鐵礦石破碎生產(chǎn)線生產(chǎn)性粉塵的治理措施

陳立新

（西部黃金哈密金礦股份有限公司哈密839000）

鐵礦石破碎生產(chǎn)線生產(chǎn)性粉塵的治理措施

陳立新

（西部黃金哈密金礦股份有限公司哈密839000）

選礦廠破碎車間普遍存在粉塵現(xiàn)象，本文介紹了西部黃金哈密金礦股份有限公司選冶廠2條鐵礦石破碎生產(chǎn)線除塵系統(tǒng)的設(shè)計及除塵器選型方案。除塵器安裝完成后，經(jīng)實際運行測試，除塵系統(tǒng)排放的粉塵濃度達到了國家標準，既改善了職工的作業(yè)環(huán)境，又提高了破碎車間設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，同時也改善了廠礦周邊村民的生活環(huán)境，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

除塵系統(tǒng)粉塵破碎鐵礦石

西部黃金哈密金礦股份有限公司選冶廠現(xiàn)有2條鐵礦石破碎生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)工藝是先用喂料機把鐵礦石由原料倉送至顎式破碎機進行粗破，粗破后的鐵礦石由輸送帶送至振動篩進行精選，精選后不合格的礦石再由輸送帶送至圓錐破碎機進行細破，破碎完成后的精料再經(jīng)球磨等工序。選冶廠所在的哈密地區(qū)1月份的平均氣溫-17℃，因此冬季生產(chǎn)時為防止礦石結(jié)冰，不能加水，這就造成生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的粉塵氣體，對工人的身體健康造成極大危害。

按照國家標準的要求，礦山通風除塵系統(tǒng)的排放濃度不應(yīng)超過100 mg/m3，空氣中粉塵的濃度及分散度是衡量粉塵對人體危害程度的重要因素；生產(chǎn)性粉塵含10%以上游離SiO2的粉塵在車間內(nèi)工作地帶的最高容許濃度為2 mg/m3[1,2]。為了給工人創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境，降低職業(yè)病發(fā)生的概率，選冶廠決定對鐵礦石破碎生產(chǎn)線的生產(chǎn)線粉塵進行治理，將粉塵控制在產(chǎn)塵點，從根本上消除粉塵危害，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標。

1 除塵系統(tǒng)總體方案設(shè)計

由于新疆哈密地區(qū)冬天氣候寒冷，若采用脈沖除塵設(shè)備的空壓機，所產(chǎn)生的壓縮空氣中含有水分，這樣脈沖閥膜片很容易結(jié)冰，使脈沖閥產(chǎn)生直流，喪失清灰性能，必將大大增加檢修頻率，造成不必要的損失及麻煩?？紤]到哈密地區(qū)的氣候條件及現(xiàn)行生產(chǎn)工況環(huán)境，經(jīng)多次論證，除塵系統(tǒng)決定采用機械回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器，這種除塵器運行安全可靠、投資低、故障率低、占地面積小、處理風量大、易于操作及檢修，除塵器風管風速合理、不積灰、磨損少、阻力低、連接合理、易于調(diào)整及檢修。

機械回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器采用圓形體結(jié)構(gòu)受力均勻，抗爆性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，采用高壓反吹清灰，不受氣源條件限制，利用阻力自動控制反吹清灰節(jié)約能源，延長布袋使用壽命，除塵效率高、清灰能力強、長期運行穩(wěn)定可靠，廣泛用于冶金、化工、建材、電力、焦化等行業(yè)。

2 機械回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器的構(gòu)造、工作原理及特點

2.1 構(gòu)造

機械回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器主要由以下4部分組成：

⑴上箱體：包括除塵器蓋、旋轉(zhuǎn)揭蓋裝置、清潔室、換袋入孔、觀察孔、出氣口。

⑵中箱體：包括花板、濾袋、濾袋框架、濾袋導口、過濾室筒體、進氣口、入孔門。

⑶下箱體：包括定位支承架、灰斗、星形卸灰閥、支座。

⑷反吹風清灰機構(gòu)：包括旋臂、噴口、分圈反吹機構(gòu)、循環(huán)風管、反吹風管、反吹風機、旋臂減速機構(gòu)。

反吹風旋臂由置于頂蓋上的減速器驅(qū)動，反吹風機落地安裝。通過中心管與旋臂連接對于三、四圈布置的濾袋，旋臂設(shè)分圈反吹裝置。

星形卸灰閥、減速裝置和電機、反吹風機、旋臂減速機構(gòu)及循環(huán)風管路等均為配套件，它們和反吹風機基礎(chǔ)及循環(huán)風管路應(yīng)視現(xiàn)場具體情況進行設(shè)計和安裝。

2.2 工作原理

過濾工況：含塵氣流由切向進入過濾室上部空間，由于入口為蝸殼型。大顆粒及凝聚塵粒在離心力作用下沿筒壁旋落灰斗。小顆粒塵彌散于過濾室袋間空隙從而被濾袋阻留。粘附在濾袋外層，凈化空氣透過濾壁經(jīng)花板上濾袋導口匯集于清潔室，由通風機吸出而排放于大氣中。

