口的密封，直接影响到排气效果，针对除尘设备与排气阀门接口处对接不紧密，漏风严重的情况，此除尘装置管道末端接口处采用软连接设计，密封材料选用耐腐蚀橡胶材料，如图3所示，蒸气管道末端四面各设有一个调节阀，通过调节螺母来微调接口四面高度，使蒸气管道与排气阀门连接更加紧密，从而提高了除尘效率。

图3 调节阀

2.4 排气阀门

目前，排气阀门应用较多的为手动蝶阀，手动蝶阀的缺点在于，操作不便，同时因为闷渣蒸气含有较多粘性灰尘，灰尘附着在蝶阀之上，会很快导致蝶阀失效[1]，需要经常清理、维护，增加设备维护费用。为减少此类问题，本装置采用翻板阀，便于维修、清理，并且密封较好，如图4所示。

同时为了降低阀门开闭操作难度，在翻板阀上加入手轮设计，通过旋转手轮，使翻板阀快速向外打开。

3 除尘效果

该除尘装置除尘效果明显，如图5所示除尘效率高达95%以上，厂房内工作环境得到极大改善，且操作安全简单，大大降低了岗位职工闷渣操作中的烫伤危险，减少了碱性蒸气，很好解决了闷渣操作中厂房腐蚀问题，改善了钢渣间作业环境，符合职业健康要求，实现钢渣间闷渣操作过程中烟尘的有序排放，对环境保护有重要意义。

图4 排气阀门（mm）

4 结语

本文介绍的除尘装置，相对于喷淋除尘装置成本大大降低，单体装置投资不足10万元；并在轨道式移动式除尘罩车的基础上进行改进，采用手动翻板阀，便于维护，降低维护费用；采用变频风机，减少了能量消耗；同时该装置不受环境温度影响，设置了耳轴，采用天车吊运方式，便于装卸及回收，增加了除尘的灵活性，保证了除尘效果；不占用生产场地，扩大了除尘的范围，增强了罩体的密封性，吸排效率更高，提高了除尘效率，改善了车间的作业环境[2]。