礦山煙塵輸送方式的改進(jìn)

佘玉輝

(新疆五鑫銅業(yè)有限責(zé)任公司阜康831500)

礦山煙塵輸送方式的改進(jìn)

佘玉輝

(新疆五鑫銅業(yè)有限責(zé)任公司阜康831500)

本文通過(guò)調(diào)查分析煙塵輸送的現(xiàn)狀，改進(jìn)煙塵的輸送方式，以降低由于煙塵堵塞造成的埋刮板輸送機(jī)卡阻的機(jī)械故障，從而保證煙塵的正常輸送，保證冶煉系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

煙塵輸送方式

冶煉煙塵中常含有有毒物質(zhì)，在煙塵輸送過(guò)程中要用密封設(shè)備以防止飛揚(yáng)，污染環(huán)境。常用的設(shè)備有螺旋輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)和氣力輸送裝置。我公司制酸工段煙氣除塵主要采取兩級(jí)重力收塵，兩級(jí)旋風(fēng)收塵。該收塵系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一年半的試運(yùn)行，煙塵輸送一直不暢，本文通過(guò)煙塵輸送改進(jìn)方案，解決了這一問(wèn)題。

1 煙塵輸送情況調(diào)查

冶煉煙塵中常含有有毒物質(zhì)，電熔耐火原料在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和有害氣體,不僅僅危及居民健康，并且影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源，在煙塵輸送過(guò)程中要用密封設(shè)備以防止飛揚(yáng)，污染環(huán)境。常用的除塵設(shè)備有螺旋輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)和氣力輸送裝置。

我公司制酸工段煙氣除塵主要采取兩級(jí)重力收塵，兩級(jí)旋風(fēng)收塵。重力沉降回收的煙塵和兩級(jí)旋風(fēng)除塵器收集的煙塵通過(guò)埋刮板輸送機(jī)輸送到4處定點(diǎn)的煙塵泵站，然后由氣力輸送泵泵至收塵點(diǎn)。該收塵系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一年半的試運(yùn)行，其中暴露出諸多問(wèn)題，導(dǎo)致煙塵輸送一直不暢，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

⑴埋刮板輸送機(jī)是一種在封閉的矩形斷面的殼體內(nèi)，借助于運(yùn)動(dòng)著的刮板鏈條連續(xù)輸送散裝物料的運(yùn)輸設(shè)備，因?yàn)樵谳斔瓦^(guò)程中，刮板鏈條埋于被輸送的煙塵中，故而埋刮板輸送機(jī)經(jīng)常性卡阻或卡死，進(jìn)而造成配套的電動(dòng)機(jī)跳閘，而經(jīng)常性的跳閘，電機(jī)損壞情況較為嚴(yán)重。

⑵埋刮板輸送機(jī)的卡阻或卡死，導(dǎo)煙塵輸送不暢，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要崗位人員到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)拆除埋刮板輸送機(jī)頂蓋并逐片清理疏通。每次疏通至少需要兩名操作人員連續(xù)工作3～4 h，無(wú)形中增大職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

⑶煙塵中都含有一定數(shù)量的硫，經(jīng)燃燒后生成二氧化硫氣體，部分二氧化硫氣體受金屬氧化物等的催化作用生成三氧化硫，它與燃燒氣體中所含水分結(jié)合生成硫酸，在處于煙氣露點(diǎn)溫度以下的金屬表面凝結(jié)并腐蝕金屬。造成煙塵輸送管路出現(xiàn)多處露點(diǎn)，煙塵和煙氣從露點(diǎn)冒出，致使現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境變得越來(lái)越惡劣，操作人員的健康安全受到嚴(yán)重影響。

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，在試生產(chǎn)的一年半時(shí)間里，埋刮板斷裂次數(shù)共計(jì)12次，僅上報(bào)的備品備件費(fèi)用足夠再買(mǎi)2臺(tái)新的埋刮板輸送機(jī)。具體表現(xiàn)見(jiàn)表1。

表1

2 煙塵輸送情況分析

⑴由于煙塵和煙氣中富含酸性蒸汽，這樣就加快了埋刮板輸送機(jī)及其附屬管路的腐蝕進(jìn)度，另外埋刮板經(jīng)常被煙塵卡死。

⑵由于側(cè)吹爐的煙氣含有大量的水蒸氣，部分水蒸氣遇冷析出，造成煙塵結(jié)塊，經(jīng)常性卡死刮板，造成了埋刮板鏈條經(jīng)常性斷裂或造成電動(dòng)機(jī)跳閘，經(jīng)常跳閘易損壞電機(jī)。

