
負壓吸塵裝置應對煉鋼加料跨區域粉塵處理設計
煉鋼加料跨(向轉爐或電爐投入廢鋼、鐵水、造渣料等物料的操作區域)是煉鋼廠粉塵產生的重點污染源之一。主要產塵點包括:
廢鋼卸料與吊運:廢鋼中的鐵銹、泥土等隨撞擊和傾倒產生大量揚塵。
鐵水兌入:鐵水罐向轉爐傾翻時,產生大量高溫含鐵煙塵和少量石墨碳粉。
散狀料加入:石灰、白云石、螢石等造渣料通過料倉或皮帶輸送加入時產生的粉狀揚塵。
這些粉塵具有溫度高、顆粒不均、瞬間爆發性強的特點,若不有效收集,將嚴重污染車間環境,危害員工健康,影響設備壽命,并造成物料損失。
負壓吸塵裝置是解決此問題*有效的方法,其核心原理是在產塵點上方或側方設置吸塵罩,通過風機產生的負壓,將含塵氣流吸入管道系統,送至后續處理設備凈化,達標后排放。
二、 煉鋼車間加料跨負壓吸塵裝置系統構成
一套完整的煉鋼加料跨負壓除塵系統通常由以下幾個子系統構成:
1. 捕集罩(塵源捕獲子系統)
形式:根據工藝特點,常用屋頂大罩(天幕罩)、側吸罩或兩者結合。
屋頂大罩:覆蓋整個加料跨行車運行區域,用于收集擴散性、大范圍的揚塵(如廢鋼卸料)。要求罩口面積大,能有效形成向下氣流。
側吸罩/頂吸罩:針對固定點源(如鐵水兌入點、散狀料下料口)設置,距離塵源近,捕集效率高,需考慮高溫防護。
關鍵:罩口風速設計合理(通常0.5-1.5 m/s),確保能有效抑制并抽走粉塵,同時不影響天車作業。
2. 管道輸送系統
將各捕集罩收集的含塵氣體匯總,輸送至除塵器。需考慮耐磨、防堵、保溫(針對高溫煙氣)。
管道上設置調節閥,用于平衡各支管風量。
3. 粉塵處理設備(核心凈化子系統)
預處理設備:
重力沉降室/火花捕集器:作為
首道防線,去除大顆;鸹ê透邷仡w粒,防止燒毀濾袋和引發火災爆炸。
混風閥/野風閥:當吸入的鐵水兌入煙氣溫度過高(可能>500℃)時,自動吸入冷空氣,將混合氣體溫度降至濾料可承受范圍(通常<200℃)。
主除塵設備:
袋式除塵器:是*主流、應用*廣泛的選擇。
濾料選擇:針對高溫(瞬間可達150℃以上)、磨損性強、可能帶火星的特點,通常選用PTFE覆膜、防靜電、防水防油處理的滌綸針刺氈或P84、芳綸等耐高溫濾料。
清灰方式:多采用脈沖噴吹清灰,自動化程度高,能保證系統長期穩定運行。
濾筒除塵器:過濾精度高,占地面積小,但單支濾筒容塵量相對較小,更適用于粉塵濃度稍低、空間受限的改造項目。需特別注意其耐高溫和清灰性能。
電除塵器:在傳統大型鋼廠有過應用,但因其對粉塵比電阻敏感、投資高、對微細粉塵捕集效率略遜于高效袋式除塵器,在新建或改造項目中已較少作為首選。
4. 風機與電機
為整個系統提供動力。需選用高效、耐磨、耐溫的離心通風機。
通常采用變頻控制,可根據生產節奏(如加料時全速運行,間歇時低速運行)調節風量,實現節能降耗。
5. 輸灰與儲灰系統
將除塵器收集下的粉塵(主要是氧化鐵粉、石灰粉等)通過螺旋輸送機、刮板輸送機或氣力輸送裝置集中到儲灰倉。
儲灰倉下設卸灰閥,定期由罐車運走。這部分粉塵可考慮燒結或球團回用,實現資源化。
6. 智能化控制系統(DCS/PLC)
集成控制風機啟停、變頻調速、閥門開關、除塵器清灰、溫度監控、故障報警等功能。
與生產聯鎖:可與天車、加料操作信號聯鎖,在加料時自動增大風量,提高捕集效率。
三、 負壓吸塵裝置技術要點與挑戰
風量平衡與節能:加料跨產塵點多且不同步,系統需科學計算,合理分配各點風量。采用變頻調速和閥門聯控是實現按需供風、節能運行的關鍵。
高溫防護:鐵水兌入產生的高溫煙氣是*大挑戰。必須通過混風降溫、選用耐高溫濾料、設置火花捕集等多重措施確保系統安全。
耐磨與防爆:粉塵中硬質顆粒多,管道彎頭、除塵器進風部位需做耐磨處理。同時,對于可能產生的粉塵爆炸風險(如超細粉塵在密閉空間遇火星),系統應設置防爆閥、泄爆片等安全設施。
系統阻力與維護:管道設計應盡可能減少彎頭和長度以降低阻力。設置檢修平臺和監測點,便于日常檢查濾袋破損、清灰效果和輸灰系統暢通。
二次污染控制:輸灰、儲灰過程需密閉,防止二次揚塵。收集的粉塵應妥善處理或回收利用。
四、負壓吸塵裝置 應用效果與發展趨勢
應用效果:
環境效益:車間內崗位粉塵濃度可降至10 mg/m³以下,甚至達到超低排放標準,
很大程度改善工作環境。
經濟效益:回收的含鐵粉塵可返回燒結利用,節約資源;減少設備因粉塵導致的故障和磨損。
社會效益:滿足日益嚴格的環保法規要求,樹立綠色鋼廠形象。
發展趨勢:
智能化與預測性維護:利用物聯網、大數據技術,實時監控系統壓差、溫度、閥門狀態等參數,預測濾袋壽命,實現故障預警和智能運維。
超低排放技術:采用更高精度的濾料(如ePTFE覆膜)和優化流場設計,確保排放濃度穩定低于10 mg/Nm³。
節能技術集成:更高效的風機、更智能的變頻策略、熱交換回收煙氣余熱等。
模塊化與緊湊化設計:便于安裝、改造和擴容,適應不同的現場空間條件。
煉鋼加料跨負壓吸塵及粉塵處理設備的成功應用,是一個集工藝匹配、精準設計、設備選型和智能控制于一體的系統工程。其核心在于 “有效捕集、安全輸送、高效凈化、穩定運行、智能控制” 。當前,以耐高溫、防靜電、覆膜濾料的袋式除塵器為核心,輔以智能變頻和聯鎖控制的技術方案,已成為行業主流和*佳可行技術(BAT),為鋼鐵企業的綠色可持續發展提供了堅實保障。