冷軋機(jī)油霧凈化系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

任鳳萍

（山東鋼鐵萊鋼集團(tuán)有限公司，山東 萊蕪 271105）

在冷軋帶鋼生產(chǎn)軋制過程中所產(chǎn)生的油霧量大且濃度高。它所造成的環(huán)境污染會嚴(yán)重影響操作工人的健康，因此必須對油霧進(jìn)行高效處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

一、油霧的形成

冷軋帶材在軋制生產(chǎn)中，必須對軋輥及輥縫噴射乳化液，以保證帶材的質(zhì)量。乳化液在冷卻軋輥及軋件的同時，自身溫度迅速升高，可產(chǎn)生以下三類油霧： （1） 由乳化液沖擊產(chǎn)生的霧狀乳化液，顆粒范圍為20～30μm，占油霧量的96%以上，不含固體粉塵； （2） 附著在帶鋼表面上的油膜在帶鋼余溫100℃的加熱下，將有一部分霧化，其顆粒直徑小于10μm； （3） 循環(huán)乳化液的溫度控制在50～55℃， 在它噴射到軋機(jī)時，也會產(chǎn)生少量的氣溶膠氣體，顆粒范圍為0.01～5μm，占油霧總量的很少一部分。另外，抽風(fēng)機(jī)在抽取油霧的同時，也將區(qū)域內(nèi)的部分小油滴一同抽走，所以被收集的油霧中油含量很高。經(jīng)實(shí)測，油霧溫度為60～80℃， 濃度150～250mg/m3。

二、油霧的凈化

油霧中的油主要有兩種分布形式：以微粒子狀均布在空氣中；另一種是以油滴狀離散分布在空氣中。在油霧凈化系統(tǒng)中，油霧通過濾網(wǎng)時粘附在濾絲網(wǎng)上，逐漸凝結(jié)成大油滴，然后在重力作用下，回流到廢油收集槽。萊鋼冷軋2#軋機(jī)油霧凈化系統(tǒng)的工藝流程如圖1所示。在過濾網(wǎng)內(nèi)凝結(jié)成大油滴，通過排污管進(jìn)入廢油池，由污油泵提升至廢水處理站集中處理后回用，經(jīng)過凈化后的干凈空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)排至室外；冷凝的乳化液經(jīng)過管路收集槽進(jìn)入廢油池，為后序處理降低了負(fù)荷。

三、主要處理單元設(shè)計及運(yùn)行參數(shù)

圖1 油霧凈化系統(tǒng)工藝流程示意圖

1.軋機(jī)集霧罩

軋機(jī)集霧罩采用全封閉設(shè)計，提高了排霧系統(tǒng)的排霧效果，集霧罩排出油霧的濃度平均為100～300mg/m3，溫度30～50℃。

2.排風(fēng)管路

排風(fēng)管路在進(jìn)入油霧過濾器之前設(shè)計有廢油收集槽，油霧經(jīng)集霧罩收集進(jìn)入排風(fēng)管路后，油霧溫度有所降低，部分油霧液化形成大油滴，先行收集在廢油收集槽，尤其是在冬季使油霧內(nèi)油的濃度可降低20%，有效降低了油霧凈化器的處理負(fù)荷。

3.防火閥

排風(fēng)管路上設(shè)計采用氣動防火閥，質(zhì)量可靠，且防火閥與排風(fēng)機(jī)、軋機(jī)操作系統(tǒng)及CO2滅火系統(tǒng)聯(lián)鎖?；馂?zāi)發(fā)生時，管路溫度超過70℃時，防火閥自動關(guān)閉，并發(fā)出報警信號，同時發(fā)出控制信號使排風(fēng)機(jī)及軋機(jī)停止運(yùn)行，并啟動CO2滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火，提高了系統(tǒng)的安全性。

4.油霧凈化器

油霧凈化器采取三級機(jī)械過濾技術(shù)，科學(xué)的組合，模塊化的布置。油霧廢氣進(jìn)入過濾器后，先進(jìn)入10μm級的過濾裝置，此級過濾的油霧量最大，然后進(jìn)入5μm級的過濾裝置，之后進(jìn)入3μm級的油霧過濾裝置。經(jīng)過這三級過濾后，油霧的收集效率達(dá)95%以上。過濾網(wǎng)采用多層松散的波浪狀不銹鋼絲與玻璃絲的混編絲網(wǎng)，當(dāng)油霧氣流通過絲網(wǎng)填層時，通過吸附、擴(kuò)散、凝聚及過濾等過程，使油霧顆粒逐漸由小變大形成油滴，在重力作用下沿絲網(wǎng)滴入收集槽匯集回收。隨著使用時間的增加，為了清除濾網(wǎng)上沉積的油霧及灰塵，設(shè)備在各級過濾裝置上設(shè)置蒸汽清洗系統(tǒng)，由PLC控制多個電磁閥通過時間（30天） 或差壓（空負(fù)荷運(yùn)行時風(fēng)阻+500Pa） 清洗優(yōu)先選擇的模式，控制清洗周期，用蒸汽對過濾層進(jìn)行逐塊清洗，提高了系統(tǒng)的凈化效果。同時，油霧凈化器過濾網(wǎng)采用U型抽屜式可拆卸立體結(jié)構(gòu)布置，分粗過濾和細(xì)過濾，可定期抽出人工清洗，維護(hù)管理方便。

油霧過濾器處理風(fēng)量180 000m3/h，過濾流速1.97m/s，凈化效率≥95%，機(jī)組阻力500～650Pa，過濾單元數(shù)量20個，處理后的含油濃度≤10mg/m3。

5.廢油收集槽

廢油收集槽內(nèi)按通風(fēng)機(jī)的全壓設(shè)計有U型油封，如圖2所示。在系統(tǒng)運(yùn)行前將油封灌滿油，避免從油霧凈化器收集的廢油經(jīng)油封又以高速（由油霧凈化器的前后壓差形成）噴至出風(fēng)段，并隨排風(fēng)排到大氣中，導(dǎo)致整個凈化系統(tǒng)完全失去作用。

6.煙囪

對照 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB16297-96） 的要求，任何一個排氣筒必須同時滿足最高允許排放濃度和最高允許排放速率兩項指標(biāo)要求，其高度還應(yīng)高出周圍200m半徑范圍內(nèi)的建筑5m以上，根據(jù)以上三點(diǎn)要求校核排氣筒高度30m可以滿足環(huán)保的各項要求。

圖2 油霧凈化系統(tǒng)U型油封示意圖

四、運(yùn)行效果

軋機(jī)油霧廢氣經(jīng)油霧凈化器凈化后，優(yōu)于《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB16297-96） 一級標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，排放速率為26.5kg/h，排放氣體含油濃度平均為8mg/m3。處理后的廢油統(tǒng)一回收，2009年共回收廢油88t，年創(chuàng)效益17.6萬元。參考文獻(xiàn)：

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