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钢铁厂原料准备及输送系统的抑尘技术

刘炳煌

(秦皇岛思泰意达科技发展有限公司，河北 秦皇岛 066004)

摘 要：本文介绍了钢铁厂原料准备及输送系统产生的粉尘对环境及人体健康的危害，且应用目前传统抑尘技术对其治理，效果无法达到国家标准。而国际先进的微米级干雾抑尘装置通过在神华集团及曹妃甸矿石码头的实际应用，证明干雾抑尘对无组织排放污染源产生的粉尘抑制效果显著。

关 键 词：钢铁厂；原料准备及输送系统；微米级干雾抑尘技术

1 概述

钢铁厂原料准备及输送系统产生大量的生产性粉尘。粉尘的污染严重影响工作场所和周围环境，还使电气设备绝缘水平下降，这样不仅影响钢厂的文明生产，而且直接影响到职工的身心健康。钢厂要求对原料准备及输送系统的粉尘进行治理的呼声日益强烈。原料准备及输送系统产生的粉尘一般含有10％以下的游离二氧化硅，这种尘粒在空气中的稳定性很高，在空气中悬浮持久，对人体的危害很大。人体吸入这种粉尘后，粉尘会沉淀在人体的支气管壁和肺泡，进而形成矽肺病等肺部疾患。

钢铁厂原料准备及输送系统产生的粉尘治理亟待解决。但现有的除尘、抑尘技术的局限性，导致的运营成本高以及抑尘效果不理想甚至造成二次污染等问题，仍然是粉尘治理的桎梏。

2 目前粉尘治理的现状

通过深入分析现有的抑尘技术、充分研究粉尘的组成及运动，得出目前粉尘治理的现状如下。

1．粉尘处理的主要对象是150μm以下的粉尘颗粒，特别是直径5μm以下的吸入性粉尘(Dust by breating in to the lung)可对人身造成不可复原性伤害，是造成矽肺病等职业病的主要根源。但现有除尘、抑尘技术对此却无根本治理办法。

2．目前钢铁行业的粉尘污染严重，高于大气污染物综合排放标准数十倍甚至数百倍，更遑论达到作业场所空气中呼吸性煤尘卫生标准(3．5mg／m³)了。

3．钢铁厂等对水份含量敏感性物料(如干熄焦)，宁可污染，也不愿采用喷水除尘，增加其后续处理成本。负压除尘由于效果不佳，维护费高昂，只能空摆设。

4．大多治理措施均为末端治理，未能做到从粉尘产生的源头治理，尤其对无组织排放源束手无策。

为解决这一科技难题，我们投入了大量人力、财力、物力进行科技攻关，引进美国的先进技术，开发研制出了微米级干雾抑尘技术。

3 干雾抑尘装置的技术地位

微米级干雾抑尘装置，具有超乎想象的抑尘能力，填补了我国无组织排放场所固定污染源的密闭或半密闭空间在抑制直径10gμm以下可吸入性粉尘技术应用的空白，荣获了三项国家实用新型专利、高新技术产品证书、河北省科技成果证书、秦皇岛市科技进步奖等多个奖项，被国家科学技术委员会鉴定为其综合经济和技术指标达到同类抑尘装置的国际先进水平。

虽然微米级干雾抑尘装置投放市场仅两年时间，但通过“第二届全国电站锅炉年会”、“第三十八届三十万机组竞赛年会”、“第九届国际煤炭博览会”等几次展会的推广，和秦皇岛港务局、中煤能源集团平朔公司、神华集团准格尔能源公司等单位的实际应用效果验证，在粉尘治理领域引起了很大的轰动，被誉为“粉尘终结者”。

4 干雾抑尘原理与应用

4．1 粉尘组成

能在大气中飞扬的粉尘主要是直径150μm以下的微小颗粒，其中75μm以下的粉尘可长期悬浮在密闭空间内，造成作业环境污染；20μm以下的粉尘悬浮在空中，随风可飘浮几百米甚至几百公里，污染大气环境；尤其是直径10μm以下的粉尘颗粒，属于可吸入粉尘。是造成矽肺病的根源。同时煤粉尘排放还造成煤的损失，据统计，随风飘走的煤年损失量大约在1％—3％之间。所以粉尘治理的重点是抑制直径150μm以下的粉尘，特别是危害最大的直径10μm以下无组织排放的可吸入性粉尘。

