新型拉矫机降噪除尘装置设计原理及应用研究

文_李婷 广西柳钢环保股份有限公司

钢铁厂多采用拉矫机对带钢材进行拉伸矫直的精整作业，而近年因生产需要随着拉矫机组运行速度的提高，拉矫机工作运行噪声污染也随之加重，且拉矫机生产中产生的铁粉尘洒落于带钢表面，不同程度影响带钢表面质量。为此，需对拉矫机采取降噪和除尘措施，降噪措施多选用密闭性隔声罩，罩外配置除尘器。本文主要分析一种新型拉矫机降噪除尘装置设计原理及应用情况，以论证该装置的实用性。

1 工程概况及污染源分析

1.1 拉矫机概况

本降噪除尘装置应用于柳钢冷轧板带厂6#重卷线拉矫机组。该拉矫机组本体由出、入口导向辊、两弯两矫的四个单元辊系等组成。拉矫机出、入口导向辊位于拉矫机的两侧。

1.2 拉矫机噪声源分析

拉矫机组运行过程中发声部位多，是一个多声源发声体，其噪声主要由摩擦噪声、机械噪声、电机噪声等组成。

经对拉矫机周围7个测试点检测可知（见表1），拉矫机停运时，现场噪声检测值为78.2～83.2dB（A）；拉矫机运行时，机组工作噪声平均值高达108.3 dB（A），频带范围为63～8000HZ，为中、低、高宽频带噪声特性，峰值为2000HZ，超过职业卫生标准噪声限值85dB（A）。

表1 拉矫机工作时噪声检测数据表

操作侧中 80.1 81.3 86.6 84.2 92 95.4 103.3 100.9 98 107.4操作侧后 78.9 79.8 85.7 84.1 91.1 95.2 103.5 100.7 97.8 107.0

1.3 拉矫机粉尘源分析

拉矫机轿正钢卷时，与钢卷摩擦，会散发一定量的铁粉到空气中，产生粉尘污染。经检测，拉矫机运行时粉尘检测值为2.6mg/m3，小于卫生标准限值8mg/m3，但铁粉尘洒落于带钢表面，不同程度影响带钢表面质量。

2 治理目标

根据《中华人民共和国国家职业卫生标准》中相关要求，拉矫机降噪治理目标为在其隔音房外的噪声控制在85dB（A）以下，则工程降噪量需达26.7dB（A）以上；本除尘方案主要在于削减洒落于带钢表面的铁粉尘量，并确保拉矫机旁粉尘浓度达到标准限值8mg/m3。

3 降噪措施的选择

噪声控制中，最积极、最有效的方法是优先从声源上进行控制，即优先采用低噪声设备、装置或产品，其次就是从传播途径上进行控制。结合本工程实际情况，拉矫机设备作为噪声源已安装投入使用，降噪措施只有从传播途径上进行控制。

传播途径降噪措施多选用隔声罩，本工程降噪措施选用金属板隔声罩，并采用内吸外隔的结构形式，即在罩内饰一定厚度吸声材料，吸声材料由阻尼隔音毡、超细离心玻璃棉和隔音专用涂材组成。

4 治理技术难点

拉矫机设备增加隔音罩后，拉矫机内部处于一个相对密闭的状态，隔音罩里的铁粉无法散开而堆积在罩子里，易导致密闭空间内拉矫机旁粉尘浓度超标且设备上铁粉堆积较多影响设备运行。员工入隔音罩内检查设备时，超标的粉尘浓度将影响职工身体健康，且增加罩子后也不方便清理。因此，隔音罩需配置除尘系统。

本工程隔音罩配置除尘系统后，降噪和除尘措施协作中又存在一定的矛盾，即拉矫机采取密闭性隔音罩将导致除尘措施补风量不足，无法有效发挥除尘效果，如隔音罩上开设补风口，又形成的漏声点削减降噪效果。

5 治理技术难点处理

5.1 隔音房结构及降噪难点处理

5.1.1 降噪难点处理

隔音罩上两侧预留出与卷板规格相同的长方形进出口，该两处开口相对整个隔音罩面积较小，长卷板物料进出运行与周围及隔音罩里空气之间相互作用，在开口处衍生出空气动力性噪声，影响了降噪效果。

针对该开口处漏声点，根据空气动力性噪声消声原理，可在隔音房两端物料进出口设置消声通道，通道材料采用与隔声罩相同的材料，即金属板+吸声材料内吸外隔的隔音板，也形成了阻性消声器，大程度地削减物料出入口漏声点噪声量，达到了设备有效降噪的目的。

由专业教样消声通道消声量计算式可知，消声通道设置适当的长度和较小面积的截面有利于提高消声量，因此为保证消声通道较长的长度及维修需要，在隔音罩两侧物料进出口消声通道较设计成可伸缩的长方形通道，并根据卷板规格、进出口高度及维护需要，尽量缩小通道截面。

5.1.2 隔音房结构设计

根据设备检修需要，拉矫机隔音罩主体设计为整体可吊装移走的隔音房，拉矫机隔音房进出料口设计为各两节伸缩移动消音通道。拉矫机前侧移动部件上设计一幅固定在移动部件上的隔音墙以便于检修，移动设备下方地下通道设计两幅隔音墙。

为方便维修及观察设备运行情况，在隔声罩的罩体上开设检修隔声门及观察隔声窗。隔声窗采用双层固定密封，并在两层的边框上衬密封条，隔声门门缝同样采取密封条。

5.2 除尘措施及与降噪措施协作难点处理

隔音罩外配置一套除尘系统，除尘系统主要由集气罩、风管、滤筒式除尘器除尘器、风机组成。集气罩设置于隔音房内拉矫机钢材进出口产尘点处进行收尘，风管与隔声罩连接处采取密封条以封闭间隙和减少风管振动。

为保证隔声罩内补风量及罩内的通风散热，根据现场情况，在隔声罩壁底部开设通风进出口，并配置消声百叶窗，以防止罩内噪声从进气口向外辐射传播，罩内不另设通风风机。拉矫机组隔音罩和除尘系统布置见图1。

图1 拉矫机组隔音罩和除尘系统布置示意图

6 应用效果

目前该降噪除尘装置已在柳钢冷轧板带厂6#重卷线拉矫机组安装实施，并已通过了竣工验收，验收检测数据（见表2）表明：拉矫机增加隔音房后，机组噪音低于噪声标准限值，噪音平均下降25.9dB（A）；拉矫机附近的粉尘排放浓度削减至1mg/m3，低于标准限值，达到降噪和削减粉尘的目标。

表2 治理前后同一检测点检测数据

7 结语

本新型拉矫机降噪除尘装置结合生产设备施工现场及运行需求，通过合理设计消声通道，实现拉矫机的隔音罩和除尘系统的优化协作，达到拉矫机降噪同时有效发挥除尘效果，也完全兼顾拉矫机活动部件检修和卷板进出的空间需求。

通过该降噪除尘装置的安装，实现了拉矫机设备噪声和粉尘达标排放，削减了过多粉尘对带钢表面质量的影响，一定程度减少了因带钢表面质量引发的设备故障率，提高了设备管理质量，改善了职工工作环境。