再生工況：隨著過濾工況的進行，阻留粉塵逐漸增厚因而濾袋阻力逐漸增加。當達到反吹風控制阻力上限時，根據(jù)需要可以手動開啟反吹風機，也可由差壓變送器發(fā)出信號自動啟動反吹風機及反吹風旋臂傳動機構(gòu)進行反吹。具有足夠動量的反吹風氣流由旋臂噴口吹入濾袋導口，阻擋過濾氣流并改變袋內(nèi)壓力工況，引起濾袋實質(zhì)性振擊，抖落積塵。旋臂分圈逐個反吹。當濾袋阻力降到下限時，反吹風機構(gòu)手動關(guān)閉或自動停止工作，為節(jié)約反吹風機動力，減少反吹風量對于3圈布袋除塵器設(shè)有分圈反吹機構(gòu)使每次只反吹1個濾袋。

2.3 主要特點

機械回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器與國內(nèi)常用的脈沖布袋除塵器相比具有以下特點：

⑴殼體按旋風除塵器蝸殼型進口設(shè)計，能起局部旋風作用，減輕濾袋負荷。圓筒拱頂?shù)捏w形，受力均勻、抗爆性能好。

⑵采用了設(shè)備配套的高壓風機反吹清灰，不受氣候環(huán)境及使用場合氣源條件的限制，易損件少，維護簡便、運行可靠、克服了壓縮空氣脈沖清灰的弊病、反吹風作用距離大、可采用長濾袋、充分利用空間、占地面積小。

⑶采用梯型扁袋在圓筒體內(nèi)布置，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，過濾面積指標高。在反吹風作用下，梯形扁袋振幅大，只需1次振擊，即可抖落積塵、有利于提高濾袋壽命。

⑷用除塵器的阻力作為信號，可自動控制回轉(zhuǎn)反吹清灰口濃度高低，自動調(diào)整清灰周期。

⑸除塵器的上蓋分為多塊，可隨意打開，換袋、維護非常方便。

3 除塵器各關(guān)鍵參數(shù)計算及選型

3.1 塵源確定

根據(jù)鐵破碎車間現(xiàn)有工藝及設(shè)備的參數(shù)，可確定應(yīng)治理塵源為：顎式破碎機上料口、下料口、650膠帶機尾處共2個點；振動篩1臺，塵點為篩上及下料2個點；圓錐破下料口1個點；圓錐破上料中轉(zhuǎn)650膠帶機1個點（每套系統(tǒng)各6處塵點）。

3.2 風量確定

⑴顎式破碎機上料口、下料口、650膠帶機尾處共2個點：顎式破碎機下料溜槽角度及物料落差高度和膠帶寬650，其設(shè)計風量按膠帶運輸機轉(zhuǎn)運點除塵排風量表計算，顎破上下料處，風量約為3000m3/h，合計6000m3/h)。

⑵振動篩1臺共2個點：按振動篩平面面積做上部密閉罩，每平米篩面取1200～1800m3/h。振動篩的平面面積為2m2，每平米按1800m3/h計算，風量為3600m3/h/臺，振動篩下料口風量約為3 000 m3/h，合計6 600 m3/h。

⑶圓錐破1臺1個點：塵點為下料處，主要塵源為圓錐破出料口，根據(jù)圓錐破的技術(shù)參數(shù)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生6 000 m3／h／臺的風（采用上部密閉罩）。

圓錐破在破碎時由于慣性力的作用，在破碎機內(nèi)產(chǎn)生一定的正壓風量使粉塵在下料口被吹出，影響車間的工作環(huán)境。如果要想達到良好的收塵效果，除塵器所選風量必須大于破碎機所產(chǎn)生的正壓風量。由于膠帶機以1.5 m/s的速度運轉(zhuǎn)所以吸塵罩必須做在離下料口1.5 m處，塵罩形式為頂吸。塵罩做成矩形，使其形成一個緩沖區(qū)。正壓風的作用下粉塵被吹到緩沖區(qū)內(nèi)后由吸塵管路被除塵器吸走，經(jīng)過濾后凈空氣由風機排空。

⑷圓錐破上料中轉(zhuǎn)650膠帶機下料處1個點：膠帶中轉(zhuǎn)處650膠帶機1套，塵點分別在機頭下料點。根據(jù)膠帶機溜槽角度及物料落差計算每個點所產(chǎn)生的風量約為3 000 m3/h。

綜上所述，整套系統(tǒng)實際使用風量為21 600 m3/ h，再加個系統(tǒng)阻損失及漏風系數(shù)，正常使用風量約為24 600 m3/h。

3.3 除塵器型號確定

根據(jù)各設(shè)備的使用工況及塵點的分布布局及粉塵性質(zhì)，破碎車間2套破碎生產(chǎn)線各選用1套JFB-300除塵器系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

減輕破碎篩分的粉塵污染，改善工人的作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)是目前礦山環(huán)境保護的主要工作之一，也是提高選礦廠生產(chǎn)效率的基本保證。選冶廠的除塵系統(tǒng)安裝、調(diào)試好投入運行后，經(jīng)實際測試，除塵效果良好，不僅使作業(yè)崗位的粉塵濃度達到國家衛(wèi)生標準，改善了職工的作業(yè)環(huán)境，又提高了破碎車間設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，延長了設(shè)備的使用壽命，同時也改善了廠礦周邊村民的生活環(huán)境，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準[S].北京：中華人民共和國衛(wèi)生部，國家基本建設(shè)委員會，國家計劃委員會，國家勞動總局，1979.

[2]齊振龍，張樹林，郜旭.金渠金礦破碎車間除塵設(shè)備的改造及應(yīng)用.黃金:2012,33(1).

收稿：2014-03-17