4．2 微米级干雾抑尘装置的分析

干雾的产生：学术界称直径10μm以下的水颗粒为干雾。微米级干雾抑尘装置的原理是：一定压力的空气进入喷头的文氏管腔体，通过高压空气喷头进行压缩并吸入水，文氏管因超音速产生音爆，把水颗粒粉碎成微小的直径10μm以下的颗粒，通过头部的喷孔喷出干雾。极少量的水就可以形成浓密的水雾，直径1mm的水颗粒，理论上可以形成1000个100μm的水颗粒、100万个10μm的水颗粒，且因为音爆产生机械能超声波，具有非凡防止粉尘沾粘的功能，是专门为了具有沾粘特性物料而研发的喷头，也是全世界五千余种喷头中唯一具有机械能超声波防止粉尘沾粘的喷头。

干雾抑尘特性：美国科罗拉多矿业学院在解决可吸入尘埃控制的技术研究中发现：“当水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时，吸附、过滤、凝结的机率最大”。当水雾颗粒和粉尘颗粒大小相近时，粉尘经过雾池，水雾与粉尘碰撞、粘合聚集变大，形成粉尘团，粉尘团因重力降落，从而达到抑尘的效果。

微米级干雾抑尘装置使用少量的水就可形成大量的水雾，在起尘点周围形成浓密的雾墙，对于上扬的粉尘起到极大压制作用，使其不能飘浮到空气中。所以说干雾抑尘装置是从粉尘源头进行治理，是抑尘领域的革命。

综上所述，微米级干雾抑尘装置的先进性和优势主要表现在以下几个方面：

①抑尘效果好：抑尘率达到96％以上；

②节能减排效果显著：a、由于很少的水就可以形成大量的干雾抑制粉尘，所以节约用水量；b、耗水量少仅0．02％～0．05％，极大的减少热量损耗；

③无二次污染：在抑尘过程中不产生任何废气及废水，更无需频繁清理车间地面；

④冬季可以正常使用，目前实际已应用至﹣34℃；

⑤安装简单，占空间小，全部均为自动化控制系统，操作便捷；

⑥主要部件皆用不锈钢或铝合金材料，耐腐蚀。主机一体化设计，最大程度减少维护费用。

4．3 微米级干雾抑尘装置的应用效果

微米级干雾抑尘装置目前已在秦皇岛港务局、承德钢铁集团、神华集团、中煤集团、曹妃甸矿石码头等国有大型企业得到了广泛应用，并受到一致好评。

秦皇岛港务局第六分公司卸车队翻车机房在使用了微米级干雾抑尘装置后，与其未安装时翻车机组扬尘状态进行对比，其抑尘效果十分明显。六公司卸车队在用户使用报告中写道：“……连续运转至今，其工作稳定、性能可靠、除尘能力强，并可在冬季正常使用。用水量仅为原有除尘系统的十分之一，并减少了因喷水量大而造成的设备底部积水，极大地降低了现场的煤泥污染，减少了清理煤池等繁重的劳动强度，有效地改善了员工的工作环境”。

综上所述，微米级干雾抑尘装置对于无组织源排放的粉尘治理，具有革命性。对翻车机等作业环境下产生的粉尘，利用其进行治理被认为是目前唯一最有效的方法。

5 结束语

实践证明，微米级干雾抑尘装置可有效解决钢铁厂原料准备及输送系统的抑尘问题。如卡车装卸料、火车装卸料、装船机、卸船机、破碎机室、筛分机室、转运站及灰库等世纪难题均能有效治理。如果在储料场地再综合利用本公司生产的“挡风抑尘网”和“远程射雾器”，可使全厂粉尘排放量达到／低于国家要求的标准，造福于人。

参 考 文 献：

[1]   《微米级干雾抑尘装置使用说明书》．

[2]   《煤炭时代杂志》美国．

[3]   《翻车机干雾抑尘技术的应用》．