⑶煙塵中含酸蒸汽不斷腐蝕鐵質(zhì)的埋刮板和殼體，另外旋風(fēng)除塵器捕集的煙塵也是腐蝕性很強(qiáng)的酸性物質(zhì)。這樣就導(dǎo)致煙塵輸送管路出現(xiàn)多處露點(diǎn)。

對(duì)于除塵系統(tǒng),防止除塵系統(tǒng)結(jié)露，就要把煙氣的溫度控制在高于露點(diǎn)溫度，是能否正常運(yùn)行、能否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵因素。

3 煙塵輸送改進(jìn)方案

盡量利用現(xiàn)有資源改變煙塵的輸送方式。通過(guò)長(zhǎng)期觀察，對(duì)煙塵出料不暢現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并結(jié)合實(shí)際工礦對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行了更改，分析了原設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們發(fā)現(xiàn)采用流體輸送的辦法可以較好地解決煙塵輸送問(wèn)題。

⑴在一二級(jí)旋風(fēng)除塵器出料口下方加裝一長(zhǎng)12 m、直徑300 mm、坡度30°左右的不銹鋼管，這樣改造的原因是利用旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓簡(jiǎn)體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運(yùn)動(dòng)，形成下降的外旋含塵氣流，在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁，煙塵、粉塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和自身的重力沿壁面迅速下落進(jìn)入集灰斗。

⑵將壓縮空氣引至連接改裝斜管的頂部，用壓縮空氣吹掃煙塵至氣力輸送泵泵體中。這樣是利用了旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達(dá)圓錐體底部后．沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上．形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。自進(jìn)氣口流入的另一小部分氣流，則向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動(dòng)，然后沿排氣管外側(cè)向下流動(dòng)，當(dāng)達(dá)到排氣管下端時(shí)，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從排氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。

⑶斜管底部插至氣力輸送泵進(jìn)料口，同時(shí)在斜管上部沿軸線(xiàn)方向增設(shè)4個(gè)長(zhǎng)40 cm、寬10 cm的處理孔，定期清理煙塵堵塞溜槽的問(wèn)題，從設(shè)計(jì)上根本性的解決了影響設(shè)備正常運(yùn)行的問(wèn)題。

⑷制定合理的操作規(guī)范和執(zhí)行制度，對(duì)除塵系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視記錄，如有異常，隨時(shí)采取相關(guān)措施，保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，每次停機(jī)后，加強(qiáng)對(duì)除塵系統(tǒng)內(nèi)部檢修，及時(shí)處理問(wèn)題。

4 改造效果

⑴自從2012年5月一二級(jí)旋風(fēng)收塵器煙塵輸送方式改造完成后，煙塵輸送效果很好，埋板卡死現(xiàn)象得到了顯著改善，電流和電壓運(yùn)行正常，運(yùn)行到至今沒(méi)有一次因?yàn)闊焿m輸送問(wèn)題而影響到生產(chǎn)。

⑵設(shè)計(jì)改造結(jié)果，使設(shè)備具有高的使用壽命及輸送效率，可避免常見(jiàn)的卡死或卡阻故障，達(dá)到檢修次數(shù)少，維修費(fèi)用低的良好效果。

⑶降低了維修人員及班組運(yùn)行人員的的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 經(jīng)濟(jì)效益

⑴此次改造購(gòu)置12 m管徑為300 mm的不銹鋼管，價(jià)格約為10 580元。

⑵改造后省下了埋刮板輸送機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用11988元，3千瓦傳動(dòng)電機(jī)一年半的耗電量是：

3×24×450=32 400°，電費(fèi)約32 400×0.55=17 820元。

⑶日常維修埋刮板的材料費(fèi)用約在12 000元。更換電機(jī)的費(fèi)用6×700=4 200元。

⑷在一年半時(shí)間內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)行，就可以節(jié)省煙塵輸送費(fèi)用共計(jì)34 020元。

6 結(jié)論

煙塵輸送方式的改造，采用流體輸送的辦法，較好地解決了煙塵輸送不暢中出現(xiàn)的電機(jī)經(jīng)常跳閘、損壞、埋刮板經(jīng)常被煙塵卡死斷裂、煙塵輸送管路露點(diǎn)等問(wèn)題。改造后，煙塵輸送效果很好，大大降低了維修費(fèi)用和員工勞動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)行到至今沒(méi)有一次因?yàn)闊焿m輸送問(wèn)題而影響到生產(chǎn)。

［1］孫倬.重有色金屬冶煉設(shè)計(jì)手冊(cè)：冶煉煙氣收塵·通用工程[M].冶金工業(yè)出版社，2008.

［2］俞非漉.冶金工業(yè)煙塵減排及回收利用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［4］唐謨堂.冶金設(shè)備基礎(chǔ).傳遞原理及物料輸送[M].中南大學(xué)出版社，2003.

收稿：2014-04-21